Тесты по генетике. Наследственность - файл n1.doc

приобрести
Тесты по генетике. Наследственность
скачать (72 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc72kb.01.06.2012 08:25скачать
Победи орков

Доступно в Google Play

n1.doc

7. Аллельное и неаллельное взаимодействие генов. Их формы. Наследование признаков при взаимодействии генов. Комплементарность, эписиаз. Отклонения при расщеплении гибридов по фенотипу в F2.

Известны два вида взаимодействия генов: аллельное и неаллельное. Простейший пример Аллельного взаимодействия генов - Неполное доминирование при скрещивании красноцветковых и белоцветковых растений львиного зева или ночной красавицы. Розовая окраска цветка у гибридов F1 В этом скрещивании - результат взаимодействия двух аллельных генов А И А. Полное доминирование также всегда является результатом взаимодействия двух генов одной аллельной нары. При этом доминантный ген подавляет проявление рецессивного гена.

Взаимодействие генов имеет биохимическую природу. Оно основано на взаимодействии синтезируемых под контролем генов белков-ферментов.

Взаимодействие неаллельных генов проявляется в четырех основных формах: комплементарности, эпистаза, полимерии и модифицирующего действия генов. Каждая из этих форм приводит к характерным изменениям известных числовых отношений при расщеплении в дигибридных скрещиваниях.

Все многообразие генетических взаимодействий можно разделить на две группы: взаимодействие аллелей одного гена и неаллельных генов.

1. Аллели одного гена находятся в идентичных локусах пары гомологичных хромосом, и взаимодействие между ними проявляется в форме полного, неполного доминирования и кодоминирования.

2. Неаллельные гены локализованы в разных парах гомологичных хромосом или в одной паре гомологичных хромосом, но в разных ее локусах.

Выделяют три основных типа взаимодействия неаллельных генов.

1. Комплементарность – тип неаллельного взаимодействия генов, при котором сочетание в генотипе доминантных аллелей обоих генов обуславливает появление нового признака.
2. Эпистаз – тип неаллельного взаимодействия генов, при котором ген одной аллельной пары подавляет действие генов другой пары.

Гены, подавляющие проявление других генов, называются супрессорами, а подавляемые гены – гипостатичными. Выделяют два типа эпистаза: доминантный и рецессивный. При доминантном эпистазе – супрессии ингибирующее действие оказывает доминантный аллель: А>B.

3. Полимерия – это тип неаллельного взаимодействия генов, при котором несколько пар неаллельных генов влияют на формирование одного признака, вызывая сходные изменения.

Скрещивание гомозиготной доминантной и рецессивной особей, появление в первом гибридном поколении всех особей с доминантным признаком. Причина: все гибридные особи имеют гетерозиготный генотип, например, Аа, в котором доминантный ген подавляет рецессивный.
Проявление закона расщепления при скрещивании между собой гибридов первого поколения Аа хАа. Дальнейшее размножение гибридов — причина расщепления, появления в потомстве F2 особей с рецессивными признаками, составляющих примерно четвертую часть от всего потомства.
Причины отсутствия расщепления во втором и последующих поколениях гомозиготных рецессивных особей — образование гамет одного типа, наличие в них лишь рецессивного гена, например, гамет с генами а. Слияние при оплодотворении мужской и женской гамет с генами а и о — причина образования гомозиготного потомства с рецессивным генотипом — аа.
    
16. Генетика микроорганизмов. Вирусы и бактериофаги как объект генетики. Явления трансформации и трансдукции у бактерий.

Генетика микроорганизмов - раздел общей генетики, в котором объектом исследования служат бактерии, микроскопические грибы, актинофаги, вирусы животных и растений, бактериофаги и др. микроорганизмы.   Исходя из общих принципов исследования генетических процессов у микроорганизмов, для каждой группы разработаны специальные методы изучения с учётом их особенностей.

Особенность полового процесса у бактерий состоит в том, что в клетку-реципиент передаётся, как правило, только часть генетического материала из клетки-донора, в результате чего образуется частично диплоидная зигота (мерозигота). У бактерий известно несколько механизмов передачи генетического материала. Наиболее совершенная форма полового процесса у бактерий - конъюгация, детально изученная у кишечной палочки. Конъюгация происходит при непосредственном контакте между двумя клетками, если в одной из них присутствует специфический половой фактор, или фактор скрещиваемости (фертильности, плодовитости), половой фактор содержит ДНК и может существовать в клетке либо автономном, либо в интегрированном состоянии (включенным в первом случае при конъюгации в клетку-реципиент переходит только половой фактор. Во втором случае половой фактор способствует направленному переносу генетического материала из клетки-донора в клетку-реципиент.

Бактериофаги - вирусы бактерий. Характеризуются значительным химическим и структурным разнообразием. Частицы сложноустроенных бактериофагов имеют головку и отросток, или «хвост». Головка состоит из белковой оболочки и заключённой в ней ДНК или РНК. Бактериофаг сокращается, обнажая стержень, «прокалывающий» клеточную стенку, и нуклеиновая кислота впрыскивается в клетку. В процессе «прокалывания» участвует специфический фермент. Нуклеиновая кислота бактериофага введённая в бактериальную клетку, управляет клеточными механизмами и программирует синтез фагового материала. Известны бактериофаги, размножающиеся только в «мужских» клетках бактерий или только в «женских». Некоторые ДНК-содержащие бактериофаги способны к генетической трансдукции и рекомбинации. Бактериофаги известны для всех культивируемых бактерий, которые могут приобретать устойчивость к бактериофагам в результате мутаций. Бактериофаги классический объект молекулярной биологии: их изучение привело к пониманию тонкой структуры гена, механизма мутаций, расшифровке генетического кода.

Вирусы - неклеточные формы жизни, способные проникать в определённые живые клетки и размножаться только внутри этих клеток. Подобно всем другим организмам вирусы обладают собственным генетическим аппаратом, который кодирует синтез вирусных частиц из биохимических предшественников, находящихся в клетке-хозяине; при этом используются биосинтетические и энергетические системы этой клетки. Те есть вирусы являются внутриклеточными паразитами на генетическом уровне.

В вирусах присутствует всегда один тип нуклеиновой кислоты (либо ДНК, либо РНК, поэтому все В. делят также на ДНК-содержащие и РНК-содержащие), к-рая является носителем наследственной информации.

Все активные процессы вирусов протекают в клетках-хозяевах, причём одни вирусы размножаются в их ядре, другие - в цитоплазме, третьи - в ядре, и в цитоплазме.

Проникновение вирусной частицы в клетку начинается с её адсорбции на клеточной поверхности (благодаря взаимодействию клеточных и вирусных репепторов). Капсид претерпевает изменения, приобретает чувствительность к клеточным протеазам, разрушается, освобождая нуклеиновую кислоту. Нуклеиновая кислота многих вирусов животных высвобождается после проникновения вируса в клетку путём пиноцитоза, у некоторых бактериофагов в клетку проникает свободная нуклеиновая кислота.

Трансформация у бактерий - явление, наблюдаемое в лаборатории. Её природный аналог - это трансдукция. Бактериальные вирусы, или фаги, в природных условиях иногда переносят генетический материал из одной бактериальной клетки в другую. Такой перенос бактериального генетического материала фагами называют трансдукцией.

Процесс трансдукции протекает следующим образом. Фаг заражает одну бактериальную клетку и размножается в ней за счет ДНК хозяина. Затем одна из дочерних фаговых частиц заражает другую бактериальную клетку и вносит при этом генетический материал первой клетки-хозяина во вторую клетку-хозяина. Наиболее успешно трансдукцию осуществляют умеренные фаги, которые не вызывают полного разрушения бактерий-хозяев. Трансдуцированные бактерии продолжают при этом свое существование и воспроизводят свои измененные признаки.

Установлено, что трансдукция происходит у бактерий таких родов, как Salmonella, Escherichia, Pseudomonas, Staphylococcus и некоторых других. К числу признаков, передаваемых путем трансдукции, относятся способность к синтезу тех или иных веществ, устойчивость к антибиотикам и подвижность. В одном случае конверсии у Clostridium изменяется тип токсина, вырабатываемого бактерией. Один из штаммов Clostridium botulinum, который обычно вызывает ботулизм у человека и животных, при заражении определённым фагом превращается в другой штамм Clostridium, вызывающий газовую гангрену

48. Понятие об отдаленной гибридизации. Межвидовые и межродовые гибриды. Использование отдаленной гибридизации в селекции растений. Бесплодие отдаленных гибридов, причины и способы преодоления.

Отдаленная гибридизация, скрещивание организмов, принадлежащих к разным видам (межвидовая гибридизация), родам (межродовая гибридизация) или к др. таксономическая единицам более высокого порядка, т.е. организмов, находящихся в отдаленных филогенетическими (родственных) связях. Закономерности наследственности, наследования и наследственной изменчивости являются общими как при отдаленной, так и при внутривидовой гибридизации, поскольку в обоих случаях предполагается соединение в зиготе гамет 2 разных генотипов.

Отдаленная гибридизация открывает большие перспективы в получении новых форм и улучшении существующих сортов. Кроме того, она создает предпосылки для проведения углубленного цитогенетическими анализа, что позволит вскрыть общие закономерности выведения отдаленных гибридов и особенности формообразовательных процессов в 1-м и последующих поколениях, а также разработать основы генетики и цитогенетики винограда.

Межвидовая гибридизация часто наблюдается как в природе, так и при культивировании человеком (содержании в неволе) у множества видов растений и животных. В природе в районах соприкосновения близких видов могут формироваться так называемые «гибридные зоны», где гибриды численно преобладают над родительскими формами.

Межродовые гибриды (как естественные, так и полученные селекционерами) известны также в семействах злаков, розоцветных, цитрусовых, орхидных и др. Так, гексаплоидный геном мягких пшениц образовался путем объединения диплоидных геномов двух предковых видов пшениц и одного вида близкого рода Aegilops.

Использование отдаленной гибридизации в селекционных программах плодовых и ягодных культур позволило добиться положительных результатов в создании новых сортов, которые получили широкое распространение. Особенно эффективно использование отдаленной гибридизации в том случае, когда оба компонента скрещивания представляют собой хорошо отселектированные сорта, поскольку при межвидовых скрещиваниях уже в F\ удается отобрать сеянцы с таким комплексом ценных признаков, что они становятся коммерческими сортами.

Использование отдаленных гибридов в селекционных программах зависит от целей и методов работы, а также от подхода к решению проблемы. Первый из них - донорский, когда отдаленный гибрид используют в качестве донора того или иного селекционно ценного признака. В этом случае их отбор ведут на сохранение признаков вида-реципиента путем насыщающих повторных скрещиваний с ним и отбора гибридов, получивших нужный признак от донора.

Второй подход - геномный. Проявление определенного признака связывают с наличием у гибрида одного из родительских геномов. Этот подход часто применяют при селекции на сложные признаки, контролируемые многими генами. При этом подходе в гибриде стараются максимально сохранить геном вида, с которым связана прежде всего адаптивность к стрессовым факторам региона, где проводят селекцию. Чаще всего это геном дикого вида или примитивного местного сорта.

Третий подход - стабилизация межвидовых гибридов, которые обладают достаточной константностью и достаточно полно сочетают положительные признаки родительских видов или имеют тенденцию превзойти их по ряду показателей. Примером таких гибридов, ставших самостоятельными плодовыми или ягодными культурами, могут служить земляника ананасная, малина пурпуровая, абрикос черный.

Отдаленные гибриды, как правило, стерильны, что связано с содержанием в геноме различных хромосом, которые в мейозе не конъюгируют. В результате этого формируются стерильные гаметы. Для устранения данной причины было предложено использовать удвоение числа хромосом у отдаленных гибридов, которое приводит к образованию амфидиплоидов.

Таким методом кроме тритикале были получены многие ценные отдаленные гибриды, в частности многолетние пшенично-пырейные гибриды и др. У таких гибридов в клетках содержится полный диплоидный набор хромосом одного и другого родителя, поэтому хромосомы каждого родителя конъюгируют друг с другом и мейоз проходит нормально. Путем скрещивания с последующим удвоением числа хромосом терна и алычи удалось повторить эволюцию - произвести ресинтез вида сливы домашней.

Для селекции вегетативно размножаемых растений используются соматические мутации.
51. Фенилкетонурия (нарушение обмена фенилаламина, в результате которого развивается слабоумие, наследуется аутосомно-рецессивный признак). Какими будут дети в семье, где родители гетерозиготные по этому признаку? Какова вероятность рождения детей больных фенилкетонуриелем?

Признак

Ген

Генотип

Норма

А

А -

Фенилкетоурия

а

аа

Р. Аа X Aa

G

F1 AA, 2Аа, аа

В брак вступают гетерозиготные родители Аа Аа. Фенотипически они здоровы. При браках гетерозиготных родителей вероятны генотипы детей: АА – 25%, Аа – 50%, аа – 25%. Следовательно, вероятность рождения здоровых детей равна 75% (из них 2/3 гетерозиготы), вероятность рождения детей, больных фенилкетоурией, - 25%.

64. Голубоглазый правша женится на кареглазой правше. У них родилось двое детейкареглазый левша и голубоглазый правша. От второго брака этого мужчины с другой кареглазой правшой родилось 9 кареглазых детей, всеправши. Каковы генетика каждого из 3 родителей (карий цвет глаз доминирует над голубым, праворукость над леворукостью.

Так как голубой цвет глаз и умение владеть левой рукой - рецессивные признаки, фенотип исходных форм можно написать так: мужчина (голубоглазый правша), – ааВ –, первая жена (кареглазая правша) – А–В– вторая жена (кареглазая правша) – А–В–. Поскольку у детей были рецессивные признаки, то родители в первом браке имели рецессивные гены, тогда генотип мужчины - аа-Bв, его первой жены АаВв. Поскольку ни у одного из девяти детей от второго брака не было рецессивных признаков. Можно предположить, что в генотипе второй жены не было рецессивных генов и, следовательно, ее генотип ААВВ.





Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации