1.Понятие наследственности. Виды наследственности, их характеристика.

Наследственность – свойство организмов передавать генетическую информацию от родителей потомству, обеспечивая непрерывность поколений. Хромосомная наследственность обеспечивается генами, которые располагаются в хроматине ядра. Цитоплазматическая наследственность обеспечивается генами, находящимися в цитоплазме яйцеклетки, т. к. в процессе оплодотворения от отцовского организма потомство наследует только мужской пронуклеус. Совокупность всех наследственных задатков цитоплазмы называется плазмагенами. Различают два вида плазмагенов: плазмагены органелл, содержащих ДНК и плазмагены инфекционных агентов и симбионтов клетки. ДНК-содержащими органеллами являются митохондрии и пластиды. Их плазмагены обеспечивают митохондриальную и пластидную наследственность. Второй вид плазмагенов – плазмиды и вирусы. Плазмиды – это нехромосомный генетический материал бактерий, представленный небольшими кольцевидными молекулами ДНК (дополнительная молекула ДНК в цитоплазме). В них находятся гены, кодирующие токсичность бактерий и их устойчивость к определенным антибиотикам и другим лекарственным веществам.

2.Прерывистость наследственности. Этапы реализации гена в признак.

Прерывистость наследственности означает, что ген не сразу экспрессируется (реализуется) в признак. Между геном и признаком существует временной интервал, в течение которого происходят биохимические реакции: ген (участок ДНК) → мРНК → белок (фермент) →биохимические реакции → признак. На любом из этапов возможно влияние внешних или внутренних факторов, поэтому даже при наличии гена в генотипе признак может не проявиться в фенотипе.

3.Понятие генома. Ген, как структурная единица генома. Свойства генов.

Геном – совокупность всех генов и межгенных сегментов ДНК. Геном человека содержит: гены, регуляторные элементы, псевдогены, повторяющиеся последовательности ДНК, транспозоны.

Ген вместе со вспомогательными участками называется транскриптоном, следовательно, транскриптон является наименьшей функциональной единицей генома.

Основную массу ДНК в геноме человека составляет неинформативная ДНК. Гены в геноме располагаются не последовательно, а отделены друг от друга некодирующими последовательностями. Гены,представленные в геноме в одном экземпляре, называются уникальными. К таким относятся некоторые структурные и регуляторные гены. Большинство структурных и регуляторных генов представлено в геноме не в единственном экземпляре, а в виде большего числа копий, возникших в результате дупликации уникального гена. Биологический смысл возникновения копий генов состоит в противостоянии повреждающим факторам среды. Если в структуре копии происходит повреждение (мутация), которое в последующем не восстанавливается, то экспрессия такой копии прекращается, а в геноме появляется не функционирующий псевдоген (неактивный, молчащий ген). Транспозоны – сегменты ДНК, способные перемещаться по геному в другие локусы, изменяя экспрессию соседних генов.

4.Классификация генов и их характеристика.

Гены по функции делятся на структурные и регуляторные. На регуляторных генах не синтезируется ни один из видов РНК, они контролируют активность структурных генов. Структурные гены содержат информацию о структуре белка или РНК. Они способны транскрибироваться с образованием различных видов РНК. В зависимости от вида синтезируемых РНК они подразделяются на: а) гены, на которых синтезируется мРНК, они несут информацию о последовательности аминокислот в полипептиде; б) гены, с которых транскрибируется тРНК. Эти гены повторяются в геноме множество раз; в) гены, с которых транскрибируются рРНК. Это гены с высокой повторяемостью в геноме.

В зависимости от времени функционирования гены делятся на конститутивные и индуцибельные. Конститутивные гены постоянно активны, они функционируют на всех стадиях онтогенеза и во всех клетках и тканях. К ним относятся гены, кодирующие тРНК, рРНК, ДНК-полимеразу, РНК-полимеразу, рибосомальные белки, белки-гистоны, ферменты, обеспечивающие постоянно протекающие обменные процессы (например, гликолиз). Без них клетки не могут существовать. Индуцибельные гены функционируют в разных тканях на определенных этапах онтогенеза, они могут включаться и выключаться, их активность может. Это тканеспецифичные гены, они контролируют только специализированные белки и функции клетки. Например, белки, обеспечивающие защитные свойства организма, функционирование систем органов (дыхания, выделения, кровоснабжения, пищеварения) и ход онтогенеза.