Мутационная изменчивость. Генные и хромосомные мутации

Мутационная изменчивость - изменения генов, это мутации, новые состояния генов. Они устойчивы, как и гены из которых они возникли, путем ауторепродукции и они передаются потомкам. Причины появления мутации- действия мутогенов и особенности обмена веществ.

Классификация по фенотипу (по внешним проявлениям):

1)гипоморфные мутации- действуют в том же направлении, что и нормальная аллель, но дают более слабый эффект.(Напр. глаза у мухи дрозофилы)

2)аморфные (отрицание того, что было)- неактивны в отношении типичного проявления аллели, ген аллелизма полностью тормозит развитие гометы.

3)Антиморфные- их действие противоположно действию нормального аллеля;

(Напр. Дикая кукуруза, нормальная аллель пурпурного цвета).

4)неаморфные – такие мутации, действие которых совершенно отлично от действия нормального аллеля)

Классификация мутаций по генотипу:

I.генные (кол-во последовательности нуклеотидов)- почковые мутации (касаются нуклеотидов внутри гена)

1)генные ставки (появление новой пары нуклеотидов)

2)выпадение пары нуклеотидов (любое выпадение носит название- делеция)

3)перестановки нуклеотидов внутри (генная инверсия)

4)генные дупликации (удвоение какой-либо пары или нескольких)

II.хромосомные- возникают в результате перестройки хромосом. Возможны внутрихромосомные операции.

1)возможна делеция (потеря участка хромосомы)

2)появление лишнего, дублирующего участка (дубликация)

3)инверсия (когда какой-либо участок инвертируется, поворот на 180градусов при разрыве хромосом)

III.межхромосомные-возникают при перераспределении генного материала между разными хромосомами

1)транслокация (возникает в мейозе, если обмениваются участки, негомологичные хромосомам)

2)трансформация (1944г. Эвери описал ее у бактерий, заключается в том, что участок ДНК переносится из одной хромосомы в другую)

3)трансдукция (перенос и рекомбинация генов у бактерий одного генотипа, с помощью бактериофага,к бактериям другого генотипа)1952г-работа Ледерберга

IV.геномные – связаны с изменением числа хромосом в кл-ке

1)полиплоидия (увеличение диплоидного числа хромосом, путем добавления целых геномных n-наборов). Имеет значение, кратность добавления наборов.

Причины полиплоидии:

а)нарушение мейоза,связанное с нерасхождением хромосом

2n♀ x n♂ = 3n

б)удвоение хромосом в S-периоде без деления кл-ки (норма для человека)

в)слияние ядер соматических кл-к

2)Анеуплоидия (число хромосом изменяется внекратно набору)

3)гаплоидия(уменьшение числа хромосом,половинный гаплоидный наборнегомологичных хромосом). Проявляются все рецесивные признаки.

Механизмы мутаций:

На ур-не ДНК:

В результате ультрафиолетового воздействия в момент репликации, появляются таутомерные формы А-Ц; А-Г; Т-Г; Т-Ц.И эти отклонения будут передаваться новым цепям ДНК.

Эти изменения происходят при неравном кроссинговере; А при кроссинговере происходит обмен равными участками. Но разрыв может произойти в несимметричных точках. В одной хромосоме может удвоится ген,а вдругом можетбыть нехвватка(Делеция 5-ой пары,синдром кошачьего мурлыканья).

На ур-не генома:

Связано с нарушением нормального течения митоза, возникают кл-ки с неравным кареотипом. При овогенезе у женщин старше 35 лет,при нерасхождении хромосом по 21 паре, по 13 паре,и нерасхождения половых хромосом

53. Немембранные органоиды: клеточный центр, рибосомы, органоиды движения, их структура и ф-ции.

К немембранным органеллам клетки относятся центриоли, микротрубочки, филаменты, рибосомы и полисомы.

Центриоли (centrioli), обычно их две (диплосома), представляют собой мелкие тельца, окруженные плотным участком цитоплазмы. От каждой центриоли лучеобразно отходят микротрубочки, получившие название центросферы. Диплосома (две центриоли) и центросфера образуют клеточный центр, который располагается или возле ядра клетки, или возле поверхности комплекса Гольджи. Центриоли в диплосоме расположены под углом друг к другу. Каждая центриоль представляет собой цилиндр, стенка которого состоит из микротрубочек длиной около 0,5 мкм и диаметром около 0,25 мкм. Центриоли являются полуавтономными самообновляющимися структурами, которые удваиваются при делении клетки. Вначале центриоли расходятся в стороны, и возле каждой из них образуется дочерняя центриоль. Таким образом, перед делением в клетке имеются две попарно соединенные центриоли две диплосомы.

Микротрубочки (microtubuli) представляют собой различной длины полые цилиндры диаметром 20-30 нм. Многие микротрубочки входят в состав центросферы, где они имеют радиальное направление. Другие микротрубочки расположены под цитолеммой, в апикальной части клетки. Здесь они вместе с пучками микрофиламентов образуют внутриклеточную трехмерную сеть. Стенки микротрубочек имеют толщину 6-8 нм. Микротрубочки образуют цитоскелет клетки и участвуют в транспорте веществ внутри нее.

Цитоскелет клетки представляет собой трехмерную сеть, в которой различные белковые нити связаны между собой поперечными мостиками. В образовании цитоскелета, помимо микротрубочек, участвуют также актиновые, миозиновые и промежуточные филаменты, которые выполняют не только опорную, но и двигательную функцию клетки.

Рибосомы (ribosomae) имеются во всех клетках, они участвуют в образовании белковых молекул - в синтезе белка. Размер рибосомы 20х30 нм. Это сложные рибонуклеопротеиды, состоящие из белков и молекул РНК в соотношении 1: 1. Различают рибосомы одиночные - монорибосомы и собранные в группы - полирибосомы, или полисомы. Рибосомы располагаются свободно на поверхности мембран, в результате чего образуется зернистая (гранулярная) эндоплазматическая сеть.

Включения (клеточные гранулы) образуются в результате жизнедеятельности клеток. Их появление зависит от характера обменных процессов в клетке. Различают трофические включения: жировые, белковые, которые мотуг накапливаться в гиалоплазме в качестве резервных материалов, необходимых для жизнедеятельности клетки. К этим же включениям относятся полисахариды, находящиеся в клетках в виде гликогена. Секреторные включения, содержащие биологически активные вещества, накапливаются в железистых клетках. Включения мотуг быть пигментными, попавшими в организм (в клетки) извне (красители, пьтевые частицы) или образовавшимися в самом организме в результате его жизнедеятельности (гемоглобин, меланин, липофусцин и др.).

54. Основные группы зоофагов.

ЗООФАГИ (от зоо... и...фаг), животные, пищей к-рых служат др. животные. К 3. относятся и организмы, питающиеся особями своего вида (, а также паразиты животных. От рода пищи и способов её добывания зависят образ жизни 3. и их морфофизиол. и этологич. адаптации. У активных хищников имеются органы захвата, умерщвления добычи, сильно развиты органы движения и органы чувств. Пищеварит. тракт обычно относительно короче, чем у фитофагов.

По характеру питания выделяют три основных группы: зоофагов (хищников и паразитоидов), фитофагов (растительноядных) и миксофагов (обладающих смешанным питанием).

55. Основные закономерности наследственности. Опыты Менделя по изучению закономерностей наследования признаков.

Основные закономерности наследования были открыты Г, Менделем. По уровню развития науки своего времени Мендель не мог еще связать наследственные факторы с определенными структурами клетки. В настоящее же время установлено, что гены находятся в хромосомах, поэтому при объяснении закономерностей Менделя мы будем исходить из современных представлений на клеточном уровне. Мендель достиг успеха в своих исследованиях благодаря совершенно новому, разработанному им методу, получившему название гибридологического. Основные черты этого метода следующие:

1)в отличие от своих предшественников Мендель учитывал не весь многообразный комплекс признаков у родителей и их потомков, а выделял и анализировал наследование по отдельным признакам;

2)был проведен точный количественный учет наследования каждого признака в ряду последовательных поколений;

3)был прослежен характер потомства каждого гибрида в отдельности.

Гибридологический метод после вторичного открытия основных законов наследования нашел широкое применение в науке.

Объектом для исследования Мендель избрал горох, имеющий много рас, отличающихся альтернативными признаками. Выбор объекта оказался удачным, так как наследование признаков у гороха происходит очень четко. Горох - самоопыляемое растение, поэтому у Менделя была возможность проанализировать потомство каждой особи отдельно.

Прежде чем начать опыты, Мендель тщательно проверил чистосортность своего материала. Все сорта гороха он высевал в течение нескольких лет и, лишь убедившись в однородности материала, приступил к экспериментам.

Мендель подбирал для скрещивания растения, отличающиеся парами альтернативных признаков. Он проанализировал закономерности наследования как в тех случаях, когда родительские организмы отличались по одному альтернативному признаку, так и в случаях, когда они отличались по нескольким признакам.

Скрещивание, в котором родительские особи различаются по одному признаку, называется многогибридным, по двум признакам - дигибрид-ным, по многим признакам-полигибридпым. Прежде всего следует познакомиться с явлениями наследования на примере моногибридного скрещивания.

Закономерности наследования признаков, установленные Г.Менделем. Гибридологический метод исследования наследственности. Аллельные гены и их локализация. Множественный аллелизм. 1-й закон Менделя - закон доминирования. Неполное доминирование. 2-й закон Менделя - закон расщепления. Закон чистоты гамет и его цитологическое обоснование. Анализирующие скрещивание. 3-й закон Менделя - закон независимого комбинирования признаков (дигибридное и полигибридное скрещивание). Сцепленное наследование. Закон Т.Моргана. Хромосомная теория наследственности. Нарушения сцепления генов в результате кроссинговера. Генетика пола. Наследование признаков, сцепленных с полом. Взаимодействие генов. Генотип как система взаимодействующих генов. Методы генетических исследований.

Дата добавления: 2015-04-24