Главная | Случайная
Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






МАТЕРИАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ




 

Современное представление о наследственности и наслед­ственной изменчивости основано на работах, проведенных в последние 30 лет. Установлено, что эти свойства живого зало­жены в особенностях нуклеиновых кислот, особенно в строении дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), которая сосредоточе­на в ядрах половых и соматических (телесных) клеток и входит в состав хромосом ядра. Молекула ДНК образуется двумя спи­рально закрученными нитями, в состав которых входят азотис­тые вещества (аденин А, гуанин Г, тимин Т, цитозин Ц), и при­соединенными к ним фосфатными и углеводными частями. При этом азотистые основания одной цепи всегда соединены водо­родными связями в определенном сочетании (комплементарно) с таковыми другой цепи. Например, А с Т, Г с Ц, Т с А, Ц с Г. При этом сочетание азотистых оснований между двумя цепя­ми молекулы ДНК будет таковым: А=Т и Г=Ц. Молекулы ДНК разных видов организмов отличаются числом и определен­ной последовательностью пар оснований четырех типов: Г, А, Ц, Т. Наследственная информация обусловлена этими типами оснований и их различной последовательностью в нитях ДНК. Роль ДНК в жизнедеятельности организмов заключается в обес­печении наследственно обусловленного типа синтеза различных специфических белков и ферментов, составляющих основу жизни. Каждый белок отличается от другого числом и чере­дованием аминокислот, образующих его молекулу. В ДНК закодирована последовательность в размещении аминокислот при синтезе белковой молекулы в цитоплазме клетки.

Количество ДНК строго постоянно во всех клетках орга­низма. ДНК обладает следующими особенностями, обеспечи­вающими свойства наследственности: достаточной стабиль­ностью в сохранении своей молекулярной структуры; способ­ностью к самовоспроизведению, т. е. к самосинтезу одной из нитей комплементарной второй нити; передачей своей генетической информации из ядра в цитоплазму, где происходит син­тез белка соответствующей структуры.

С нитей ДНК информация «переписывается» на информа­ционную рибонуклеиновую кислоту (РНК), а транспортная РНК захватывает нужные для синтеза белка аминокислоты в цитоплазме и доставляет их к рибосомам клетки, в которых происходит этот синтез, и готовые молекулы белка из рибосом выходят в цитоплазму.

ДНК, несущая набор генов, входит в структуру хромосом, которые являются материальными морфологическими носите­лями вещества наследственности. Каждая хромосома состоит из двух тонких нитей — хромомер. Число и форма хромосом постоянны для каждого вида. В соматических клетках хромо­сомы образуют пары гомологических, то есть одинаковых по размерам и форме, хромосом. Одна из пары получена в про­цессе оплодотворения от отца и несет его наследственные осо­бенности, а другая — гомологичная — хромосома получена от матери и вносит материнскую наследственность. Следова­тельно, через набор таких хромосом потомки получают наслед­ственность обоих родителей.

Набор парных хромосом называется диплоидным и состав­ляет кариотип. У разных видов животных он колеблется от двух до ста пар. В половых клетках кариотип состоит из одинарно­го числа хромосом, то есть в два раза меньше, чем в соматичес­ких, и называется гаплоидным геномом. Кариотип сомати­ческих клеток обозначается символом 2п, а в гаметах — сим­волом п. У собак кариотип содержит 2п=78 хромосом, то есть 39 пар, а в половой клетке геном содержит п=39 хромосом.

В состав кариотипа раздельнополых организмов входят так называемые аутосомные хромосомы, определяющие наслед­ственность большинства признаков и свойств особи. Кроме них, в кариотипе имеется пара половых хромосом, с которыми свя­зано определение половых различий. Половые хромосомы в про­тивоположность сходству членов аутосомной пары различаются между собой по размерам и форме. Одна из половых хромосом, по размеру большая, обозначается буквой X, а меньшая поло­вая хромосома обозначается буквой У. У млекопитающих жен­ские особи имеют в кариотипе пару одинаковых Х-хромосом, а в мужской кариотип входят X и Y-хромосомы. В гаметах сам­ца часть сперматозоидов несет Х-хромосому, а другие сперматозоиды Y-хромосому. При оплодотворении яйцеклеток, в каж­дой из которых кроме аутосом присутствует только одна Х-хромосома, происходит образование зиготы. Часть зигот будет иметь в наборе ХХ-хромосом и из них формиру­ются организмы самок, а часть зигот получит набор ХУ-хромосом , что приведет к формированию мужских особей. Такая передача X и У-хромосом при оплодотворении обеспечи­вает соотношение полов в потомстве, близкое к тому, что 50 про­центов потомков будут самками, а 50 процентов — самцами. Изменение в соотношении полов в сторону большего форми­рования самок и меньшего — самцов (или наоборот) может быть получено специальными воздействиями на исходные родитель­ские организмы. Но проблема направленного изменения в со­отношении полов остается актуальной и нерешенной до послед­него времени.

Индивидуальность каждой хромосомы в кариотипе (ауто­сом и половых X и У) обусловлена не только их формой и раз­мером, но и набором генов. Участок ДНК, в котором располо­жен ген, обусловливающий какой-то признак, называется локусом, например локус пигментации шерсти, локус группы крови. Гены одного локуса обозначают прописными или строчными латинскими буквами. Так, у собаки ген черной окраски обозна­чают буквой B, коричневой – b.

Гены различных признаков расположены в хромосоме ли­нейно. Поэтому иногда наблюдается совместное наследование признаков, гены которых расположены в данной хромосоме. Такое наследование называется «сцепленным». Например, у собак уста­новлено сцепленное наследование признаков, гены которых при­сутствуют в Х-хромосоме, а именно — крипторхизм (ген с) пере­дается с болезнью крови — гемофилией (ген h). У кошек най­дено сцепленное наследование голубой радужной оболочки глаз с альбиносным типом шерсти и глухотой и т.д.

Для некоторых видов (мушка дрозофила, курица) состав­лены карты хромосом, которые указывают, в каком участке той или иной хромосомы расположен локус, несущий ген данно­го признака. В настоящее время цитогенетики уже научились распознавать некоторые хромосомы собаки и проводят интенсивные исследования этого вопроса.

По своему основному действию гены могут быть доминант­ными (обозначаются прописными буквами А, В, С, Д) или ре­цессивными (обозначаются строчными буквами а, Ь, с, d). Каж­дый ген из пары гомологических хромосом данного локуса на­зывается аллелем, один аллель получен от отца, а другой от матери. Обозначение обоих аллелей какого-либо локуса полу­чает символ двух букв и это соответствует генотипу данного локуса. Например, генотип собаки по локусу черной пигмента­ции шерсти будет записан в виде двух букв ВВ, если аллели от­ца и матери по этому локусу доминантны. Генотип для двух признаков будет записан четырьмя буквами. Например, если собака имеет крипторхизм (ген с) и черную окраску шерсти (ген В), то генотип по этим признакам записывается ссВВ.

Сочетание аллелей в локусе и образованный ими генотип могут быть таких типов: гомозиготный доминантный (ВВ), гомозиготный рецессивный (bb), гетерозиготный (неоднородный) В Ь). Следовательно, генотип — это совокупность наследствен­ных задатков генов. Он может быть гомозиготным или гетеро­зиготным, а фенотип — это комплекс реализованных наслед­ственных задатков в определенных внешних условиях. Некото­рые условия могут создавать возможность реализации генотипа, а другие тормозят действия наследственности.

Гены некоторых локусов могут иметь не два аллельных состояния, а несколько. Это вызывается многократным мутированием исходного доминантного гена. В результате образуется множественный аллелизм и создается серия рецессивных алле­лей, что увеличивает наследственную изменчивость того или иного признака. Серии множественных аллелей часто наблю­даются в отношении гена, обусловливающего синтез пигмента шерсти у собак. Каждый новый аллель такой серии вызывает синтез нового пигмента, в результате чего возникает новая окраска шерсти. По данным Робертсона (1982), серия множест­венных аллелей такого типа была использована в селекции со­бак и привела к большому разнообразию мастей у собак разных пород. Известна следующая серия окрасок: сплошная черная (ген As), доминантная желтая (ген Ау), зонарная пигментация (ген агути А), чепрачная (ген asa), кофейная сплошная (ген а').

Взаимоотношение между аллелями этой серии таково, что от доминантного исходного гена А остальные аллели серии соп­ровождаются ослаблением интенсивности признака окраски и составляют такой ряд As > Ау> А> asa > a'.

Под влиянием мутагенных факторов (радиации, химичес­ких веществ) происходит изменение структуры гена, а именно его азотистых оснований молекулы ДНК — это точковые (или генные) мутации. Воздействие такого фактора может вызывать перестройку каких-то участков хромосом или обмен участка­ми разных хромосом друг с другом и даже может увеличивать­ся их число в кариотипе (полиплоидия). Такие изменения назы­ваются хромосомными мутациями. В результате мутационных изменений в строении гена (ДНК) или хромосом происходит изменение и появление новых свойств признаков. Мутации, происходящие в соматических клетках, могут вызывать онколо­гические перестройки в таких клетках и в тканях, образующих­ся этими клетками. Если мутационный процесс происходит в гаметах родителей, то это приводит к появлению у их потом­ства новых признаков и свойств, часто имеющих патологические свойства с проявлением аномалий, нарушением обмена веществ.

Мутационная изменчивость служит важным источником создания новых признаков, которые могут закрепляться в ряде поколений естественным или искусственным отбором. У собак, например, некоторые мутационные признаки закреплены чело­веком путем селекции и сделались породными признаками (мопсовидность, коротконогость и т. п.).

 

vikidalka.ru - 2015-2018 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных