Читайте также:
|
Промотор — участок ДНК, с которым связывается ДНК-пол, и который заканчивается точкой +1 (точка начала транскрипции).
Промотор прокариот:
3'___________________________________________5'
5'______-35___________-10____________+1_______3'
TTGACA TATAAT CAT
Промотор эукариот:
3'__________________________________________ 5'
5'____-300/-100_____-100/-50_____-25___+1______3'
GC GCAAT TATAA
Факторы:
ТВР-фактор (одна из субъединиц TF2D) – распознает ТАТА-бокс;
ТАFs (TBP-ассоциированный фактор) — распознает ТВР;
TF2A — привлекает белок для следующего фактора;
TF2B – имеет 3 активных центра: 1ым свызывается с предыдущим фактором, 2ым со следующим фактором, 3им с РНК-пол
TF2F – обладая геликазной аетивностью, связывается с РНК-пол
TF2E – привлекает следующий фактор
TF2H – обладая коназной активностью, фосфорилирует белок, воздействует на РНК-пол2.
36. Цис-регуляторные элементы эукариотических генов: энхансеры, сайленсеры, инсуляторы (локализация, характеристика, механизмы взаимодеиствия с промоторами генов эукариот).
Энхансер - небольшой участок ДНК, способный связываться с белками (а именно факторами транскрипции), при этом увеличивая уровень транскрипции гена или группы генов. Энхансеру необязательно находиться в непосредственной близости от генов, на которые он действует, и даже необязательно располагаться с ними на одной хромосоме. Энхансеру также нет необходимости располагаться вблизи от сайта инициации транскрипции для того, чтобы влиять на ее уровень. Непосредственное влияние на промотор энхансеры не оказывают, они действуют опосредованно через белки-активаторы. Взаимодействуя с комплексом-медиатором они активируют полимеразу II и общие факторы транскрипции, что ведет к транскрибированию генов. Энхансеры также могут находиться внутри интронов.
Сайленсер — последовательность ДНК, с которой связываются белки-репрессоры (факторы транскрипции). Связывание белков-репрессоров с сайленсерами приводит к понижению или к полной супрессии синтеза РНК ферментом ДНК-зависимой РНК-полимерозой. Сайленсеры могут находиться на расстоянии до 2500 пар нуклеотидов от промотора.
Инсулятор - последовательности ДНК, особые регуляторные элементы, которые обладают способностью блокировать сигналы, исходящие от окружения. Эта функция инсуляторов включает две активности. Во-первых, они блокируют взаимодействие между энхансером и промотором, если находится между ними. При этом инсулятор выполняет только разделительную функцию и не влияет на активность энхансера и промотора. Во-вторых, инсулятор выполняет барьерную функцию для распространяющегося конденсированного хроматина. Показано, что существуют инсуляторы, как выполняющие одну из двух функций, так и обе.
Роль структуры хроматина в регуляции транскрипции генов эекариот (гетерохроматин, эухроматин). Участие малых интерферирующих РНК в подавлении транскрипции (РНК-интерференция). Метилирование как способ контроля активности генов эукариот.
Важным фактором, влияющим на прохождение промотор-проксимальной паузы, является структура хроматина в районе промотора. образование нуклеосом более чем в 100 раз увеличивает продолжительность транскрипционной паузы. Наиболее активным для транскрипции уровень укладки ДНК все же является нуклеосомный. Нуклеосома состоит из 4 пар гистонов, которые образуют её кор (ядро). Две пары димеров H2A-H2B и тетрамер из 2 пар гистонов H3 и H4. ДНК делает вокруг нуклеосомы 1.75 оборота. Минимальное количество оснований на нуклеосоме - 146. Кроме того, в организацию нуклеосомной последовательности вовлечён гистон H1. Считается, что он ассоциирован с линкерной ДНК.
РНК-интерференция — подавление активности генов с помощью молекул микроРНК: одна из цепей микроРНК комплементарна мРНК, и на концах находится по 1му неспаренному нуклеотиду. ПромикроРНК состоит из шпильки и петли. Комплекс ферментов Diser (работая как эндонуклеаза) формирует N микроРНК, которая называется малая интерферирующая РНК (siRNA). Затем комплекс ферментов Risc присоединяется к цепи микроРНК. После присоединения образовавшегося комплекса к мРНК, Risc работает как эндонуклеаза — мРНК деградирует. Если образуется не siRNA, то Risc просто блокирует транскрипцию — мРНК не деградирует.
Метилирование ДНК - это модификация молекулы ДНК без изменения самой нуклеотидной последовательности ДНК. Заключается в присоединении метильной группы к цитозину в составе CpG-динуклеотида. Участвует метил-трансфераза. Если происходит метилирование в промоторе, то происходит инактивация транскрипции.
38. Процессинг пре-мРНК эукариот и его этапы (сплайсинг, модификация 3'- и 5'-концов мРНК). Роль мяРНК в сплайсинге гяРНК. Структура сплайсосомы.
1. Кэпирование. «Кэп» - метилгуанозин- присоединяется с помощью гуанилинтрансферазы 5'-5' связью к первому нуклеотиду. Последующие кэпируются с помощью метилтрансферазы. Значения: защита 5'конца от разрушения, взаимодействие с рибосомой, возможно,участие в выходе мРНК из ядра.
2. Полиаденилирование. На РНК есть сигнальная пос-ть AAUAAA. После считывания этой пос-ти через 20 нуклеотидов РНК-пол2 разрезает РНК,а polyA-полимераза присоединяет пос-ть из n числа А. Значение: защита 3' конца от разрушения, участие в выходе мРНК из ядра, возможно, участие в сплайсинге.
3. Сплайсинг — вырезание int и сшивание ex.
5'__ex1__GU______int______A__polyPd__AG_____ex2__3'
В вырезании int участвуют рибозимы (это мяРНП = мяРНК + белки). Сплайсосому составляют 5 малоядерных рибонуклеопротеинов (мяРНП) и некоторое количество дополнительных белковых факторов. Содержащиеся в сплайсосоме мяРНП называются U1, U2, U4, U5 и U6. U1, находящийся на пос-ти GU, присоединяется к остальным, кот находятся на пос-ти AG. Рибозимы активируют транч-сайт А и к нему присоединяется G (из пос-ти GU). Сплаисосома активирует последний нуклеотид ex1,и он разрушает связь между int и ex2.
Зрелая мРНК:
5'G___5'UTR___AUG_____________UAG___3'UTR__AAA3'
кэп / нетрансл/старт код/рамка счит/стоп к./нетранс/polyA
Конститутивный и альтернативный сплайсинг. Роль альтернативного сплайсинга в регуляции экспрессии генов. Аутосплайсинг рРНК Tetrahymena.
Конститутивный сплайсинг — экзоны сшиваются в разных случаях в одинаковом порядке, давая одинаковые белки. При сплайсинге большей части про-мРНК каждый интрон вырезается в соответствующих 5`-и 3`-сайтах сплайсинга. В результате все экзоны и порядок их расположения в транскрипте сохраняются в зрелой мРНК и образуют непрерывную последовательность
Альтернативный сплайсинг - это образование разных мРНК из одной и той же пре-мРНК, синтезированной с одного гена. Это достигается благодаря комбинированию порядка и количества экзонов. С одного и того же гена синтезируются разные белки.
Аутосплайсинг — происходит без участия какого-либо фермента, т.е. мРНК сама является катализатором этого процесса. Необходимо лишь наличие ионов Mg и нуклеотида с G, который разрывает связь между int и ex1, присоединяясь в int. Последний нуклеотид ex1 атакует связь ex2-int.
Синтез белка в клетке (принципы и этапы трансляции). Активация АК и образование аминоацил-тРНК.
Принципы: матричность и коллинеарность (соответствие триплетов в матрице аминокис-там в белке).
Образ комплекса: 1. Активация АК: от АТР к АК присоединяется АМР вместо ОН, освобождается Р-Р.
2. Присоединение к тРНК: вместо АМР присоединяется тРНК и освобождается АМР.
В образовании участвует фермент аминоацил-тРНК-синтетаза, имеющий 3 активных центра.
Этапы трансляции:
1. Инициация. а) диссоциация рибосомы (IF1 и IF3); б) +мРНК; в) +формилметионин в Р-участок рибосомы; г) взаимодействие кодон-антикодон; д) +большая субъединица; е) сброс IF.
2. Элонгация. а)образ комплекса аминоацил-тРНК; б) его доставка в А-участок (Tu и GTP); в) образ пептидной связи (пептидил-трансфераза); г) транслокация рибосомы на 1 кодон (фактор G+GTP); д) регенерация факторов.
3. Терминация.
Организация рибосом прокариот и эукариот (рибосомные РНК и рибосомные белки). Функциональные сайты рибосомы.
Прокариоты. 70S = малая 30S (16S pPHK и 21 белок) + большая 50s (5S, 23S pPHK и 34 белка).
Эукариоты. 80S = малая 40S (18S pPHK и ≈35 белков) + большая 60S (5S, 5,8S, 28S pPHK и ≈50 белков).
А-участок (аминоацильный) — в нем находится АК, которую необходимо присоединить к растущему полипептиду.
Р-участок (пептидильный) — в нем находится растущий полипептид.
Е-участок (exit-сайт) — через него выходит тРНК.
Инициация трансляции. Инициирующие кодоны и инициаторные тРНК у про- и эукариот. Факторы инициации трансляции.
1. Малая субъединица (30S) + IF3 (осуществляет диссоциац) + IF1 (блокир А-центр; вспомогат для IF3) => диссоциация рибосомы.
2. +мРНК в малую субъединицу.
3. Взаимодействие комплементарных пос-тей Шайна-Дальгарно (на мРНК за 10 нуклеотидов от стартового кодона) и антиШайна-Дальгарна (на 16S pPHK) — у прокариот; или пос-ть Козак и пос-ть на 18S pPHK — у эукариот.
4. Доставка формилметионина-тРНК в Р-сайт с помощью IF2 и GTP.
* стартовая АК у прокариот — формилметионин, у эукариот — метионин (валин).
5.Взаимодействие кодона мРНК с антикодоном тРНК.
**стартовый кодон — AUG
***стартовый антикодон — UAC
6. Присоединение большой субъединицы.
7. Сброс IF.
****У эукариот IF около 15 штук.
Элонгация. Роль белковых факторов и 50S субъединицы рибосомы в элонгации. Принципы кодон антикодонового взаимодействия. Терминация трансляции.
Элонгация.
1. образование комплекса аминоацил-тРНК (см. вопр 40).
2. Доставка этого комплекса в А-участок рибосомы с помощью Tu (EF1) и GTP → Tu и GDF.
3. Образование пептидной связи между АК (участвует пептидил-трансфераза).
4. Транслокация рибосомы на 1 кодон с помощью фактора G (EF3) и GTP. тРНК выходит из рибосомы через Е-участок.
5. Регенерация Tu фактора и GTP с помощью Ts (EF2).
Терминация.
На мРНК есть стоп-кодоны (UUA, UAG, UGA), которые распознают факторы RF1, RF2 и останавливают синтез белка.
RF3 снабжает энергией другие два фактора.
Структурная организация генетического материала вирусов.
По природе вирусы являются автономными генетическими элементами, имеющими внеклеточную стадию в цикле развития. Вирусы представляют собой микроскопические частицы, состоящие из молекул нуклеиновых кис-т— (ДНК или РНК, некоторые, например, мимивирусы, имеют оба типа молекул), заключённые в белковую оболочку, способные инфицировать живые организмы.
ДНК-содержащие:
-одноцепочечные линейные (парвовирусы);
-одноцепочечные кольцевые (бактериофаг М13);
-двуцепочечные линейные (аденовирусы, герпес-вирусы);
-двуцепочечные кольцевые (папиловирусы)
РНК-содержащие:
-двуцепочечные линейные (реовирусы)
-одноцепочечные линейные:
~с позитивным геномом - вирусная РНК в роли матрицы (ретровирусы);
~с негативным геномом (грипп, корь).
Структурно-функциональная организация генома бактерий.
Гены, необходимые для жизнедеятельности и определяющие видовую специфичность, расположены у бактерий чаще всего в единственной ковалентно замкнутой молекуле ДНК — хромосоме. Область, где локализована хромосома, называется нуклеоид и не окружена мембраной. В связи с этим новосинтезированная мРНК сразу доступна для связывания с рибосомами, а транскрипция и трансляция сопряжены.
Помимо хромосомы, в клетках бактерий часто находятся плазмиды — также замкнутые в кольцо ДНК, способные к независимой репликации. Они могут быть настолько велики, что становятся неотличимы от хромосомы, но содержат дополнительные гены, необходимые лишь в специфических условиях. Специфичность плазмид может быть весьма разнообразной: от присутствия лишь у одного вида-хозяина до плазмиды, встречающейся почти у всех грамотрицательных бактерий. В плазмидах кодируются механизмы устойчивости к антибиотикам, разрушения специфических веществ и т.д.
В ДНК бактерий, как и в ДНК других организмов, выделяются транспозоны — мобильные сегменты, способные перемещаться из одной части хромосомы к другой, или во внехромосомные ДНК. В отличие от плазмид, они неспособны к автономной репликации, и содержат IS-сегменты — участки, которые кодируют свой перенос внутри клетки. IS-сегмент может выступать в роли отдельной транспозоны. Когда хроматин конденсируется с образованием метафазной хромосомы, соленоидные структуры образуют петли диаметром 200 нм, содержащие ДНК длиной 80000 п.о. Петли связаны с остовом из белков (ядерный остов), причем примерно 20 петель образуют минидиски. Большое число минидисковукладывается в стопку, составляя хромосому. Вследствие этого ДНК оказывается свернута настолько плотно, что даже самая маленькая хромосома человека содержит около 50 млн п.о.
Основные компоненты хроматина эукариот.
-ДНК
-Гистоновые белки Гистоны (Б) — небольшие, сильно основные белки, ассоциированные непосредственно с ДНК. Они принимают участие в структурной организации хроматина, нейтрализуя за счет положительных зарядов аминокислотных остатков отрицательно заряженные фосфатные группы ДНК, что делает возможной плотную упаковку ДНК в ядре.
-Группа негистоновых белков высоко гетерогенна и включает структурные ядерные белки, множество ферментов и факторов транскрипции, связанных с определенными участками ДНК и осуществляющих регуляцию генной экспрессии и других процессов
-РНК
Нуклеосомный уровень организации ДНК в хроматине. (диаметр 11 нанометров).Образован белковым кором(он состоит из гистовых белков Н2А, Н2В, Н3,Н4, которые взяты по два раза) и накрученной нанего нитью ДНК. ДНК образует 1,75 витка, что составляет примерно 146 пар нуклеотидов. Участки ДНК между корами называются линкерными ДНК (50 пар нулеотидов), на которых находятся гистоновые белки Н1. Происходит укорочение ДНК в 6 раз.
Уровни компактизации ДНК в хроматине.
1. Нуклеосомный (диаметр 11 нанометров). Образован белковым кором (он состоит из гистовых белков Н2А, Н2В, Н3,Н4, которые взяты по два раза) и накрученной на него нитью ДНК. ДНК образует 1,75 витка, что составляет примерно146 пар нуклеотидов. Участки ДНК между корами называются линкерными ДНК (50 пар нулеотидов), на которых находятся гистоновые белки Н1. Происходит укорочение ДНК в 6 раз.
2. Нуклеомерный. Диаметр 30 нанометров. Нуклеосомная нить укладывается в спираль за счет взаимодействия белков Н1 друг с другом. Структура называется нуклеомерная фибрилла.
3 .Доменно-петлевой. Нуклеомерная нить укладывается в петли при помощи негистоновых белков, диаметр 300.
4. Метафазная хромосома. Диаметр 700 нанометров.
48. Особенности организации генома эукариот: повторяющиеся и уникальные последовательности ДНК (интроны, экзоны, сателлиты, минисателлиты, мультигенные семейства).
• ДНК линейная.
• Содержит больше регуляторных элементов, чем у прокариот.
• Интронно-экзонная структура генов
• Наличие мультигенных семейств (кластеры близкорасположенных генов глобиновых белков) и псевдогеннов (такое строение как и у рабочих генов, но они выключены)
• Малая доля кодирующих элементов ex=1%, int=24%
• Наличие уникальных и повторяющихся последовательностей
• Размер генома = 30 тыс. генов
Интрон — участок ДНК, который является частью гена, но не содержит информации о последовательности аминокислот белка.
Экзон — это последовательность ДНК, которая представлена в зрелой РНК, несет информацию.
Сателлит (спутник) — это округлое или удлинённое тельце, отделённое от основной части хромосомы тонкой хроматиновой нитью, по диаметру равный или несколько меньший хромосоме. Хромосомы, обладающие спутником принято обозначать SAT-хромосомами. Форма, величина спутника и связывающей его нити постоянны для каждой хромосомы.
Минисателлиты — поворяющиеся фрагменты ДНК длиной от 7 и более нуклеотидов. Являются одной из разновидностей сателлитной ДНК. Используются в качестве ДНК-маркеров. Механизмами происхождения являются "проскальзывания" при репликации ДНК, точечные мутации и рекомбинация.
Понятие о хромосомном комплексе. Характеристика кариотипа человека.
Хромосомный комплекс или кариотип - это совокупность хромосом (соматической клетки) характерная для вида.(например, муж. пол.46,xy или муж пол.46,xy +21(синдром Дауна))
Кариотип человека — диплоидный хромосомный набор человека, представляющий собой совокупность морфологически обособленных хромосом, внесённых родителями при оплодотворении. Хромосомы набора генетически неравноценны: каждая хромосома содержит группу разных генов. Все хромосомы в кариотипе человека делятся на аутосомы и половые хромосомы. В кариотипе человека 44 аутосомы (двойной набор) - 22 пары гомологичных хромосом и одна пара половых хромосом — XX у женщин и ХУ у мужчин. Все хромосомы в кариотипе человека делятся на метацентрические (расположение центромеры в середине длины хромосомы), субметацентрические (ближе к одному концу), акроцентрические (на теломерном конце).
Плазмиды бактерии (определение, классификация, структр. и генетич. организация, мед.знач).
Плазмиды –это небольшие кольцевые(чаще) или линейные молекулы ДНК, являющиеся автономными репликонами. Плазмиды способны автономно копироваться (реплицироваться) и существовать в цитоплазме клетки, поэтому в клетке может быть несколько копий плазмид. Плазмиды могут включаться в хромосому и реплицироваться вместе с ней. Плазмиды,которые могут встраиваться в нуклеод или также быть свободными репликонами называются эписомы.
Классификация:
Значение: используются, как векторы переносчики в генной инженерии, а также в генетическом картирование прокариот.
Экстрахромосомные генетич. элементы эукариот (структурная и генетическая организация мтх ДНК).
Длина мтх ДНК =16569 пар нуклеотидов. Содержит 37 генов: 13 белков (дыхание); 22 гена тРНК; 2 гена рРНК
52. МГЭ прокариот и эукариот: транспозоны и ретротранспозоны (хар-ка и механизм транспозиции).
МГЭ- это последовательности нуклеотидов, которые могут перемещаться по геному.
МГЭ прокариот: IS-элементы (длина 700-1500 п.н) содержат инвертированные повторы, ген транспозазу.
| IR | Ген транспозаза | IR |
Транспозоны- последовательность ДНК, способная перемещаться внутри генома. Встраиваясь в геном, могут вызывать мутации.
Различают простые (ген транспозаза и доп. Гены):
| IR | Ген транспоз. И дополнительные гены | IR |
и сложные (доп. гены):
| IS | Дополнительные гены | IS |
МГЭ прокариот перемещаются по принципу копирование, встраивание (кол- во копий увеличивается).
МГЭ эукариот: ДНК-транспозоны (p-элементы дрозофил) - перемещаются по принципу вырезание, встраивание (кол- во копий не увеличивается). Полинтрон (до 15 тыс. п.н.)- кодируют до 10 белков, один из которых ДНК-полимераза, которая в качестве праймера использует белок. Содержит инвертированные повторы. Перемещается по принципу копирование, встраивание. Хелитроны - на концах нет инвертированных повторов,перемещаются по принципу копирование, встраивание. Копирование осуществляется по принципу «катящегося кольца» (сигма-тип). Ретротранспозоны - похожи на ретровирусы, но утратили способность образовывать вирусные частицы. Различают: с LTR(с длинными концевыми повторами) и без LTR.
Функции МГЭ: Биологические мутагены; могут изменять активность близлежащих генов; могут встраиваться в различные участки гомологичных хромосом.
Принципы генной инженерии. Ферменты, используемые в генной инженерии.
Генная инженерия – это набор специальных методов для создания генно-инженерных конструкции.
Принципы: Конструирование рекомбинантных молекул ДНК; Перенос ДНК в клетки реципиенты; Селекция и отбор трансформированных клеток; Клонирование рекомбинантной ДНК в клетках хозяина.
Ферменты: эндонуклеазы рестрикции, ДНК-лигазы, обратная транскриптаза, концевая трансфераза, Taq-полимераза, ДНК-полимераза 1 (фрагмент Кленова), РНКаза H.
Создание рекомбинантных ДНК (понятия вектор, вставка). Принципы молекулярного клонирования в составе генетического вектора.
Концепция создания рекомбинантной ДНК: вектор-вставка.
Вставка – это чужеродная ДНК, встроенная в вектор
Вектор – это молекула ДНК, которую используют для переноса рекомбинантной ДНК в клетку-хозяина с целью ее размножения и клонирования.
Для вставки используют: геномную ДНК, выделенную из клеток; гены, синтезированные в пробирке; копии ДНК, полученные с помощью фермента обратной транскриптазы на РНК- матрице.
Характеристика вектора: в ектор должен содержать точку начала репликации (origin) для самостоятельной репликации в клетке-хозяине; вектор должен иметь два селективных маркера для отбора и клонирования трансформированных клеток хозяина. В качестве векторов используют: плазмиды, вирусы, космиды (плазмиды, которые содержат cos-сайты фага l), бактериофаги, Yac ( yeast artificial chromosomes ) – искусственные хромосомы дрожжей.
Принципы молекулярного клонирования:
Клонирование – это получение большого количества копий определенного гена в результате его размножения в клетках в составе рекомбинантной ДНК
Клонирование фрагмента ДНК включает несколько последовательных этапов:
1) встраивание клонируемого (чужеродного) фрагмента ДНК в векторную молекулу ДНК (образование химерной молекулы - рекомбинантной ДНК);
2) проникновение этой конструкции в бактериальную клетку-хозяина;
3) идентификация клеток, содержащих рекомбинантную ДНК, и их отбор (как правило, осуществляется на селективной среде);
4) получение необходимого количества клеток, содержащих рекомбинантную ДНК (собственно клонирование). При необходимости индуцируют экспрессию клонированного гена в клетках-хозяевах и получают кодируемый им белок.
Принципы генной терапии (создание генных конструкций и методы их доставки в клетки мишени).
Генная терапия – коррекция мутантных генов или нарушений клеточных функций с помощью методов генной инженерии.Генная терапия на уровне половых и зародышевых клеток не проводится.Генотерапия основана на введении нормальной копии гена в соматические клетки.
Терапевтическая генно-инженерная конструкция содержит:терапевтический ген для коррекции мутантного гена; подходящий вектор; тканеспецифический промотор; селективный маркер для отбора трансформированных клеток
Методы доставки генно-инженерных конструкций в клетки-мишени:
Размножение как свойство живого. Цитологические основы бесполого и полового размножения.
Размножение — присущее всем живым организмам свойство воспроизведения себе подобных, обеспечивающее непрерывность и преемственность жизни. Для организмов, обладающих клеточным строением, в основе всех форм размножения лежит деление клетки. Разные способы размножения подразделяются на три основных типа: бесполое, вегетативное и половое. Цитологической основой бесполого размножения является митоз. Мейоз является цитологической основой полового размножения.
Митотический цикл (клеточный) и его регуляция (схема цикла и хар-ка его периодов, роль циклинов и циклинзависимых киназ).
Митотический цикл- это период времени между появлением клетки в результате митоза и завершением митоза в ее дочерней клетке. Включает: митоз, пресинтетический (G1) - 2n2c, синтетический (S) - 2n4c, постсинтетический (G2) - 2n4c периоды.
Регуляция клеточного цикла:
Закономерная последовательность смены периодов клеточного цикла осуществляется при взаимодействии таких белков, как циклин-зависимые киназы и циклины. Клетки, находящиеся в G0(пролиферативной) фазе, могут вступать в клеточный цикл при действии на них факторов роста(митогены) Циклин-зависимые киназы становятся активными лишь при взаимодействии с соответствующими циклинами. Циклин является регуляторной компонентой комплекса циклин-циклин-зависимая киназа. Киназа же является каталитическим компонентом этого комплекса. Киназы не активны без циклинов. На разных стадиях клеточного цикла синтезируются разные циклины.
Митотическое деление клеток и его биологическое значение.
Митоз - это такое непрямое деление клеточного ядра, в ходе которого из одной соматической клетки с диплойдным набором хромосом образуются 2 новые клетки с идентичным набором хромосом. Периоды:
Кариокинез:
Цитокинез:
В цитокинезе происходит разделение цитоплазмы и формирование мембран дочерних клеток.
Биологическое значение: восстанавливается диплойдность соматической клетки. Рост, развитие организма в его онтогенезе. Регенерация. В основе бесполого размножения лежит митоз.
Мейотическое деление клеток и его биологическое значение.
Мейоз - это деление клеточного ядра, в результате которого из диплойдных клеток гонад обр 4 гаплойдные клетки. Различают: мейоз 1 и мейоз 2.
Мейоз 1 или редукционное деление.
Кариокинез:
Мейоз 2- редукционное деление:
Биологическое значение: поддержании постоянства числа хромосом; мейоз создает основу для комбинативной изменчивости; вследствие кроссинговера происходит рекомбинация – появление новых сочетаний наследственных задатков в хромосомах.
Основные положения хромосомной теории наследственности, аллельные и неаллельные гены.
Хромосомная теория наследственности— теория, согласно которой хромосомы, заключённые в ядре клетки, являются носителями генов и представляют собой материальную основу наследственности.
Положения хромосомной теор.наслед.:
Гены локализованы в хромосомах линейно в определенных локусах
Гены, расположенные в одной хромосоме образуют группу сцепления и наследуются вместе, благодаря чему происходит сцепленное наследование некоторых признаков. Число групп сцепления равно гаплоидному набору хромосом.
Между гомологичными хромосомами возможен кроссинговер, который разрушает сцепление генов.
Процент кроссинговера пропорционален расстоянию между генами.
Аллельные гены – это гены, расположенные в одинаковых локусах гомологичных хромосом.
Типы взаимодействия:
-Полное доминирование - взаимодействие двух аллелей одного гена, когда доминантный аллель полностью исключает проявление действия второго аллеля. -Неполное доминирование — доминантный аллель в гетерозиготном состоянии не полностью подавляет действие рецессивного аллеля. -Сверхдоминирование — более сильное проявление признака у гетерозиготной особи, чем у любой гомозиготной.
-Кодоминирование — проявление у гибридов нового признака, обусловленного взаимодействием двух разных аллелей одного гена.
Неаллельные гены - расположенные или в неаллельных локусах гомологичных хромосом, или в разных парах гомологичных хромосом. Типы взаимодействия: - Комплементарность -это взаимодействие,при котором для нормального формирования признака необходимо наличие доминантных аллелей обоих генов (9:3:3:1; 9:7; 9:4:3) - Эпистаз - взаимодействие неаллельных генов, при котором один из них подавляется другим. Выделяют:- Доминантный эпистаз - это взаимодействие, при котором доминантная аллель одного гена подавляет проявление аллелей др. гена.(1:3:3; 9:4:3); -Рецессивный эпистаз - это взаимодействие, при котором рецессивная гомозигота по одному гену подавляет проявление аллелей др. гена(9:7; 9:3:4) - Полимерия - это взаимодействие, при котором выраженность признака зависит от общего кол-ва доминантных аллелей в генотипе(15:1)
Закономерности наследования аллельных генов аутосом (закон расщепления, цитологич основы).
При моногибридном скрещивание среди гибридов 2 поколения наблюдается расщепление по генотипу 1:2:1, а по фенотипу 3:1, при условии полного доминирования и соответственно 1:2:1 при неполном доминирование и кодоминирование.
Цитологические основы: 1. Независимое расхождение хромосом в гаметы у представителей F1 => по одному типу аллелей в каждой гамете; 2. Равновероятная встреча гамет, несущих доминантный или рецессивный аллель. 3. Гипотеза «чистоты гамет» (гамета каждого из родителей несет по одному наследств. фактору).
Дата добавления: 2015-10-23; просмотров: 323 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Органические вещества клетки. Понятие о биополимерах. Белки (структура и функции). | | | Особенности наследования генов половых хромосом (х и y-сцепленное наследование). |