Hvilket stoff inneholder arvelig informasjon. Begrepet arvelighet

På 50 -tallet av det 20. århundre ble de viktigste funnene innen biologi gjort: strukturen til livets viktigste molekyl, DNA -molekylet, ble oppdaget. Prinsippene for den genetiske konstruktøren så genialt enkle og logiske ut, og bestemte utviklingen av biologi i minst et halvt århundre, og ble praktisk talt et biologisk dogme. Men som nyere studier viser, er detaljene til den genetiske konstruktøren mye mer varierte og komplekse enn tidligere antatt. Alexander Markov, doktor i biologiske vitenskaper, ansatt ved Paleontological Institute ved Russian Academy of Sciences, forteller om den siste forskningen innen lagring og overføring av arvelig informasjon.

Klassisk genetikk

Den klassiske forståelsen av mekanismene for genetisk arv ble dannet på 50-60-tallet som et resultat av en rekke store funn gjort av molekylærbiologer. Først og fremst er dette dekodingen av DNA -strukturen og dekodingen av den genetiske koden. Det vil si at det ble klart at arvelig informasjon er registrert i DNA -molekyler i form av en sekvens på fire "bokstaver" - nukleotider. Denne informasjonen skrives om fra DNA til RNA, og deretter brukes en kopi av genet som en instruksjon for proteinsyntese. Proteiner gjør alt det grunnleggende arbeidet i kroppen vår. De bestemmer hele strukturen og alle funksjonene. Og hver tredje bokstav i den genetiske koden koder for en aminosyre, og proteiner består av aminosyrer. Disse funnene ga opphav til en slags eufori blant biologer, det så ut til at livets hemmelighet var løst. Og dette førte til en viss dogmatisering av åpne mekanismer. Og det ble generelt akseptert at arvelig informasjon registreres i DNA -molekyler bare på en slik måte at denne informasjonen overføres langs en kjede fra DNA, det vil si fra gener, gjennom RNA til proteiner. Og i motsatt retning - fra proteiner til DNA, kan informasjon ikke gå. Den eneste måten arvelige endringer kan skje er ved utilsiktet kopiering av feil eller mutasjoner.

Og slike ideer viste seg å være veldig nyttige, veldig produktive for utvikling av vitenskap og førte til den eksplosive utviklingen av molekylærbiologi. Men i forskningsprosessen ble det gradvis klart at den opprinnelige ordningen faktisk var for forenklet og at alt faktisk er mye mer komplisert og ikke så entydig. Det viste seg at for det første oppstår arvelige endringer ikke bare som et resultat av tilfeldige mutasjoner. For det andre overføres arvelig informasjon ikke bare langs denne ensrettede kjeden. Og til slutt, for det tredje, at arvelig informasjon kan registreres ikke bare i DNA. Dette er de tre hovedpunktene jeg vil snakke om.

"Bevisste" mutasjoner

Arvelige endringer skyldes ikke bare tilfeldige mutasjoner. I noen tilfeller er genendringer ganske meningsfulle, kan man si målrettet. Et slående eksempel er den såkalte genkonvertering, som spesielt skjer i sykdomsfremkallende bakterier.

Gonococcus, forårsakende middel for gonoré, har et overflateprotein som gjenkjennes av cellene i immunsystemet. Når bakterier kommer inn i kroppen, lærer cellene i immunsystemet å kjenne igjen dette overflateproteinet til gonococcus. Og når de lærer, vil lymfocytter med de tilsvarende reseptorene formere seg, noe som begynner å ødelegge denne gonococcus. Og gonococcus tar og "bevisst" endrer genet til overflateproteinet slik at det ikke lenger blir gjenkjent. Den har et gen for et overflateprotein, og i tillegg er det flere ikke-fungerende kopier av dette genet i genomet, litt forskjellige fra hverandre. Og fra tid til annen skjer følgende: et eller annet fragment av et arbeidsgen erstattes av et fragment av en av de ikke-fungerende kopiene, og dermed blir genet litt annerledes, proteinet blir litt annerledes, lymfocyttene slutter å gjenkjenne den. Som et resultat dannes immunitet mot gonoré med store vanskeligheter eller ikke i det hele tatt.

Et annet eksempel på ikke-tilfeldige endringer skjer i bakterier som et svar på stress: de øker mutasjonshastigheten. Det vil si at når for eksempel Escherichia coli kommer inn i et stressende miljø, begynner det å produsere spesielt slike proteiner som ved kopiering av DNA gjør mye flere feil enn vanlig. Det vil si at de selv øker mutasjonshastigheten. Generelt sett er dette et risikabelt skritt; under gunstige forhold er det bedre å ikke gjøre dette, for blant de mutasjonene som oppstår er det overveldende flertallet av dem skadelige eller ubrukelige. Men hvis du dør uansett, slår bakteriene på denne mekanismen.

En annen måte å overføre informasjon på: fra RNA til DNA

Arvelig informasjon overføres ikke bare langs kjeden som opprinnelig ble postulert DNA - RNA - protein. Først ble fenomenet med den såkalte revers transkripsjonen oppdaget, det vil si at informasjon kan skrives om, for eksempel i noen virus, fra RNA til DNA, det vil si i motsatt retning. Det viste seg at dette er en ganske vanlig prosess. Det menneskelige genomet har også et tilsvarende enzym, og som et resultat av omvendt transkripsjon fra RNA -molekylet, blir noe informasjon omskrevet til genomet, i DNA.

Hvordan skjer dette? Noe informasjon kommer inn i RNA som ikke er i DNA. På det stadiet når informasjon eksisterer i form av RNA, redigeres denne informasjonen aktivt, en redaktør vises. Noen ganger redigerer proteiner det, og noen ganger redigerer RNA selv.

Vanligvis, i alle høyere organismer, består gener av mange biter, det vil si at det ikke er en kontinuerlig DNA -sekvens, der strukturen til proteinet registreres, men det kuttes i biter og mer eller mindre lange biter av DNA settes inn mellom dem, som ikke koder for proteinet. De kalles introner. Ulike endringer kan skje når RNA redigeres. For eksempel kan kodingsområdene limes sammen i en annen rekkefølge. Og samtidig er alt så komplisert at disse utskårne bitene av RNA er aktive molekyler som aktivt deltar i alle prosesser, de regulerer aktiviteten i noen andre gener, de regulerer redigering av RNA, sine egne, andre. Det vil si at alt er viklet inn i et komplekst virvar av interaksjoner.

La oss si at vi tar teksten og kutter ut noen unødvendige ord og kaster den i søpla. Tenk deg nå at disse unødvendige ordene har kravlet ut av kurven, klatret tilbake i boken, begynt å sverme, byttet noen ord, integrert seg et sted. I motsetning til det klassiske opplegget viste det seg at RNA er en veldig aktiv aktør i alle disse informasjonsprosessene.

Slikt redigert RNA kan skrives tilbake til DNA, og dermed kan arv av ervervede egenskaper forekomme til en viss grad. Fordi utseendet som det modne RNA til slutt tar, i en viss forstand er et ervervet trekk, kan det skrives tilbake til DNA, og deretter vises et retro-pseudogen i DNA. Og det er mange slike retro-pseudogener i det menneskelige genomet.

Ikke bare DNA kan være bærer av arvelig informasjon

Arvelig informasjon kan, som det viser seg, registreres ikke bare i DNA, men også tilsynelatende i RNA. I 2005-2006 dukket det opp en rekke artikler i de mest respekterte vitenskapelige tidsskriftene, som siterer resultatene av eksperimenter der lovene for klassisk genetikk rett og slett brytes helt åpenlyst. De tok mus, mus har et slikt gen som heter Kit, den utfører mange forskjellige funksjoner, inkludert fargen avhenger av den. For eksperimentelle formål ble det laget en mutantendret versjon av dette genet "Kit minus". Hvert gen hos mus, hos mennesker, er i to eksemplarer, det ene fra faren, det andre fra moren. Mus med settet minus-minus genotype dør rett og slett. Kit plus-minus mus har hvite ben og en hvit hale, mens Kit plus-plus mus har normal grå farge. Og i henhold til lovene i klassisk genetikk, hvis vi tar pluss eller minus mus, så bør vi få følgende fordeling i avkommet: en fjerdedel av musene vil ha minus eller minus genotype og vil ganske enkelt dø med en gang, en fjerdedel av musene musene vil ha pluss eller minus genotype, og følgelig vil en normal farge og halvparten, 50%, ha en pluss eller minus genotype og vil følgelig ha hvite ben og en hale. Dette er Mendels regelmessigheter studert på skolen.

Og til slutt, av en eller annen grunn, fikk vi at 95% av de overlevende musene har hvite ben og en hale. Hvordan kan dette skje? Vi begynte å se på genotypen, siden det nå er ganske enkelt å gjøre det. Og det viste seg at alt er i orden med genotypen, en fjerdedel av musene har pluss-pluss-genotypen og burde ha en normal farge, men de hadde hvite poter og hale. Det vil si at det viser seg at disse musene ikke har genet for hvitfot og hvithale, men det er et tegn. Hvor kommer egenskapen fra hvis det ikke er noe gen? Det vil si at det ble klart at i dette tilfellet overføres ikke arvelig informasjon gjennom DNA, fordi en ting er registrert i DNA, men vi ser en annen. Hva så, hvis ikke DNA formidler denne egenskapen? Naturligvis falt mistanken først og fremst på RNA. RNA som leses fra mutantkopien av genet ble isolert fra mus med pluss eller minus genotypen. Disse fragmentene ble injisert i egget til en villmus, som aldri har hatt noen hvithalede mus i slekten. Resultatet er en hvit-tailed og hvit-footed mus. Det er åpenbart at dette RNA, som kommer fra foreldre eller er spesielt introdusert, påvirker dette mutante RNA på en eller annen måte det normale RNA, som leses fra det normale genet. Mutant RNA gjør unormalt RNA ut av det normale, og dette er arvet.

I et forsøk med mus ble det vist at i noen tilfeller kan arvelig informasjon overføres via RNA. Dermed blir det klart at arbeidet med informasjon i levende celler er mye mer komplekst organisert enn klassikerne innen genetikk antok.

Spørsmål 1

Genetikk som vitenskap.

Fag, problemer, oppgaver, metoder for genetikk. Hovedstadiene i utviklingen av genetikk.

Punkt.

Genetikk studerer arvelighet og variabilitet.

Ordet "genetikk" ble oppfunnet av W. Batson (1906). Han definerte også vitenskap som arvelig og variabel fysiologi. Hvorfor er mennesker forskjellige, hvorfor er de så like hverandre som representanter for samme art eller som slektninger?

Svaret på disse spørsmålene er gitt av genetikk, og svaret er det samme, fordi hver person fikk arvelige tilbøyeligheter - gener fra foreldrene. På grunn av arvsmekanismen har hvert individ trekk som ligner sine forfedre.

Utviklingsstadier.

De første ideene om arvelighet er inneholdt i verkene til forskere fra antikken.

Allerede på 500 -tallet. F.Kr. NS. dannet to hovedteorier: direkte og indirekte arv av trekk. Tilhengerne av direkte arv var Hippokrates, som mente at reproduksjonsmateriale samles inn fra alle deler av kroppen, og dermed påvirker alle kroppens organer direkte avkomets egenskaper. Ifølge Hippokrates leverer sunne deler av kroppen sunt reproduktivt materiale og usunne deler usunne, og som et resultat må de egenskapene som er oppnådd i løpet av livet, arves.

Aristoteles var tilhenger av indirekte arv. Han mente at reproduksjonsmateriale ikke kommer fra alle deler av kroppen i det hele tatt, men er produsert av næringsstoffer, etter deres natur, beregnet på å bygge forskjellige deler av kroppen.

Darwin fremmet en teori om at alle celler i planter eller dyr skiller fra seg små gemmules, spredt over hele kroppen, gemmules kommer inn i reproduktive organer, og dermed blir egenskapene videreført til etterkommere.

(Pangenesis -hypotese) Den har blitt tilbakevist. Mendel publiserte i 1865 verket "Eksperimenter med plantehybrider", men ingen tok det i betraktning, de forsto ham ikke. Ingen av forgjengerne hans tenkte å analysere resultatene sine kvantitativt.

Mendels hovedfortjeneste er at han formulerte og brukte prinsippene for hybridologisk analyse for å teste en spesifikk hypotese - om arvelig overføring av diskrete faktorer.

Først i 1900 ble de gjenoppdaget av De Vries i Holland, Karl Correns i Tyskland og Erich Cermak i Østerrike. De samme lovene har vist seg å gjelde for dyr. I løpet av disse 35 årene etter de mendelske oppdagelsene, kom celleteorien inn i vitenskapen, og kromosomers oppførsel ble avklart, kromosomsettens bestandighet, atomhypotesen om arvelighet og kromosomteorien ble etablert av Thomas Morgan.

I 1919, den første genetiske instituttet ved Petrograd University (grunnlegger Filipchenko). I 1930, genetisk institutt ved Moskva universitet.

På begynnelsen av 1940 -tallet la J. Beadle og E. Tatum grunnlaget for biokjemisk genetikk. De viste at mutasjoner i brødform blokkerer ulike trinn i cellulær metabolisme og antydet at gener kontrollerer enzymbiosyntese. I 1944 beviste amerikanske forskere nukleinsyrers genetiske rolle. De identifiserte arten av transformasjonsmidlet som et DNA -molekyl. (Fødsel av molekylær genetikk) DNA -dekoding - amerikansk virolog J.

Watson og den engelske fysikeren F. Crick. (1953)

Metoder.

—Hybridologisk- består i hybridisering og påfølgende regnskap for splitting, ble foreslått av Mendel.

1) kryssede organismer må tilhøre samme art.

2) Skr.org. bør tydelig skilles ut fra individuelle egenskaper.

3) egenskapene som studeres skal være konstante, de skal reproduseres fra generasjon til generasjon når de krysser innenfor linjen.

4) Det er nødvendig å karakterisere og kvantifisere alle spaltningsklasser, hvis det observeres i hybrider i den første og påfølgende generasjon.

Lar deg finne ut graden av forholdet mellom fjerne slekter og arter.

Matematisk

Mendel brukte en kvantitativ tilnærming til studiet av resultatene av kryss.

Sammenligning av kvantitative eksperimentelle data med teoretisk forventede. Studie av arvelig eller modifikasjonsvariabilitet.

Cytologisk

Det er nødvendig for å studere cellen som den grunnleggende enheten for levende materie.

Studie av strukturen til kromosomer.

—Metoder for kjemi og biokjemi

Gjelder for en mer detaljert studie av egenskapene til de arvelige egenskapene til ve-in metabolisme, studiet av dets in-molekyler av proteiner og nukleinsyrer.

Metoder for immunologi og immunokjemi.

Fysikkmetoder

Optisk, sedimentering, metoder for merkede atomer.

Oppgaver:

Påvisning av arvelige sykdommer i de tidlige stadiene, studie av mutagen aktivitet, etc. etc.

Spørsmål 2

Genetisk informasjon finnes i kromosomer. Under celledeling ved mitose kommer det samme settet med kromosomer inn i datterceller, og en klon dannes.

Med meiose oppstår kryssing (genetisk rekombinasjon), endrede kromosomer med et haploid sett med kromosomer kommer inn i dattercellene.

Uavhengig divergens av kromosomer under meiose og uavhengig møte med kjønnsceller er grunnlaget for genetisk variabilitet.

12345678910Neste ⇒

Lignende informasjon:

Søk på nettstedet:

0911-0920

911. I et forurenset økologisk miljø når skadelige stoffer den høyeste konsentrasjonen i organismer
A) planter
B) planteetere
C) rovdyr
D) pollinerende insekter

For bærekraftig utvikling og bevaring av biosfæren, mann
A) ødelegger rovdyr i økosystemer fullstendig
B) regulerer antall populasjoner av visse arter
C) øker antall planteetere
D) øker antall skadedyr

913. Innskudd av bauxitt og jernmalm er et resultat av funksjonen av levende materie
A) gass
B) redoks
B) migrasjon
D) biokjemisk

Abstrakt

Agroøkosystemer er mindre motstandsdyktige enn økosystemer fordi de inneholder
A) det er ingen produsenter og reduktører
B) begrenset artssammensetning av planter
C) dyr opptar det første trofiske nivået
D) lukket sirkulasjon av stoffer og energiomsetning

Abstrakt

Angi det globale miljøproblemet for moderne menneskehet
A) aktiv gjenbosetting av mennesker rundt om i verden
B) vekst i befolkningen på jorden
C) opprettelse av nye varianter av planter og dyreraser
D) akklimatisering av planter og dyr

Abstrakt

916. På hvilket organisasjonsnivå er implementeringen av arvelig informasjon
A) biosfære
B) økosystem
C) befolkningsspesifikk
D) organisme

Abstrakt

Hvor mange kromosomer er det i menneskelige somatiske celler
A) 26
B) 36
B) 46
D) 56

Abstrakt

Proteinsyntese finner sted i
A) Golgi -apparatet
B) ribosomer
B) glatt endoplasmatisk retikulum
D) lysosomer

Abstrakt

Hvilken trilling i tRNA er komplementær til HCC -kodonet på mRNA
A) CGT
B) AGC
C) HCT
D) TsGA

Abstrakt

920. Plastisk metabolisme i en celle er preget av
A) forfall av organiske stoffer med frigjøring av energi
B) dannelse av organiske stoffer med akkumulering av energi i dem
C) absorpsjon av næringsstoffer i blodet
D) fordøyelse av mat med dannelse av oppløselige stoffer

Adblock -detektor

1. Bevis på DNAs rolle i arvelighet.

2. Kjemisk sammensetning og struktur av nukleinsyrer.

3. Strukturen og typer av RNA.

4. Genetisk kode.

Proteinsyntese i cellen.

Forskning utført på mikroorganismer ved bruk av de nyeste forskningsmetodene, strukturanalyser, elektronmikroskopi, merkede atomer, etc. lov til å fastslå at den genetiske strukturen er fokusert på nukleinsyrer.

Griffith var den første som fikk bevis på mulig overføring av arvelige tilbøyeligheter fra en bakterie til en annen. Forskeren injiserte mus med en virulent kapsel og avirulent kapselfri stamme av pneumokokker. Da en virulent stamme ble injisert, ble musene syke av lungebetennelse og døde.

Etter introduksjonen av den avirulente kapselfrie stammen, døde musene ikke.

Med introduksjonen av en virulent kapselstamme som ble drept av varme, døde musene heller ikke.

I det neste eksperimentet introduserte han en blanding av en levende kultur av en virulent kapselfri stamme med en varmedødd virulent kapselstamme og fikk et uventet resultat-musene ble syke av lungebetennelse.

Bakterier som hadde virulens ble isolert fra blodet til de døde dyrene. Følgelig ble de levende bakteriene til den avirulente kapselfrie stammen transformert-de kjøpte eiendommen til drepte sykdomsfremkallende bakterier.

Basert på disse forsøkene, viste O. O. Avery og andre 1944 at den transformerende faktoren er DNA.

Den genetiske teorien realiseres i prosessen med proteinbiosyntese. Alle basene for egenskapene til levende organismer bestemmes av strukturen og funksjonen til proteinmolekyler.

I de siste 40 årene har det blitt funnet i en rekke laboratorier rundt om i verden at syntesen av spesifikke proteiner er genetisk forhåndsbestemt. I DNA -molekyler er arvelig informasjon om strukturen til hvert protein kryptert. DNA gir lagring og overføring av genetisk informasjon fra generasjon til generasjon. En region av et DNA-molekyl som koder for den primære strukturen til et polypeptid, et transportmolekyl eller r-RNA kalles et gen. Realiseringen av arvelig informasjon utføres med deltakelse av RNA.

Proteiner er det strukturelle grunnlaget for alle celler, organer og vev i kroppen.

De viktigste strukturelle elementene i proteinmolekyler er 20 aminosyrer. Spesifisiteten til strukturen til et proteinmolekyl bestemmes av tilstedeværelsen av visse aminosyrer og rekkefølgen av deres arrangement i polypeptidkjedene.

Denne delen undersøker følgende problemstillinger: struktur og funksjon av nukleinsyrer (DNA, RNA); genetisk kode og dens grunnleggende egenskaper; genets struktur, funksjon og grunnleggende egenskaper; struktur og funksjon av genetisk materiale i prokaryoter (bakterier, virus, fag, plasmider), genteknologi, dets metoder og praktisk betydning.

En viktig oppdagelse innen molekylær genetikk var etableringen av J. Watson og F. Crick av strukturen til DNA -molekylet i form av en dobbel helix.

Etter å ha gjort deg kjent med strukturen og egenskapene til DNA -replikasjon, fortsett å studere strukturen, typene og funksjonene til RNA, mens du finner ut resten av forskjellene mellom RNA og DNA.

Vær oppmerksom på størrelsen på molekylene til de forskjellige typene RNA.

Etter å ha studert disse spørsmålene, er det nødvendig å nøye studere problemet med den genetiske koden og proteinbiosyntesen. På 50-60-tallet ble grunnbegrepene i den genetiske koden etablert: nukleotidet i DNA eller RNA er "språkets bokstav"; en trilling eller kodon (tre nukleotider) - "språkets ord" - tilsvarer en aminosyre, og et gen (omtrent 1000 par nitrogenholdige baser) er et "uttrykk" i henhold til hvilken en polypeptidkjede syntetiseres.

Den genetiske koden består av 64 trillinger (43 = 64) som koder for 20 aminosyrer ( 3 , med. 90-92).

Etter å ha blitt kjent med den genetiske koden for proteinsyntese, bør du vurdere prosessen med syntese av polypeptidkjeden av aminosyrer i cytoplasma. Det involverer ribosomer, i-RNA, t-RNA, enzymer.

Dette er det siste stadiet i overgangen til genetisk informasjon fra et gen til en proteinstruktur eller translasjon.

Vær oppmerksom på at gener inneholder transkriberte regioner som inneholder informasjon om proteinstruktur (eksoner); områder som ikke bærer slik informasjon (introner); samt regulatoriske steder for gengjenkjenning og transkripsjonelle avlesningspunkter.

Litteratur: 1 , med.

133-168; 2 , s. 197-214; 3, med. 77-102; 4, med. 74-91;

Utgivelsesdato: 2014-11-29; Les: 319 | Brudd på opphavsretten til siden

studopedia.org - Studopedia.Org - 2014-2018. (0.001 s) ...

Overføring av arvelig informasjon (begrepet mitose og meiose, Mendels lover)

Forrige123456789Neste

Meiose og mitose

Meiose- Dette er en divisjon i sonen for modning av kimceller, ledsaget av en nedgang i antall kromosomer med det halve.

Den består av to påfølgende divisjoner med samme faser som mitose. Imidlertid, som vist i tabell "Sammenligning av mitose og meiose", varigheten av de enkelte fasene og prosessene som forekommer i dem, skiller seg vesentlig fra prosessene som oppstår under mitose.

Disse forskjellene er hovedsakelig som følger.

Ved meiose prophase I lengre.

Det skjer bøyning(tilkobling av homologe kromosomer) og utveksling av genetisk informasjon. I anafase I sentromerer feste kromatider, ikke dele, og ett av de homologe kromosomene går til polene. Grensesnitt før andre divisjon veldig kort, i det DNA blir ikke syntetisert.

Celler ( halitter), dannet som et resultat av to meiotiske divisjoner, inneholder et haploid (enkelt) sett med kromosomer. Diploidy gjenopprettes ved sammensmeltning av to celler - mor og far. Det befruktede egget kalles zygote.

Mitose, eller indirekte inndeling, den mest utbredte i naturen.

Mitose ligger til grunn for delingen av alle ikke-kjønnsceller (epitel, muskel, nerve, bein, etc.). Mitose består av fire påfølgende faser (se tabellen nedenfor). Takket være mitose den jevne fordelingen av den genetiske informasjonen til foreldrecellen mellom dattercellene er sikret.

Perioden i en celles liv mellom to mitoser kalles interfase... Det er ti ganger lengre enn mitose. En rekke svært viktige prosesser som går foran celledelingen finner sted i den: molekyler av ATP og proteiner syntetiseres, hvert kromosom dobles og danner to søsterkromatider holdt sammen av en felles sentromer, antallet av hovedorganellene i cytoplasma øker.

I profas spiral og som et resultat kromosomer tykner består av to søsterkromatider holdt sammen av en sentromer.

Ved slutten av profasen kjernemembranen og nukleoli forsvinner og kromosomer konsentreres gjennom cellen, sentrioler beveger seg til polene og dannes fisjon spindel... I metafase skjer ytterligere spiralisering av kromosomer.

De er tydeligst synlige i denne fasen. Sentromerene deres er plassert langs ekvator. Fisjon spindeltråder er festet til dem.

I anafase sentromerer deler seg, søster -kromatider skilles fra hverandre, og på grunn av sammentrekning av spindelfilamentene beveger de seg til de motsatte polene i cellen.

I telofase cytoplasma deler seg, kromosomer slapper av, nukleoler og kjernemembraner dannes igjen.

I dyreceller cytoplasma snører, i grønnsak- en septum dannes i midten av mors celle. Så fra en original celle (mor) dannes to nye datterceller.

Mendels lover

etablert av G. Mendel fordelingsmønstre i arvets avkom, egenskaper.

Grunnlaget for formuleringen av M. z. serverte langsiktige (1856-63) forsøk på å krysse flere. ertsorter. G. Mendels samtidige kunne ikke forstå viktigheten av konklusjonene hans (arbeidet hans ble rapportert i 1865 og publisert i 1866), og det var først i 1900 at disse regelmessighetene ble gjenoppdaget og korrekt evaluert uavhengig av K.

Correns, E. Cermak og H. De Vries. Identifiseringen av disse mønstrene ble lettere ved bruk av strenge metoder for valg av kildemateriale, spesielt.

ordninger for å krysse og ta hensyn til resultatene av eksperimenter. Anerkjennelse av rettferdighet og verdien av M. z. i begynnelsen. Det 20. århundre forbundet med def. fremskritt innen cytologi og dannelsen av kjernefysisk hypotese om arvelighet. Mekanismene som ligger til grunn for M.

z., ble avklart gjennom studiet av dannelsen av kimceller, spesielt oppførselen til kromosomer ved meiose, og beviset på den kromosomale teorien om arvelighet.

Lov om ensartethet første generasjons hybrider, eller Mendels første lov, sier at avkomene til den første generasjonen fra kryssingsresistente former som er forskjellige i ett trekk, har samme fenotype for denne egenskapen.

Videre kan alle hybrider ha fenotypen til en av foreldrene (fullstendig dominans), slik tilfellet var i Mendels eksperimenter, eller, som ble funnet senere, en mellomliggende fenotype (ufullstendig dominans). Senere viste det seg at første generasjons hybrider kan vise tegn på begge foreldrene (codominapie). Denne loven er basert på det faktum at når to former homozygote for forskjellige alleler (AA og aa) krysses, er alle deres etterkommere like i genotype (heterozygot - Aa), og derfor i fenotype.

Splittende lov, eller Mendels andre lov, sier at når man krysser hybrider av den første generasjonen seg imellom blant hybrider av den andre generasjonen i definisjonen.

forhold viser personer med fenotyper av de opprinnelige foreldreformene og hybrider i den første generasjonen. Ved fullstendig dominans identifiseres således 75% av individer med en dominerende egenskap og 25% med en recessiv egenskap, det vil si to fenotyper i et forhold på 3: 1 (fig. 1). Med ufullstendig dominans og kodifisering har 50% av andre generasjons hybrider fenotypen til første generasjons hybrider og 25% hver har fenotypene til de opprinnelige foreldreformene, dvs.

Det vil si at en spaltning 1: 2: 1 observeres. Den andre loven er basert på den naturlige oppførselen til et par homologe kromosomer (med alleler A og a), som sikrer dannelse av gameter av to typer i hybrider i den første generasjonen, som et resultat av hvilke individer av tre mulige genotyper er identifisert blant hybrider i andre generasjon i forholdet 1AA: 2Aa: 1aa ... Spesifikke typer interaksjon av alleler gir en fenotype avkobling i samsvar med Mendels andre lov.

Loven om uavhengig kombinasjon (arv) av egenskaper, eller Mendels tredje lov, sier at hvert par alternative egenskaper oppfører seg i en serie generasjoner uavhengig av hverandre, som et resultat av dette blant etterkommerne til andre generasjon i definisjonen.

forholdet, individer med nye (i forhold til foreldrenes) kombinasjoner av egenskaper dukker opp. For eksempel når de krysser de opprinnelige formene som er forskjellige i to egenskaper, i andre generasjon, identifiseres individer med fire fenotyper i et forhold på 9: 3: 3: 1 (tilfellet med full dominans).

Videre har to fenotyper "foreldre" kombinasjoner av egenskaper, og de resterende to har nye. Denne loven er basert på den uavhengige oppførselen (splitting) av flere. par av homologe kromosomer (fig. 2). For eksempel, med en dihybrid -kryssing, fører dette til dannelsen av 4 typer gameter i hybrider i den første generasjonen (AB, Ab, aB, ab) og, etter dannelsen av zygoter, en vanlig splitting i henhold til genotypen og, i henhold til fenotypen.

Som en av M.

h. i genetisk. litteratur nevner ofte loven om kjønnsrenhet. Til tross for denne lovens grunnleggende natur (som bekreftes av resultatene av tetradanalysen), gjelder den imidlertid ikke arv av egenskaper og ble dessuten formulert ikke av Mendel, men av W.

Batson (1902).

For M.s identifikasjon z. i sin klassiker. formen krever: homozygositet i de opprinnelige formene, dannelse av gameter i hybrider av alle mulige typer i like store proporsjoner, noe som sikres ved riktig forløp av meiose; lik levedyktighet for gameter av alle typer, like sannsynlighet for å møte alle typer gameter under befruktning; samme levedyktighet for alle typer zygoter.

Brudd på disse forholdene kan enten føre til fravær av spaltning i andre generasjon, eller spaltning i første generasjon, eller til en forvrengning av dekomponeringsforholdet.

geno og fenotyper. M. z., Som avslørte arvelighetens diskrete, korpuskulære natur, har en universell karakter for alle diploide organismer som formerer seg seksuelt.

For polyploider avsløres fundamentalt de samme arvsmønstrene, men de numeriske forholdene mellom geno- og fenotypisk. klasser skiller seg fra diploider. Forholdet mellom klasser endres også i diploider når det gjelder genkobling ("brudd" på Mendels tredje lov).

Generelt er M. z. er gyldige for autosomale gener med full penetrasjon og konstant ekspressivitet. Når gener er lokalisert i kjønnskromosomer eller i DNA av organeller (plastider, mitokondrier), kan resultatene av reciprox -kryss være forskjellige og ikke følge M. z., Som ikke observeres for gener som befinner seg i autosomer.

M. z. var av stor betydning - det var på grunnlag av dem at den intensive utviklingen av genetikk fant sted på det første stadiet. De tjente som grunnlag for antagelsen om eksistens i celler (gameter) for arv, faktorer som styrer utviklingen av egenskaper. Fra M. z. det følger at disse faktorene (genene) er relativt konstante, selv om de kan være i forskjellige retninger. stater, paret i somatisk.

celler og er single i kjønnsceller, diskrete og kan oppføre seg uavhengig i forhold til hverandre. Alt dette tjente på en gang som et alvorlig argument mot teoriene om "sammensmeltet" arvelighet og ble bekreftet eksperimentelt.

4 Genetisk variasjon. Begrepet mutasjoner (typer mutasjoner og deres rolle i spesiering)

Mutasjon(lat. mutatio- endring) - vedvarende (det vil si en som kan arves av etterkommerne til en gitt celle eller organisme) endring i genotypen som oppstår under påvirkning av det ytre eller indre miljøet.

Prosessen med forekomst av mutasjoner kalles mutagenese.

Årsaker til mutasjoner

Mutasjoner er delt inn i spontan og indusert.

Spontane mutasjoner forekommer spontant gjennom hele organismenes liv under normale miljøforhold med en frekvens på omtrent 10 - 9 - 10 - 12 per nukleotid per cellegenerering.

Induserte mutasjoner er arvelige endringer i genomet som oppstår som følge av visse mutagene påvirkninger under kunstige (eksperimentelle) forhold eller under ugunstige miljøpåvirkninger.

Mutasjoner vises konstant i løpet av prosesser som skjer i en levende celle.

Hovedprosessene som fører til forekomst av mutasjoner er DNA -replikasjon, DNA -reparasjonsforstyrrelser og genetisk rekombinasjon.

Forrige123456789Neste

Hva gjør at biologiske systemer kan reprodusere slike systemer? Tydeligvis tilstedeværelsen av noen informasjon.

Informasjon er perfekt(immaterielt) konsept, det vil si at informasjon verken har masse eller energi. Imidlertid er det alltid materiale lagringsmedier: tale (lyder), papir, CDer ...

Det er mange tilnærminger til å definere begrepet "informasjon". Vi vil betrakte informasjonen som noen program, når du utfører det, kan du få et bestemt resultat.

I biologi kalles informasjon som er bevart på tvers av flere generasjoner (det vil si er arvet) genetisk informasjon(fra gresk. opphav , genetisk - opprinnelse; fra lat. slekt - slekten).

Imidlertid er ikke all arvelig informasjon genetisk.

Ikke-genetisk (paragenetisk, epigenetisk) informasjon er informasjon som reproduserer lignende, men som regel bestemmes denne likheten av miljøfaktorer eller effekten av morens organisme. Mekanismene for overføring av ikke -genetisk informasjon fra generasjon til generasjon er ekstremt mangfoldige, og vi vil ikke vurdere dem for nå.

Genetisk informasjon er arvelig informasjon som bæres av DNA.(noen virus har RNA).

DNA er en kjemikalie som er en del av kromosomer- fargede strukturer som oppstår på stedet for kjernen under celledeling.

Det minste settet med kromosomer og samtidig minimumsmengden av DNA fra en bestemt biologisk art kalles et gen O mamma (substantiv, entall - genet O m).

Et stykke DNA som inneholder informasjon om noen elementær egenskap - fen (substantiv, entall - hårføner) kalles r e nom (substantiv, entall - genet). Mange gener kan eksistere i form av to eller flere varianter - alleler. For eksempel, hos mus, genet EN, som bestemmer kroppens generelle farge, representeres av alleler:

JA- gul farge,

AL- farging agouti ("grå") med en lys mage,

EN- agouti, "grå", normen,

på- svart og brun,

en- svart, ikke-agouti.

Samlingen av alle gener (nærmere bestemt alleler) til en bestemt organisme kalles en genot og pom (substantiv, entall - genot og NS).

Genetisk informasjon har en rekke viktige egenskaper:

– diskrethet(eksistensen av elementære informasjonsenheter - gener inkludert i kromosomer);

– stabilitet(bevaring);

– selvreproduksjon (DNA -replikasjon, kopiering);

– erkjennelse(programkjøring med noe resultat);

– kringkaste fra generasjon til generasjon;

– kombinere diskrete informasjonsenheter (gener, kromosomer);

– forandringen (mutasjon) - utseendet til nye gener og kromosomer.

Hovedegenskapen til genetisk informasjon er fraværet av en direkte påvirkning av resultatene av dens implementering på den første informasjonen. I systemer skapt av mennesket (innen teknologi, økonomi ...), endres informasjon bevisst, basert på tilbakemelding mellom den første informasjonen og resultatene av dens implementering. Genetisk informasjon endres tilfeldig: på grunn av mutasjoner og rekombinasjoner. Det er ingen direkte påvirkning av resultatene av implementering av informasjon på den opprinnelige informasjonen. Bevaring og overføring av den endrede informasjonen utføres ved seleksjon (naturlig eller kunstig) basert på resultatene av implementeringen.

Arvelig informasjon DYREMBRYOLOGI

Arvelig informasjon, GENETISK INFORMASJON - informasjon om tegn og egenskaper til organismen, overført ved arv. I flercellede organismer overføres det ved hjelp av kimceller - kjønnsceller. Det er skrevet i form av en sekvens av nukleotider i et DNA -molekyl, som bestemmer syntesen av spesifikke celleproteiner og den tilsvarende utviklingen av alle tegn og egenskaper til organismen.

Generell embryologi: Terminologisk ordbok - Stavropol. O.V. Dilekova, T.I. Lapina. 2010 .

Se hva "arvelig informasjon" er i andre ordbøker:

Arvelig informasjon- * avgjørende informasjon * arvelig informasjon sekvensen av nukleotider i DNA -molekylet, som bestemmer syntesen av spesifikke celleproteiner, RNA, tRNA og utviklingen av de tilsvarende egenskapene til organismen på grunnlag av dem (). En arvelig eiendom er ... ... Genetikk. leksikonordbok

Arvelig informasjon- genetisk informasjon om de arvelige strukturene til en organisme, hentet fra forfedre i form av et sett med gener. Økologisk leksikonordbok. Chisinau: Hovedredaksjon for Moldavian Soviet Encyclopedia. I.I. Bestefar. 1989 ... Økologisk ordbok

arvelig informasjon- se genetisk informasjon ... Omfattende medisinsk ordbok

Arvelig informasjon- Nukleinsyrer (fra den latinske kjernen) er organiske forbindelser med høy molekylvekt, biopolymerer (polynukleotider) dannet av nukleotidrester. Nukleinsyrer DNA og RNA er tilstede i cellene til alle levende organismer og utfører ... ... Wikipedia

Arvelig informasjon- sekvensen av nukleotider i DNA -molekylet, som bestemmer syntesen av spesifikke proteiner i cellen og utviklingen på grunnlag av de tilsvarende egenskapene til organismen ...

Genetisk (arvelig) informasjon- programmer spesifikt kodet i organismer, mottatt av dem fra sine forfedre og innebygd i deres arvelige strukturer i form av et sett med gener om sammensetning, struktur og natur av metabolismen av stoffene som utgjør kroppen ...

Arvelig overføring- representerer overføringen av retten til å godta arv, det vil si at arvingen, som er kalt til å arve ved testament eller ved lov, døde etter at arven ble åpnet, uten å ha tid til å godta den innen foreskrevet frist, retten til å godta forfaller ... ... Wikipedia

Genetisk informasjon (arvelig)- (se Informasjon, genetikk) programmet for egenskapene til en organisme, innebygd i arvelige strukturer (DNA, delvis i RNA) og mottatt fra forfedre i form av en genetisk kode. Den arvelige informasjonen bestemmer den morfologiske strukturen, veksten, utviklingen, utvekslingen ... ... Begynnelsen på moderne naturvitenskap

genetisk informasjon- (syn. arvelig informasjon) informasjon om kroppens struktur og funksjoner, innebygd i helheten av gener ... Omfattende medisinsk ordbok

GENETISK INFORMASJON- se arvelig informasjon ... Ordbok for botaniske termer

Bøker

, Spektor Anna Arturovna, Dette illustrerte atlaset er unikt ved at det ikke vil guide den unge leseren på tvers av land og kontinenter, men tydelig vise den menneskelige anatomin. Hvordan arvelig er samlet i et DNA -molekyl ... Kategori: Menneskelig. Jord. Univers Serie: Barnas illustrerte atlas Utgiver: Avanta, Kjøp for 696 rubler
Barnas illustrerte atlas for menneskelig anatomi, Spector A., Dette illustrerte atlaset er unikt ved at det ikke veileder den unge leseren på tvers av land og kontinenter, men viser tydelig menneskelig anatomi. Hvordan arvelig er satt sammen i et DNA -molekyl ... Kategori:

Hva gjør at biologiske systemer kan reprodusere slike systemer? Tydeligvis tilstedeværelsen av noen informasjon.

Informasjon er perfekt(immaterielt) konsept, det vil si at informasjon verken har masse eller energi. Imidlertid er det alltid materiale lagringsmedier: tale (lyder), papir, CDer ...

Det er mange tilnærminger til å definere begrepet "informasjon". Vi vil betrakte informasjonen som noen program, når du utfører det, kan du få et bestemt resultat.

Imidlertid er ikke all arvelig informasjon genetisk.

Genetisk informasjon er arvelig informasjon som bæres av DNA.(noen virus har RNA).

DNA er en kjemikalie som er en del av kromosomer- fargede strukturer som oppstår på stedet for kjernen under celledeling.

Det minste settet med kromosomer og samtidig minimumsmengden av DNA fra en bestemt biologisk art kalles et gen O mamma (substantiv, entall - genet O m).