Вопрос 17.
Генетика – наука л наследственности и изменчивости.
Наследственность – способность организмов передавать из поколения в поколение особенности морфологии, физиологии биохимии и индивидуального развития.
Изменчивость св-во противоположное наследственности, заключается в способности дочерних организмов отличаться от родительскох морфологией, биохимией, особенностями и отклонениями в индивидуальном азвитии.
Ген – эксперементальная, дискретная единица наследственности и изменчивости.
Ген - участок ДНК, определяющий последовательность АК в цепи полипептида.
Геномсовременныхпрокариотическихклетокхарактеризуетсяотносительнонебольшимиразмерами. Укишечнойпалочки (Е. coli) онпредставленкольцевоймолекулойДНКдлинойоколо 1 мм, котораясодержит 4·106 парнуклеотидов, образующихоколо 4000 генов. ОсновнаямассаДНКпрокариот (около 95%) активнотранскрибируетсявкаждыйданныймоментвремени. Какбылосказановыше, геномпрокариотическойклеткиорганизованввиденуклеоида — комплексаДНКснегистоновымибелками (см. разд. 3.5.2.4). Характеризуянаследственныйматериалпрокариотическойклеткивцелом, необходимоотметить, чтоонзаключеннетольковнуклеоиде, нотакжеприсутствуетвцитоплазмеввиденебольшихкольцевыхфрагментовДНК — плазмид.
Большойобъемнаследственногоматериалаэукариотобъясняетсясуществованиемвнемпомимоуникальныхтакжеумеренноивысокоповторяющихсяпоследовательностей. Так, около 10% геномамышисоставляюттандемнорасположенные (другзадругом) короткиенуклеотидныепоследовательности, повторенныедо 106 раз. ЭтивысокоповторяющиесяпоследовательностиДНКрасполагаютсявосновномвгетерохроматине, окружающемцентромерныеучастки. Онинетранскрибируются. Около 20% геномамышиобразованоумереннымиповторами, встречающимисясчастотой 103—105 раз. ТакиеповторыраспределеныповсемугеномуитранскрибируютсявРНК. Книмотносятсягены, контролирующиесинтезгистонов, тРНК, рРНКинекоторыедругие. Остальные 70% геномамышипредставленыуникальныминуклеотиднымипоследовательностями. У растенийи амфибий на долю умеренно и высокоповторяющихсяпоследовательностейприходитсядо 60% генома.
Свойства гена
дискретность— несмешиваемость генов, развитие признаков контролируется разными генами, локализация которых в хромосомах не совпадает;
стабильность— способность сохранять структуру;
лабильность— способность многократно мутировать;
множественный аллелизм— многие гены существуют в популяции во множестве молекулярных форм;
аллельность— в генотипе диплоидных организмов только две формы гена;
специфичность— каждый ген кодирует свой признак;
плейотропия— множественный эффект гена;
экспрессивность— степень выраженности гена в признаке;
пенетрантность— частота проявления гена в фенотипе;
амплификация— увеличение количества копий гена&
Классификация
Структурные гены – гены, контролирющие развитие конкретных признаков.
Функциональные гены — регулируют работу структурных генов
Регуляторныегеныпредставленыгеном-оператором, непосредственносцепленнымсгруппойструктурныхгенов, игеном-регулятором, которыйможетнаходитьсявнекоторомотдаленииотних. Ген-операторсгруппойрегулируемыхимструктурныхгеновбылназванопероном. Оперонслужитединицейтранскрипции, тоестьснегосписываетсяоднамолекулаи-РНК. Генрегулятордействуетнепутемнепосредственногоконтактасоструктурнымигенами, априпомощибелкарепрессора. Приналичиидостаточнонакопившихсямолекулсинтезируемоговеществабелок-репрессор, соединяясьсэтимимолекулами, активизируетсяисвязываетсясгеном-оператором. Врезультатесинтезданноговеществапрекращается. Своеназваниебелок-репрессорполучилиз-затого, чтоподавляетдеятельностьгена-оператора, тоестьставитеговположение «выключено». Прималомколичествесинтезируемыхмолекулбелок-репрессоростаетсянеактивным. Втакихусловияхдействиеоперона - гена-оператораиструктурныхгенов - неподавляется, исинтезбудетпродолжатьсябеспрепятственно.