Основные генетические понятия

30.Биология пола. Пол - совокупность генетич., морфофизиологич., биохимич. особенностей организма обеспеч. воспроизведение потомства и передачу наследственной информации из поколения в поколение. Хромосомная теория пола - пол определяется при помощи специфических половых хром-м Х, У (Морган). Типы хромосомного определения пола: 1) ХУтип 1.1.жен.ХХ муж.ХУ (млекопитающие, человек, дрозофила муж.гетеро- -жен гомогамет.) 1.2.жен.ХУ(ZW) муж.ХХ (ZZ) (рептилии птицы, бабочки муж.-гомо- жен.-гетеро) 2.ХО-тип 2.1. жен.ХХ муж-ХО (прямокрылые, насекомые) 2.2. жен.ХО муж.ХХ (некот моли. Особенности половых хромосом: 1.Х (крупные размеры, субметацентрична, генетически активна) 2. (мелкие размеры, агроцентрична, генетически инертна(несет небольшое количество генов)) особи муж и жен полов имеют неодинаковый статус по Х-хромосомам: муж-1Х, жен-2Х. Для выравнивания генетического статуса одна из Х-хромосом особи жен пола находится в инактивированном состоянии и присутствуют в ядрах клеток в виде телец Барра. Гипотеза Лайон: В 1961 г Мэри Лайон установила что инактивация Х-хрмосом в клетках жен организма происходит на случайной основе, так что в одних клетках инактивир-ся 1 из Х хромосом, а в других другая. Жен организм- мозаика из клеток. Лайонизация - процесс инактивации одной из Х хромосом. Одним из доказательств теории явл генандроморфизм - явление совмещения в одном организме частей тела различного пола. Типы генандроморфизма: 1.латеральный- наполовину 2. Мозаичный- когда на фоне одного пола встречается часть другого. Сущность балансовой теории: пол организма определячется балансом наследственных факторов определяющих муж и жен тенденции развития, если преобладают первые, то развиваются особи муж пола, если вторые то жен. При этом предполагают что организмы бисексуальны, т.е потенциально из одной и той же зиготы погут развиваться особи разных полов. Бриджес обнаружил, что у дрозофилы развитие пола сильно изменяется в зависимости от соотношения Х-хромосом и аутосом. У мухи случайно возникают самки имеющие триплоидный набор (3Х+3А). некоторые триплоидные самки плодовиты. Скрещивание их с нормальными диплоидными самцами дало 8 типов особей с различным соотношением хромосом и аутосом. Среди них были особи у которых признаки жен и муж пола были гипертрофированы (сверх самки и самцы). Или особи имели промежуточное наследование пола (интерсексы). Вывод: у дрозофилы жен пол определяется не наличием 2-х Х хромосом, а развитие муж пола определяются отношением числа Х хромосом к числу наборов аутосом, или половым индексом (Х:А). это положение легло в основу теории по которой при отношении Х:А, равном 1, развиваются самки, а равном 0,5- самцы,при значении полового индекса больше 1 образуются сверх самки, меньше 0,5- сверхсамцы, м/у 1-0,5 интерсексы.

31. Сцепленное наследование. Кроссинговер. Характер наследования генов можно установить с помощью анализирующего скрещивания. При независимом наследовании двух пар признаков, гены которых локализуются в разных парах хромосом, у гибридной особи с одинаковой вероятностью образуются четыре типа гамет. Кол-во типов гамет у гетерозиготной особи обусловливает число типов потомков и одинаковую вероятность их появления. Вследствие этого частота всех типов особей потомства, фенотипически тождественных родительским (АвВа и аавв), и особей с новой комбинацией родительских призноков (Аавв и ааВв) будет одинаковой 1:1:1:1 или в процентах – 25:25:25:25. Независимое, свободное, комбинирование генов в гаметах возможно лишь в том случае, если гены, контролирующие данные признаки, лежат в разных парах хромосом. Отсюда число независимо наследующихся признаков ограничивается числом пар хромосом. Третий же закон Менделя касается распределения хромосом, а не генов. Если две пары аллели локализуются в одной паре хромосом, то в процессе гаметогенеза свободная комбинация генов будет ограничена, так как независимо в половых клетках распределяются лишь хромосомы. В этом случае дигибридная особь даст только два типа особей в потомстве в отношении 1:1. Так как гены (признаки) свободно не комбинируются и наследуются вместе, потомство по фенотипу будет повторять родительские формы. Явление совместного наследования генов, локализующихся в одной паре хромосом, было названо сцеплением генов. Морган наблюдал его у Дрозофилы при возвратном скрещивании гибридной особи, полученной от скрещивания серой мухи с норм. крыльями с черной мухой, имеющей зачаточные крылья. В потомстве анализирующего скрещивания гибридного самца с самкой, несущей в гомозиготном состоянии рецессивные гены черного цвета тела и зачаточных крыльев, были обнаружены только два класса особей, повторяющих по фенотипу исходные родительские. Это служит генетическим док-вом сцепления генов. Сцепленное наследование – совместное наследование генов, ограничивающее их свободное комбинирование. Сцепленные гены – гены, находящиеся на одной хромосоме и наследующиеся совместно. Группа сцепления – совокупность генов, находящихся на одной хромосоме. Однако абсолютно полного сцепления генов почти не бывает. Оно обнаружено в основном только у самцов дрозофилы. Частота сцепления генов может нарушаться, вследствие чего гены, лежащие в разных участках гомологичных хромосом, могут разъединяться с сочетаться друг с другом в новых комбинациях. Причиной нарушения сцепления генов явл-ся кроссинговер. Кроссинговер – процесс обмена идентичными участками гомологичных хромосом с содержащимися в них генами. Кроссинговер обеспечивает новые сочетания генов, находящихся в гомологичных хромосомах. Гипотезы относительно кроссинговера: 1гр.:объясняет механизм кроссинговера на хроматидном уровне а) Янсен и Дарлингтон считают, что в профазе мейоза I в одной из хромотид происходит разрыв, тогда в другой хромотиде гомологичной хромосомы нарушается динамичное отношение, которое приведет к разрыву в том же локусе. Потом произойдет обмен участкам б)Сакс считает, что в профазе мейоза I между хроматидами гомологичных хромосом происходит перехлест, потом разрыв и соединение. 2гр.: Леденберг считает, что кроссинговер происходит в интерфазе в период самоудвоения молекулы ДНК, происходит сбивка и перекос считывания наследственной информации и происходит перекомбинация. Типы кроссинговера: 1. Мейотический - происходит в профазе мейоза I. 2. Самотический - обнаруживается при митозе. Кроссинговер бывает: равный (разрывы в одном и том же локусе равны) неравный спонтанный (без причины) индуцированный (вызван какими-то факторами) Частота кроссинговера -величина зависимая Она определяется структурой хромосомы или молекулы ДНК. Чаще она происходит в деспирализованном (эухроматин) участке мол. ДНК. В (гетерохроматин) спирализованной зоне- реже идет кроссинговер. Различается частота у особей разного пола: у гетерогаметного пола не идет, у гомогаметного идет. От внешних факторов: при повышении температуры частота увеличивается, при снижении - уменьшается. Онтогенез определяет частоту кроссинговера: минимальная частота у мушки Дрозоф. на втором этапе онтогенеза. Интерференция - это подавление частоты кроссинговера. Док-во кроссинговера 1.Генетическое док-во кр-а,- явл-ся скрещивание дигетерозиготной самки с рецессивным гомозиготным отцом мушки дрозофилы(проведена Морганом). Получено четыре фенотипа не в равном % соотношении. Генетическое док-во кроссинговера явл-ся умозаключительным. 2.Цитологическое док-во кр-а. показала Барбара Мак Клинтос на кукурузе. С - окрашенные зерна у кукурузы, с- неокрашенные зерна. Wx – крахмалистые, wx – восковидные Морган формулирует хромосомную теорию наследственности. 1) Гены находятся в хромосомах 2) Все гены в хромосомах нах-ся в линейном порядке 3) Гены, расположенные в 1 хромосоме образуют группу сцепления 4) Число групп сцепления соответствуют гоплоидному числу хромосом 5) Сцепление генов нарушает кроссинговер 6) Кроссинговер явл. показателем(мерой) расстояния между генами 7) Кроссинговер между удаленными генами идет чаще чем между близко расположенными. Генетической картой хромосом называют схему относительного расположения генов, находящихся в данной группе сцепления. Генетические карты составляют для каждой пары гомологичных хромосом. Группы сцепления нулируют. Указывается группа сцепления, полное или сокращенное название генов, расстояние в процентах от одного из концов хромосомы, принятого за нулевую точку.

32.Мутации и их классификация. Мутации- это наследуемые изменения генетического материала организма. Изменчивость, вызванная возникновением мутаций, называется мутационной. Генные мутации - м., связанные с изменением структуры молекулы ДНК. Представляют выпадение или вставку одного или нескольких азотистых оснований, либо то и другое одновременно, а также замену азотистых оснований. Э.Фриз различал 2-а типа замен: - транзиции (пурин. и пиримид. основания заменяются соответсвенно другими пуриновыми и пиримидиновыми) - трансверзии (пуриновые основания заменяются пиримидиновыми) Все генные мутации приводят к изменению смысла кодона и нарушению считывания информации цепи ДНК. Различают 3-и типа таких изменений: - миссенс-мутации – в белковую молекулу в момент ее синтеза вставляется другая аминокислота. - нонсенс-мутации - образование бессмысленных кодонов, не кодирующих никакой аминокислоты. Они приводят к обрыву чтения генетического текста и прекращению синтеза молекулы белка. - мутации сдвига чтения наблюдаются при выпадении или вставке нуклеотидов в цепи ДНК и вызывают смещение чтения генетического кода. При этом рано или поздно образуются бессмысленные кодоны, на которых чтение прерывается. Хромосомные мутации (аберрации)- изменение в структуре хромосом. Разделяют на: внутрихромосомные, межхромосомные. К внутрихромосомным относятся: - потеря участка хромосомы (делеции) - двух- и многократные повторения фрагмента хромосомы (дупликации) - поворот участка хромосомы на 180; В результате чего гены в этом участке располагаются в обратной последовательности (инверсии) К межхромосомным относят обмен участками между 2-мя негомологичными хромосомами. Хромосомные мутации известны у многих организмов, включая человека. Наследственное заболевание- синдром «Кошачьего крика» обусловлен потерей концевого уч-ка короткого плеча 5-ой хромосомы. Этот синдром сопровождается нарушением роста и умственной отсталостью. Геномные мутации - это изменение числа хромосом в клетках организма. В основе их лежит не расхождение хромосом к полюсам клеток при мейозе или митозе в результате действия различных физ. и хим. факторов на нити веретена деления, приводящим к разрушению отдельных или всех нитей. Выделяют: -полиплоидия – это увеличение числа хромосом в клетках, кратное гаплоидному. Возникают триплоидные (3n), (4n),(6n),(8n) и т.д. клетки. Полиплоидия распространена у растений (пшеница, рожь, сахарная свекла, гречиха и др.) - гетероплоидия – это изменение числа хромосом, не кратное гаплоидному. Наблюдается, когда во время митоза или мейоза не расходятся или теряются отдельные гомологичные хромосомы. В результате могут возникать половые клетки с лишними хромосомами. При слиянии с нормальными гометами они образуют зиготу(2n+1). Люди, страдающие болезнью Дауна, являются трисомиками по 21-ой хромосоме. (2n-1) – моносомик (2n-2) – нулеосомик (2n+х) – полисомики В зависимости от того в каких клетка произошли мутации, их подразделяли на соматические(передаются по наследству при вегетативном размножении и не передаются при половом размножении), генеративные – в половых клетках(передаются при половом размножении). Спонтанный и индуцированный мутационный процесс. Спонтанные мутации возникают под влиянием природных факторов(мутагенные факторы).Чаще всего как результат ошибок при воспроизведении генетического материала(ДНК или РНК). Частота спонтанного мутирования у каждого вида генетически обусловлена и поддерживается на определенном уровне. Индуцированный мутагинез – это искусственное получение мутации с помощью физических и химических, биологических мутагенов. Т.о. мутационная изменчивость обусловлена не перекомбинацией генов, а нарушение наследственных структур. Закон Вавилова - закон гомологических рядов в наследственной изменчивости. Виды и роды, близкие генетически, связанные единством происхождения, характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости, зная, какие формы изменчивости встречаются у одного вида, можно предвидеть нахождение аналогичных форм у других видов. Фактами, подтверждающими этот закон, являются случаи альбинизма у позвоночных, гемофилия у человека и др. млекопитающих, отсутствие остей в соцветиях, черная окраска и голозернистость злаковых культур и т.д. Появление сходных мутаций объясняется некоторой общностью генотипов. В процессе возникновения новых видов различия между ними устанавливаются только по части генов, обусловливающих успешное существование их в конкретных условиях. В то же время многие гены у видов данного рода или даже семейства остаются неизменными и при мутациях дают сходные признаки. Закон Н.И.Вавилова имеет большое практическое значение, поскольку прогнозирует поиск определенных форм изменчивости у растений и животных. Зная характер изменчивости одного или нескольких близких видов, можно целенаправленно искать формы, еще не известные у данного организма, но уже открытые у его таксономических родственников..

33. ДНК – биополимер, мономером которого являются четыре типа нуклеотидов. В состав каждого нуклеотида входят: пятиуглеродный сахар – дизоксирибоза, остатак фосфорной кислоты и одно из четырех оснований: аденин (А), гуамин (Г), цитозин (Ц) или тимин (Т).Пуриновые А и Г, пипримидиновые Ц и Т. Сахарофосфатный состав и 5пилинуклиотида строится путем образования фосфодиэфирных мостиков между 3 - положениями углерода молекул пентоз. к молекулам дезоксирибозы присоед-ся азотистые основания. ДНК состоит из двух полинуклеотидных цепей, закрученных с образованием двойной спирали цепи →антипарал.(3) → 3,5 5; ДНК –Z – левозакрученная форма молекулы ДНК; ДНК –В –правозакрученная форма молекулы ДНК. Различна по: числу пар оснований, углу между соседними парами основания, расстоянию между соседними парами оснований; углу наклона к оси спирали, диаметру спирали. Репликация – самоудвоение молекул ДНК. 1 -ая полуконсервативная модель: происходит в синтетич. период интерфазы.У эукариот: репликация начинается в нескольких местах молекулы ДНК (уч-к репликации – репликон). Репликон имеет: 1) точку начала – инициируется. Репликон определяется праймерами. Место репликации – репликационная вилка. 2)точка окончания. Фермент ДНК – топоизомеразы раскруч. двойн. цепочку ДНК, а хемеказы разрыв. водородн. связи.), то в → 3. Т.к. ДНК – полимераза двигается только в одном направлении (5 каждой репликационной вилке может строиться лишь одна новая цепь молекулы ДНК. Другая – синтезируется «фрагментами Оказаки». Ф. ДНК – топоизомеразы скручивает нити репликацированных участков ДНК. Весь геном клетки реплицируется только 1 раз за период времени, соответствующий одному меотическому циклу. 2 -ая консервативная модель – предусматривает сохранность целостности исходной двухцепочечной молекулы ДНК и синтез новой дочерней также двухцнпочечной молекулы. 3 –ая дисперсная модель – полный распад исходной молекулы на нуклеотиды и синтез двух новых двухцепочечных молекул ДНК. Репарация – восстановление структуры поврежденной молекулы ДНК. 1. Фотореактивация. Обнаруживается у бактерий. Бактерий облучали УФ и они теряли жизнеспособность, которую затем восстанавливали видимым светом. УФ вызывет образование димеров. Димеры нарушали процесс считывания информации. Фермент, использующий энергию света, расщепляет димеры и восстанавливает функциональную способность ДНК. 2. Темновая репарация – вырезание димеров пиримидиновых оснований из облученной молекулы ДНК. Осущ-ся ферментами экзонуклеазой или эндонуклеазой. Фермент полимераза обеспечивает застраивание бреши. Ген – это функционально организованная часть молекулы ДНК. Состоит из единиц определяющих течение отдельных реакций синтеза в-в и расположенных линейно в порядке последовательеости соответствующих реакций. Ген –это последовательность нуклеотидов в молекуле нуклеиновой к-ты, определяющая последовательность аминокислот в молекуле белка. Свойства генетического кода 1)Ген. код триплетен 2)Считывается без знаков препинания 3)Вырожденность ген. кода (одна аминокислота кодрует неск. Триплетов) 4)Универсален – один и тот же кодон кодирует одну и ту же аминокислоту у любых организмов 5)Видоспецифичен -для каждого вида живых организмов характерна своя определенная последовательность хромотидов Структура гена эукариот Любой ген начинается с промоторов. Промотор – фрагмент ДНК, к которому присоединяется РНК зависимая к ДНК полимераза. За промотором лидерная часть гена, включая 100 пар оснований. Лидерная часть гена транскрибируется, но не транслируется. Структурная часть гена, которая включает икзоны и нейтроны, заканчивается ген трейлерной частью, она включает более 600 пар оснований – они трансрибируются, но не транслируются, важна при формировании полиаденилового конца иРНК. Экзоны – несут информацию о последовательности аминокислот в молекуле белка. Интроны такой информации не несут. Экзонно-нейтроновая структура характерна только для эукариотических генов. Интроны важные элементы. В их в пределах большое кол-во стоп-кодонов. Интроны – ловушки для мутогенов. В процессе транскрипции считываются экзонные и интронные участки ДНК, однако в дальнейшем интронные участки вырезаются. Этот процесс наз-ся сплайсинг. Незрелое РНК (преинформационное РНК) без промотора. Такая РНК претерпевает процессинг - образование головки и хвостика и-РНК. Гены эукариот, обеспечивающие последовательные реакции одного и того же клеточного цикла могут локализоваться в разных участках генома. Каждый ген имеет свою регулирующую систему. В геноме выделяют гены – кластеры. Это гены, обеспечивающие синтез полипептидной цепи, которая способна образовать насколько ферментов. Эгоистичные гены – несут информацию только о себе. Обладают только способностью самовоспроизведения. Современное представление о стр-ре гена. Ген – это уч-к мол-лы ДНК, несущий инф-цию о стр-ре одного белка, одной мол-лы т-РНК, р-РНК, или выполняющий одну регуляторную ф-ю. ген имеет мозаичное строение и вкл. 3 основные части: 1. регуляторная (промотор, энхансер), 2. кодирующая часть (на ней записана инф-ция или ее экзон-интронное строение), 3. терминирующая часть (представлена полинтронами, кот. образуют шпильки -терминаторы).

34. Реализация наследственной информации в клетке. Реализация ген-ой инф-ции – совок-ть процессов обеспеч-х переноссведений о последовательности АК с мол-л ДНК непосредственно на синтезированные белковые мол-лы. Ген-я инф-я – инф-я о первичной стр-ре белка, т.е. о последовательности АК в белковой мол-ле. Этапы Г.инф-и – 1. транскрипция, 2. процессинг, 3. транспорт иРНК, тРНК и субъед-ц рибосом из ядра цитоплазмы, 4. трансляция (биосинтез белков), 5. деградация иРНК. Время жизни иРНК в клетке 20 минут. Транскрипция – переписывание ген-ой инф-ции с ДНк ни РНК. Матричный процесс (процесс, при котором на основе 1 мол-лы называемой мат-кой строится множество др.мол-л – копий).

Транскрипция – вкл. 3 этапа 1)Инициация – связывание фер-та РНК-полимеразы с мол-лой ДНК на промоторе и начало считывания инф-ции. Промоторы обязат-но вкл. (ТАТАбоксы – 6-9 раз). 2)Элонгация – перемещение мол-лы фер-та РНК-полимеразы вдоль транскибируемой нити ДНК. Сопровожд-ся наращиванием длины синтезир-мя мол-лы РНК. 3)Детерминация – окончание транскрипции, отсоединение РНк-полимеразы в мол-лу ДНк, освобождение синтез-ной мол-лы ДНК. В рез-те транскрипции образ-ся мол-лы при-РНК (эти мол-лы хар-ся избыточной длиной и состоят из экзонов и интронов). Экзон –уч-к несущий инф-цию мол-лы при-РНК. Интрон – уч-к не несущий инф-цию. Мол-ла при-РНК претерпевает дальнейшее созревание в ядре – процессинг (созревание мол-л при-РНК и превращение их в зрелые мол-лы РНКи,т,р). Этапы процессинга 1)Сплайсинг - вырез-е из мол-л при-РНК интронов и сшивание экзонов м/ду собой. 2)Полиаденилирование -3' конца мол-лы при-РНК (к 3' концу присоед-ся поли А послед-ть – м.б. до 200 А). Ф-ции поли А послед-ти – а) обеспечение стабильности иРНК, б) способствует транспорту и-РНК из ядра цит-мы. 3)Кэпирование -5' конца – к 5' концу присоед-ся КЭП-опред-я послед-ть нуклеотидов, которая отвечает за связывание и-РНК с рибосомами в ходе трансляции. Ген – уч-к мол-лы ДНК, несущий инф-ю о первичной стр-ре белка. Ген имеет мозаичное строение и вкл. 3 основных части – 1)регуляторная (промотор, энканслер – усиливает интенсивность транскрипции). 2)кодирующая (на ней запис-ся инф-я о перв-ной стр-ре белка = экзон-интронное стр-е). 3)терминирующая (терминаторы — шпильки). Регуляция транскрипции. Модель оперона. Модель оперона разработана в 1961г. Жакобом и Мано.

Оперон – группа функционально связ-х струк-х генов, кот.могут вкл. и выкл. Служат для регуляции работы генов. 2 типа – 1. регуляция по типу индукции J …. P O X y a J – ген регулятор – отвечает за выра-ботку белка репрессора. P – промотор – уч-к мол-лы ДНК отвеч. за специфическое узнавание и связывание РНК-полимеразы. O – ген-оператор – отвечает за связывание белка-репрессора; x,y,a -3 стр-ных гена, отвечающих за выработку ф-тов, уч-х в утилизации лактозы. Вывод – добавление в среду лактозы индуцирует вкл. генов, отвечающих за ее утилизацию. регуляция по типу репрессии. Вкл. гены отвечают за синтез гистидина – а) в среде отсутствует гистидин - АПО-репресоор + ко-репрессор = холорепрессор = синтез-ся гистидин, б) в среде имеется гистидин. Вывод -появление в среде гистидина выкл. работу генов, отвеч-х за его синтез. Механизм трансляции. Трансляция -переписывание ген-й инф-ции с мол-лы иРНК на синтезированные белковые мол-лы. Происходит в цит-ме. В ней уч-т и,т,р-РНК. и-РНК выступает в кач-ве матрицы, р-РНК – образует рибосомы, т-РНК осущ-ет доставку АК к месту сборки белков мол-л. Этапы трансляции – 1)подготовительный (активация АК). Мол-ла тРНК взаимод-ет с АК при участии ф-та аминоацилтРНК-синтетазы (20 разновидностей), кот. присоед-тся к 3' концу = аминоацилтРНК. 2)собственно трансляция – а) инициация – связывание рибосомы с мол-лой иРНК и поступление в В-центр рибосомы метиоминовой т-РНК. Присоединение рибосомы происходит в области инициирующего кодона АУГ. б) элонгация – продвижение рибосомы вдоль мол-лы и-РНК, сопров-ся наращиванием синтез-ной полипеп-ной цепочки. Представляет из себя серию следующих др. за др. циклов работы рибосомы. Схема 1 цикла рибосомы – 1. перебрасывание полипепт-ной цепочки т-РНк₁ на т-РНК₂, 2. перемещение рибосомы относительно и-РНК на 1 триплет (влево), освобождение т-РНК₁, переход т-РНК₂ в Р-центр рибосомы (р. транслокации). Рез-т 1 цикла работы – перемещение рибосомы относительно и-РНК на 1 триплет нуклеотида; удлинение синтезируемой белковой мол-лы на 1 АК. Скорость элонгации – 2 АК/секунду. 3)терминация – отсоединение рибосомы от мол-лы т-РНК, освобождение синтез-х белковых мол-л, окончание трансляции. Сигнал терминации – сигнал-терминирующие кодоны УАА, УАГ, УГА.

35. Особенности строения генетического аппарата. Генная инженерия и её осн. Достижения. Строение: 1.бактерии (кишечная палочка) Кольц-я м-ла ДНК (= бактериальная хромосома) Лизосома Плазмиды Способ деления – прямое бинарное деление 1.репликация ДНК 2.Рост цитоплазмы мембраны между точкой прикрепления 3.Образование клеточной перегородки 2.бактериофаги (вирусы бактерий – открыты 1917 д^,Эррель). Строение Т-чётного фага (Т4) Молекула ДНК (РНК) Головка (капсид) Хвост Базальная пластинка с шипами Хвостовые нити 1)Вирулентный фаг 1.Впрыскивание ДНК фага в бактериальную клетку.2.репликация ДНК фага 3.Синтез компонентов и сборка фаговых частиц 4.Лизис бактериальной клетки. 2) Умеренный фаг 1.впрыскивание ДНК фага в бактериальную клетку 2.встраивание ДНК фага в бактериальную хромосому 3.репродукция бактериальной клетки 4.выщепление ДНК фага и её репликация 5.синтез 6.лизис. Лизогения – выщепление ДНК фага из бактериальной хромосомы, сопровождаемое сборкой фаговых частиц бактериальных клеток. Преимущества бактерий и вирусов как объектов генетики: 1.короткий жизненный цикл. 2.Высокая скорость размножения 3. Гаплоидный геном – мутации проявляются сразу фенотипически 4. Наличие 2 способов размножения – полового и бесполого. 5.Возможность выращивания на искусственной питательной среде в лаб. усл-х. Признаки бактерий 1.морфологические (форма, размер. Цвет коллоний) 2. Биохимические –связаны с нарушением синтеза определённых в-в. Бактерии: 1.прототрофные (б. дикого типа – способны синтезировать все необх.д.их жизнедеятельности в-ва. Растут на миним-й среде). 2. Ауксотрофные (мутантные б., не ‑­способны синтезировать определённые в-ва. Способны расти на миним-й среде с добав-м тех в-в, к-е они не способны синтезировать) Трансформация. Открытие явления трансформации у бактерии было сделано в 1928 г. Сущность его состоит в следующем. Известны два штамма пневмококка: вир улентный" шт амм S — с полисахаридной капсулой и гладкими колониями и невирулентный штамм R — без капсулы и с шероховатыми колониями. Ф. Гриффит инъецировал мышам вместе с убитым нагреванием штаммом пневмококка, обладаю­щим капсулой (S), штамм живого пневмококка, лишенного капсулы (R). Спустя некоторое время ему удалось выделить из зараженных мышей живых пневмококков, облада ющ их капсу лой. Оказалось, что свойство убитого пневмококка— способность образовывать капсулу — перешло к живой бактерии. что гладкая S-форма очень редко, но спонтанно мутирует в R-форму, а R-форма не мутирует в S-форму, т. е. мутации происходят в одном направлении. Явление трансформации стало одним из основных доказательств роли ДНК как носителя наследственной информации. Как правило, трансформируются различные признаки, но не более одного и лишь иногда одновременно несколько сцепленных признаков. Трансформация возможна м/у различными штаммами одного и того же вида, но недавно была показана возможность межвидовой трансформации. Трансдукция. Кроме явления трансформации на бактериях была открыта — тра нсдукция. Сущность явления трансдукци и способ его открытия состоят в следующем: U-образная трубка в нижней части была разделена бактериальным фильтром. В одну половину этой трубки были помещены бактерии мышиного тифа штамма J22A, а в другую половину трубки — штамма 2А, лизогенного по фагу (рис. 112). Бактериальные клетки не могли переходить сквозь перегородку. Штамм 22А нес мутацию, тормозящую синтез триптофана Т, и поэтому при культивировании бактерии нуждались в добавке триптофана в среду. Штамм бактерии 2А синтезировал триптофан (Т+), а поэтому не нуждался в нем при культивировании. Т.о, явление трансдукции является убедительным доказательством в пользу того, что ДНК является носителем наследственной информации. Генетическая инженерия представляет собой комплекс молекулярно-генетических методов, с помощью которых можно осуществить в условиях in vitro целенаправленное конструирование новых форм биологически активных ДНК, генетически новых форм клеток и целых организмов с заданными Годом рождения генетической инженерии считается 1972 г, когда в лаборатории П. Берга была получена в условиях in vitro первая рекомби-нантная (гибридная) молекула ДНК (рекДНК) путем объединения линей­ных фрагментов ДНК бактериофага λ кишечной палочки и вируса SV40 обезьян с помощью искусственно созданных у них «липких» концов. признаками. Важнейшим ее достижением является изучение механизма и разработка методов генетической трансформации - явления, встречающегося в природе (у микроорганизмов и обнаруженного у растений). Ферментативный синтез генов стал возможным после открытия у ретровирусов фермента- обратной транскриптазы, РНК-зависимой ДНК-полимеразы или ревертазы- который синтезирует двуцепочечную ДНК на матрице однонитчатой РНК.

36. СЕЛЕКЦИЯ как наука и технология. Селекция – это наука и методах создания новых и улучшения существующих штампов микроорганизмов, сортов растений и пород животных. Исходный материал:Породой, сортом, штаммом называют популяцию организмов, искусственно созданную человеком и характеризующуюся определенными наследственными особенностями. Все особи внутри породы, сорта, штамма имеют сходные наследственно закрепленные св-ва: продуктивность, определенный комплекс физиологических и морфологических св-в, а также однотипичную реакцию на факторы внешней среды. Наличие наследственной изменчивости позволяет путем различных систем скрещивания сочетать определенные наследственные признаки в одном организме, а также избавляться от нежелательных св-в.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: