Молекулярные основы наследственности - раздел Биология, ОПД Ф.03 Генетика и биометрия В Современном Понимании Ген Представляет Собой Целостную Структуру, Состоящу...
В современном понимании ген представляет собой целостную структуру, состоящую из определенного участка ДНК. Он является элементарной единицей наследственности, стойко воспроизводящейся в поколениях и контролирующей развитие определенного признака. Особое внимание обратите на основные свойства гена, а именно:
специфичность (каждый структурный ген обладает только ему присущим порядком расположения нуклеотидов и детерминирует синтез определенного полипептида);
целостность (при программировании синтеза полипептида ген выступает как неделимая единица) и дискретностью (наличие субъединиц);
стабильность (относительная устойчивость) и лабильностью (способность мутировать);
аллельность (существование гена в двух или нескольких состояниях, имеющих различное фенотипическое проявление);
другие свойства (способность к плейотропии и полимерии, экспрессивность, пенетрантность).
Отметьте, что в составе генов имеются транскрибируемые участки, несущие информацию о структуре белка (экзоны); участки, не несущие такой информации (интроны); а также регуляторные участки для опознания гена и точки начала считывания при транскрипции.
Одним из наиболее важных вопросов этой темы является вопрос о регуляции работы генов у прокариот и эукариот. Теория регуляции синтеза и-РНК и белка у прокариот разработана Ф. Жакобом и Ж. Моно (1961) на примере лактозного оперона. Оперон - это группа структурных генов, управляемая одним геном-оператором. Согласно этой теории, различия тканей организма по качественному и количественному составу белков и ферментов объясняются тем, что в клетках имеется механизм, регулирующий активность генов и обеспечивающий синтез достаточного количества белков в нужное время. Ген-оператор включает и выключает структурные гены для считывания информации, следовательно, они активны непостоянно. Заканчивается оперон терминатором. Ген- регулятор, находящийся обычно на некотором расстоянии от оперона, постоянно активен, и на основе его информации синтезируется особый белок-репессор, который обладает способностью блокировать ген-оператор, вступая с ним в химическое соединение и тогда считывание информации со структурных генов не происходит, т. е. ген – не активен.
Если же в клетку поступает индуктор, то он связывает белок-репрессор (вступая с ним в химическую связь), освобождая ген-оператор. РНК-полимераза разрывает связи между двумя цепочками ДНК-оперона и по принципу комплементарности информация со структурных генов переписывается на и-РНК, которая затем идет в рибосомы, где синтезируются ферменты, разлагающие индуктор. Когда последние молекулы индуктора будут разрушены, освобождается белок-репрессор, который снова блокирует ген-оператор – работа оперона прекращается. Она опять возобновляется при поступлении индуктора.
Регуляция работы генов у эукариот более сложна. Схема регуляции транскрипции у эукариот разработана Г. П. Георгиевым (1972). Принцип регуляции (обратная связь) сохраняется, но механизмы ее более сложны. Единица транскрипции у эукариот называется транскриптоном.Работу транскриптона регулирует несколько генов-регуляторов, дающих информацию для синтеза нескольких белков-репрессоров. Индукторами в клетках эукариот являются сложные молекулы (например, гормоны). Когда индукторы освобождают гены-операторы от белков-репессоров, РНК-полимераза разрывает водородные связи между двумя цепочками ДНК-транскриптона и по правилу комплементарноости на нем сначала синтезируется большая молекула проинформационной РНК, списывающая информацию как с информативной, так и с неинформативной зон. В дальнейшем в ядре клетки специальными ферментами вырезаются неинформативные участки (интроны) и происходит сплайсинг(сшивание) информативных участков (экзонов). Далее и-РНК выходит из ядра, идет в рибосомы, где и происходит синтез белка-фермента.
После ознакомления со строением и особенностями репликации ДНК переходите к изучению строения, типов и функций РНК. Выясните при этом основные отличия РНК от ДНК. Обратите внимание на размеры молекул разных типов РНК.
В соответствии с центральной догмой Ф. Крика, генетическая информация от гена к молекуле белка передается по схеме:
ДНК↔РНК→белок
После изучения этих вопросов необходимо внимательно ознакомиться с проблемой генетического кода и биосинтеза белка. В 50—60-е годы были установлены основные понятия генетического кода: нуклеотид ДНК или РНК - это «буква языка»; триплет или кодон (три нуклеотида) — «слово языка»—соответствует аминокислоте, а ген (около 1000 пар азотистых оснований) — «фраза», в соответствии с которой синтезируется полипептидная цепь. Генетический код состоит из 61 триплетов, кодирующих 20 аминокислот (3 триплета являются некодирующими, а так называемыми «стоп-кодонами»).
Ознакомившись с генетическим кодом синтеза белка, рассмотрите процесс синтеза полипептидной цепи аминокислот в цитоплазме. В нем участвуют рибосомы, и-РНК, т-РНК, ферменты. Это последний этап перехода генетической информации от гена к структуре белка, или трансляция.
В целях закрепления этого материала решите несколько задач, имеющихся в учебном пособии «Решение задач по генетике».
На сайте allrefs.net читайте: ОПД Ф.03 Генетика и биометрия.
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Молекулярные основы наследственности
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
УФА 2010
Представлено и рекомендовано к печати кафедрой разведения сельскохозяйственных животных (протокол № ___ от «___» марта 2010 г.
Утверждено методической комис
Б) дополнительная
1. Богданов А.А., Медников Б.М. Власть над геном. Книга для внеклассного чтения учащихся старших классов. - М.: Просвещение,1989.- 208 с.
2. Бич Г., Бест Д и др. Биотехнология. Принципы и
Вопросы для самопроверки
1) Какие виды наследственности и изменчивости Вы знаете?
2). Что такое комбинативная изменчивость и каковы причины ее возникновения?
3). Какая изменчивость называется коррелятивн
Вопросы для самопроверки
1). Что такое генеральная совокупность и выборка?
2). Что такое вариационный ряд и как его построить?
3). Какие вы знаете константы, характеризующие вариационный ряд?
4)
Вопросы для самопроверки
1).Какова структура ДНК по Уотсону и Крику? Что лежит в основе
видовой специфичности ДНК?
2). Как осуществляется синтез ДНК?
3).Что такое ген?
4). Каково
Митоз, мейоз и их биологическое значение
Эта тема посвящена изучению материальных основ передачи наследственности от поколения к поколению.
В онтогенезе передача наследственной информации от одного клеточного поколения к другому
Вопросы для самопроверки
1). Что такое гаплоидный и диплоидный наборы хромосом?
2) Назовите диплоидные числа хромосом у основных видов сельскохозяйственных животных.
3). В чем заключается генетическая су
Вопросы для самопроверки
1). Каковы основные принципы гибридологического анализа?
2). Какое скрещивание называется моногибридным?
3). Что такое гомозитотность и гетерозиготность?
4). Что понимае
Наследование при взаимодействии генов
Иногда на формирование признака влияют две или несколько пар неаллельных генов. Проявление признака в этом случае зависит от характера их взаимодействия в процессе развития организма. В первом по
Хромосомная теория наследственности
Созданию хромосомной теории наследственности предшествовал целый ряд исследований, в которых было установлено, что для каждого вида характерно определенное и постоянное число. Количество же признак
Вопросы для самопроверки
1). Что означает сцепление генов? Какие признаки называются сцепленными?
2). Что такое «группа сцепления»? Какое количество групп сцепления у разных видов домашних и промысловых животных
Генетика пола
Проблема пола в зоотехнии имеет важное значение в связи с разной продуктивностью особей мужского и женскогопола.
Сначала необходимо уяснить хромосомные типы определения пола, характерные
Вопросы для самопроверки
1). Чем отличаются наборы хромосом самок и самцов у млекопитающих и птиц?
2). Какой пол называется гомогаметным, а какой гетерогаметным?
3). Перечислите основные типы хромосомного
Мутационная изменчивость. Индуцированный мутагенез
Мутационная изменчивость, наряду с комбинативной и коррелятивной, относится к наследственной (генотипической) изменчивости. Она представляет большой интерес для селекционера, так как является пост
Вопросы для самопроверки
1). Что понимается под генными мутациями?
2). Какие бывают хромосомные мутации?
3). Какие бывают геномные мутации?
4). В чем заключается разница между спонтанными и инду
Генетические основы индивидуального развития.
В этой теме рассматривается один из сложнейших вопросов современной генетики — как и в какой последовательности в ходе развития организмов реализуется генетическая информация, записанная в виде ч
Генетика популяций
В теме рассматриваются следующие вопросы: эффективность отбора в популяциях и чистых линиях, структура свободно размножающейся популяции по генотипам, влияние структуры популяции на расщепление,
Вопросы для самопроверки
1). Что такое популяция и чистая линия?
2). К каким выводам пришел Иоганнсен в результате отбора в популяциях и чистых линиях?
3). Какова формула Харди-Вайнберга для определения
Инбридинг, инбредная депрессия и гетерозис
В этом разделе изучаются следующие вопросы:
1) инбридинг и его биологические особенности, инбредная депрессия и способы ее ослабления, методы оценки степени инбридинга и его использование
Вопросы для самопроверки
1). Что такое инбридинг? Каковы его генетические основы и биологические особенности?
2). Что такое инбредная депрессия?
3). Какое влияние оказывает инбридинг на генетическу
Нехромосомное наследование
Со времени переоткрытия законов Менделя генетика неоднократно сталкивалась с их нарушениями, которые не могли быть объяснены с точки зрения хромосомной теории наследственности. В итоге представлени
Биотехнология и основы генетической инженерии
Биотехнология – это наука об использовании живых организмов и биологических процессов в производстве. Биотехнология возникла на стыке многих наук, в том числе биохимии, генетики и молекулярной гегн
Вопросы для самопроверки
1). Что такое генетическая инженерия и каковы ее основные методы?
2). Какие существуют методы синтеза нужных генов?
3) Что такое векторная молекула и каково ее назначение?
Вопросы для самопроверки
1). Что такое антигены и антитела?
2). Как определяются группы крови у животных?
3). Каковы особенности наследования групп крови?
4). Для чего используется определение гр
Генетические аномалии у сельскохозяйственных животных
У всех видов сельскохозяйственных животных встречаются наследственные дефекты, которые отрицательно влияют на жизнеспособность, хозяйственно полезные признаки и воспроизводительную способность. Э
Вопросы для самопроверки
1).Что такое генетические аномалии и чем они обусловлены?
2). Каковы основной характер наследования генетических аномалий?
3). Какие примеры генетических аномалий у КРС, свиней, о
Генетика иммунитета
Иммунитет—это способ защиты организма от живых тел и веществ, несущих на себе признаки генетической чужеродности. Иммунитет является объектом изучения отдельной науки — иммунологии, в которой веду
Генетика поведения и ее селекционное значение
Генетика поведения — это раздел генетики, изучающий наследственность и наследственную изменчивость поведенческих признаков отдельных особей, популяций, подвидов и видов. Она использует данные и мет
Вопросы для самопроверки
1). Каково значение работ И.М. Сеченова и И.П. Павлова в формировании генетики поведения?
2). Какова роль генотипа и условий среды в развитии поведенческих признаков животных?
3)
Вопросы для контрольной работы
1).Генетика как наука.Основные этапы ее становления. Место генетики среди биологических наук.
2). Методы генетических исследований: гибридологический, генеалогический, попу
Вычисление коэффициентов регрессии
При линейном, или близком к линейному, типе связи, кроме корреляционного, пользуются регрессионным анализом. Для вычисляют коэффициент регрессии, с помощью которого устанавливают величину изменения
Coдержание
Раздел 1
Общие методические указания по изучению дисциплины……………………………………………
Библиография …………………………………………………..
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов