Контрольные вопросы к коллоквиуму «Генетика»

1. Наследственность и изменчивость – фундаментальные свойства живого. Ядерная (хромосомная) и цитоплазматическая наследственность. Уровни организации генетического материала: генный, хромосомный, геномный.

Наследственностью называется свойство организмов повторять в ряду поколений комплекс признаков (особенности внешнего строения, физиологии, химического состава, характера обмена веществ, индивидуального развития и т. д.).

Изменчивость — явление, противоположное наследственности. Она заключается в изменении комбинаций признаков или появлении совершенно новых признаков у особей данного вида.

Благодаря наследственности обеспечивается сохранение видов на протяжении значительных промежутков (до сотен миллионов лет) времени. Однако условия окружающей среды меняются (иногда существенно) с течением времени, и в таких случаях изменчивость, приводящая к разнообразию особей внутри вида, обеспечивает его выживание. Какие-то из особей оказываются более приспособленными к новым условиям, это и позволяет им выжить. Кроме того, изменчивость позволяет видам расширять границы своего местообитания, осваивать новые территории.

Виды изменчивости

Различают наследственную и ненаследственную изменчивость.

Наследственная (генотипическая) изменчивость связана с изменением самого генетического материала. Ненаследственная (фенотипическая, модификационная) изменчивость — это способность организмов изменять свой фенотип под влиянием различных факторов. Причиной модификационной изменчивости являются изменения внешней среды обитания организма или его внутренней среды.

Единицы цитоплазматической (нехромосомной) наследственности отличаются от хромосомных тем, что они не расходятся при мейозе. Поэтому потомство при нехромосомной наследственности воспроизводит признаки только одного из родителей (чаще матери ). Таким образом , различают ядерную наследственность, связанную с передачей наследственных признаков, находящихся в хромосомах ядра (иногда ее называют хромосомной наследственностью ), и внеядерную наследственность, зависящую от передачи самовоспроизводящихся структур цитоплазмы. Ядерная наследственность реализуется и при вегетативном размножении , но не сопровождается перераспределением генов, что наблюдается при половом размножении, а обеспечивает константную передачу признаков из поколения в поколение, нарушаемую только соматическими мутациями.

Ген — структурная и функциональная единица наследственности, контролирующая развитие определённого признака или свойства.

Геном [нем. Genom, англ. genom (e)], гаплоидный хромосомный набор; совокупность генов, локализованных в одиночном наборе хромосом данного организма

Хромосома - самовоспроизводящийся структурный элемент ядра клетки, содержащий ДНК, в которой заключена генетическая (наследственная) информация. Число, размер и форма хромосомстрого определены и специфичны для каждого вида.

2. Генный уровень организации наследственного материала. Свойства гена как функциональной единицы наследственности и изменчивости: специфичность, дискретность, стабильность, плейотропность, дозированность действия, аллельность, способность к мутациям.

Генный уровень – последовательность нуклеотидов, кодирующих один определённый признак

Специфичность – свойство гена кодировать лишь один определенный признак.

Дискретность – несмешиваемость генов

Стабильность – способность сохранять структуру

Плейотропность – способность гена влиять на несколько фенотипических признаков.

Дозированность действия – количественной зависимостью результата его экспрессии от дозы соответствующего аллеля этого гена.

Аллельность – в генотипе организма может быть 2 и более формы одного и того же гена.

Способность к мутациям - Нескорректированные изменения химической структуры генов, воспроизводимые в последовательных циклах репликации и проявляющиеся у потомства в виде новых вариантов признаков

3. Хромосомный уровень организации наследственного материала. Хромосома, её химический состав и структурная организация. Морфология хромосом, морфологические виды хромосом.

Хромосомный уровень – молекулы ДНК упакованы в отдельные хромосомы. Весь геном организма состоит из определенного кол-ва х-м, уникального для каждого вида. У человека набор состоит из 46 х-м.

Х-ма состоит из нити ДНК и специальных белков Н1, Н2, Н3, Н4 – гистонов, а также ряда негистоновых белков.

Х-мы подразделяют на 4 основные группы:

- Телоцентрическая

- Метацентрическая

- Субметацентрическая

- Акроцентрическая

4. Геномный уровень организации наследственного материала. Геном и кариотип как видовые характеристики.

Геномом называют всю совокупность наследственного материала, заключенного в гаплоидном наборе хромосом клеток данного вида организмов. Геном видоспецифичен, так как представляет собой тот необходимый набор генов, который обеспечивает формирование видовых характеристик организмов в ходе их нормального онтогенеза. Кариотип — диплоидный набор хромосом, свойственный соматическим клеткам организмов данного вида, являющийся видоспецифическим признаком и характеризующийся определенным числом, строением и генетическим составом хромосом

5. Генотип – сбалансированная система взаимодействующих генов. Аллельные и неаллельные гены. Виды взаимодействия генов.

Генотип – совокупность всех генов рассматриваемого организма.

Аллельные гены – гены, расположенные в одинаковых локусах гомологичных х-м.

Неаллельные гены – гены расположенные в разных локусах негомологичных х-м.

Взаимодействия могут быть аллельные и неаллельные.

Аллельные: полное доминирование

Неполное доминирование (цветок львиный зев)

Кодоминирование (группы крови)

Неаллельные:

Комплиментарность (суммарное действие двух неалледбных пар генов – гребни у петухов и окраска у попугаев, синие, желтые, зеленые)

Эпистаз (один ген подавляет действие другого гена)

Полимерия (цвет кожи – белый-нигер)