Гомо- гетерозиготы.

Изменчивость - способность живых организмов приобретать новые признаки и качества. Различают ненаследственную и наследственную изменчивость (схема 1).

К ненаследственной изменчивости относятся изменения изменение внешних признаков (фенотипа), которые не сохраняющиеся в поколении. К ним относятся модификации , которые возникают под действием окружающей среды.

у насекомых и других животных → смена окраски шерсти у некоторых млекопитающих при изменении погодных условий (например, у зайца) рис. 2,

у человека → увеличение уровня эритроцитов при подъёме в горы, увеличение пигментации кожи при интенсивном воздействии ультрафиолетовых лучей, развитие костно-мышечной системы в результате тренировок (рис. 3).

Рис. 3 Развитие костно-мышечной системы в результате тренировок

Наследственная изменчивость представляет собой изменения генотипа, которые сохраняются в ряду поколений. К ним относятся комбинации и мутации. Комбинационная изменчивость возникает при перекомбинации (перемешивании) генов отца и матери.

Пример: проявление дрозофил с темным телом и длинными крыльями при скрещивании серых дрозофил с длинными крыльями с темными дрозофилами с короткими крыльями (рис.4).

Рис. 4 Дрозофила с темным телом и длинными крыльями

у цветка ночная красавица есть лепестки розового цвета возникают при сочетании (комбинации) красного и белого гена (рис. 5).

Рис. 5 Образование лепестков розового цвета у ночной красавицы

Мутационная изменчивость - это изменения ДНК клетки (изменение строения и количества хромосом). Возникают под действием ультрафиолета, радиации (рентгеновских лучей) и т.п.

у человека → трисомия по 21-й паре (синдром Дауна),

у животных → двуглавие (рис. 6).

Рис. 6 Двуглавая черепаха из Китая

ГЕНОМ

Геном - совокупность наследственного материала, находящийся в клетке организма. Большинство геномов, в том числе геном человека и геномы всех остальных клеточных форм жизни, построены из ДНК.

Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) - макромолекула обеспечивающая хранение, передачу и реализацию из поколения в поколение генетической программы развития и функционирования живых организмов.

Генотип - совокупность генов данного организма.

Итак, геном является характеристикой вида в целом, а генотип - отдельной особи.

Ген - элементарная единица наследственностиживых организмов. Ген представляет собой участок ДНК ответственный за проявление какого-либо признака.

Гены есть в ядре каждой клетки живого организма рис. 7.

Рис. 7 Расположение гена в клетке

В результате взаимодействия генотипа с факторами окружающей среды формируется фенотип , то есть совокупность всех признаков и свойств организма. Примеры: рост, масса тела, цвет глаз рис. 8 , форма волос, группа крови, левша, правша.

Рис. 8 Карый и голубой цвет глаз Рис. 9 Генотип и фенотип у гороха

К ф е н о т и п у относятся не только внешние признаки, но и внутренние: анатомические, физиологические, биохимические. Каждая особь имеет свои особенности внешнего вида, внутреннего строения, характера обмена веществ, функционирования органов, т.е. свой фенотип, который сформировался в определённых условиях среды.

СТРОЕНИЕ ХРОМОСОМЫ

ХРОМОСОМЫ являются структурным элементом ядра в котором заключена вся наследственная информации (рис. 10, 11, 12).

Рис. 10 Схематическое изображение хромосомы

ЦЕНТРОМЕРА - участок хромосомы, делящий хромосому на два плеча.

Рис. 11 Изображение хромосомы в электроном микроскопе

Рис. 12 Расположение хромосомы в клетке

Существуют X-хромосома и Y-хромосома рис. 13.

X-хромосома - половая хромосома большинства млекопитающих, в том числе человека, определяющий женский пол организма.

Y-хромосома - половая хромосома большинства млекопитающих, в том числе человека, определяющий мужской пол организма.

У самок две X-хромосомы (XX), а у самцов - одна X-хромосома и одна Y-хромосома (XY).

Рис. 13 X-хромосома и Y-хромосома

КАРИОТИП - совокупность хромосом, характерная для данного вида организмов (хромосомный набор) Рис. 14.

Рис. 14 Кариотип здорового человека

Аутосомы - это хромосомы одинаковые у обоих полов. Генотип женского организма имеет 44 хромосомы (22 пары), одинаковые с мужскими. Их и называют аутосомами рис. 14.

Рис. 15 Кариотипы растений и животных

Рис. 16 Изображение растений и животных соответственного кариотипа:

скерда, бабочка, плодовая мушка, кузнечик и петух

Кариотип – совокупность внешних признаков хромосомного набора (число, форма, размер хромосом), характерных для данного вида.

АЗОТИСТЫЕ ОСНОВАНИЯ

АЗОТИСТЫЕ ОСНОВАНИЯ - органические соединения входящие в состав нуклеиновых кислот (ДНК и РНК) рис. 17.

Латинские и русские коды для нуклеиновых оснований (азотистое основание):

A - А: Аденин;

G - Г: Гуанин;

C - Ц: Цитозин;

T - Т: Тимин, встречается у бактериофагов (вирусы бактерий) в ДНК, занимает место урацила в РНК;

U - У: Урацил, встречается в РНК, занимает место тимина в ДНК.

Рис. 17 Азотистые основания в ДНК и РНК

Рис. 18 Расположение азотистых оснований в клетке

Нуклеотид построен из сахара-пентозы, азотистого основания и остатка фосфорной кислоты (ФК).

Водородная связь - это взаимодействие между двумя электроотрицательными атомами одной или разных молекул посредством атома водорода: G−Н ... C (чертой обозначена ковалентная связь, тремя точками - водородная связь) Рис. 19.

Рис. 19 Водородная связь

Принцип комплементарности используется в синтезе ДНК. Это строгое соответствие соединения азотистых оснований, соединёнными водородными связями, в котором: А-Т (Аденин соединяется с Тимином) Г-Ц (Гуанин соединяется с Цитозином).

Принцип комплементарности используется и в синтезе РНК, в котором А-У (Аденин соединяется с Урацилом) Г-Ц (Гуанин соединяется с Цитозином).

СКРЕЩИВАНИЕ

Скрещивание - естественное или искусственное соединение двух наследственно различающихся генотипов посредством оплодотворения.

Оплодотворение – процесс слияние женской и мужской половых клеток рис. 20.

Рис. 20 Слияние яйцеклетки и сперматороида

Гаметы - половые клетки животных и растений. Обеспечивает передачу признаков от родителей потомкам. Обладает уменьшенным вдвое (гаплоидным) набором хромосом по сравнению с соматической клеткой. Половые клетки несущие наследственную информацию.

Зигота - диплоидная (содержащая полный двойной набор хромосом) клетка, образующаяся в результате оплодотворения рис. 20

Рис. 21 Зигота

Возникновение нового организма в результате оплодотворения, слияние мужской и женской гамет с гаплоидным (одинарным) набором хромосом. Биологическое значение: восстановление диплоидного (двойного) набора хромосом в зиготе (рис. 21).

Рис. 22 Зигота - результат оплодотворения

Существуют гомозиготы и гетерозиготы.

Гомозигота - организм (зигота), имеющий одинаковые аллели одного гена в гомологичных хромосомах (ААВВ; АА).

Гетерозигота - особь, дающая разные типы гамет. Гетерозигота – содержание в клетках тела разных генов данной аллельной пары, например Аа, возникающее вследствие соединения гамет с разными аллелями, например AaBb, даже по одному признаку AABb.

Доминантность - преобладание эффекта действия определённого аллеля (гена) в процессе реализации генотипа в фенотипе, выражается в том, что доминантный аллель более или менее подавляет действия другого аллеля (рецессивного), и рассматриваемый признак "подчиняется" ему.

Доминантный ген проявляется как в гомозиготном, так и в гетерозиготном организмах.

Явление преобладания у гибрида признака родителей называется доминированием .

Рис. 23 Доминирование рижого цвета волос и веснушек

Рис. 24 Доминирование дальнозоркости

Рецессивность - отсутствие фенотипического проявления одного аллеля у гетерозиготной особи (у особи, несущей два различных аллеля одного гена). Подавляемый (внешне исчезающий) признак.

Парные гены, расположенные в гомологичных хромосомах и контролирующие развитие одного и того же признака, называютсямаллельными Рис. 25.

Рис. 25 Аллельные гены

Аллельные гены – парные гены – различные формы одного и того же гена, отвечающие за альтернативность (различное) проявления одного и того же признака. Например, за цвет глаз отвечают два аллельных гена, расположенных в одинаковых локусах (местах). Только один из них может отвечать за развитие карих глаз, а другой – за развитие голубых глаз. В том случае, когда оба гена отвечают за одинаковое развитие признака, говорят о гомозиготном организме по данному признаку. Если аллельные гены определяют различное развитие признака, говорят о гетерозиготном организме. У видов с большой численностью особей не менее 30-40% генов имеют два, три аллеля и больше. Такой запас аллелей обеспечивает высокую приспособляемость видов к меняющимся условиям среды обитания – это материал для естественного отбора и одновременно залог выживания вида. Генетическое разнообразие внутри вида определяется количеством и распределением аллелей различных генов.

Скрещивание гомозиготного организма с рецессивной гомозиготой называется анализирующим.

Анализирующее скрещивание – скрещивание, проводящееся для определения генотипа организма. Для этого подопытный организм скрещивают с организмом, являющимся рецессивной гомозиготой по изучаемому признаку. Допустим, надо выяснить генотип растения гороха, имеющего жёлтые семена. Возможны два варианта генотипа подопытного растения: он может являться либо гетерозиготой (Аа), либо доминантной гомозиготой (Аа). Для установления его генотипа проведём анализирующее скрещивание с рецессивной гомозиготой (аа) – растением с зелёными семенами.

Таким образом, если в результате анализирующего скрещивания в F1 наблюдается расщепление в соотношении 1:1, то подопытный организм был гетерозиготен; если расщепления не наблюдается и все организмы в F1 проявляют доминантные признаки, то подопытный организм был гомозиготен рис. 26.

Рис. 26 Анализирующие скрещивание

Чистая линия - это группа генетически однородных (гомозиготных) организмов. Чистые линии образованы только гомозиготными растениями, поэтому при самоопылении они всегда воспроизводят один вариант проявления признака рис. 27. Самоопыление – опыление на одном цветке.

Рис. 27 Самоопыление

НЕПОЛНОЕ ДОМИНИРОВАНИЕ – один из видов взаимодействия аллельных генов, при котором один из аллелей (доминантный) в гетерозиготе не полностью подавляется проявление другого аллеля (рецессивного), и в первом поколении выражение признака носит промежуточный характер рис. 28.

Рис. 28 Неполное доминирование

Промежуточный характер наследования признака проявляется при неполном доминировании.

Подавление одним доминантным геном активности другого неаллельного доминантного гена называетсяЭПИСТАЗОМ.

Рис. 28 Эпистаз

Неаллельные гены - это гены, расположенные в различных участках хромосом.

ЗАКОНЫ МЕНДЕЛЯ

6.1 Первый закон Менделя - Закон единообразия гибридов первого поколения.

Закон единообразия гибридов первого поколения (первый закон Менделя) - при скрещивании двух гомозиготных организмов, относящихся к разным чистым линиям и отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных проявлений признака, всё первое поколение гибридов (F1) окажется единообразным и будет нести проявление признака одного из родителей.

Одним из уровней организации живой материи является ген - фрагмент молекулы нуклеиновой кислоты, в котором определенной последовательностью нуклеотидов заложены качественные и количественные характеристики одного признака. Элементарным явлением, обеспечивающим вклад гена в сохранение нормального уровня жизнедеятельности организма, является самовоспроизведение ДНК и перенос заключенной в ней информации в строго определенную последовательность нуклеотидов транспортной РНК.

Аллельные гены - гены, определяющие альтернативное развитие одного и того же признака и расположенные в идентичных участках гомологичных хромосом. Итак, гетерозиготные особи имеют в каждой клетке два гена - А и а, отвечающих за развитие одного и того же признака. Такие парные гены называют аллельными генами или аллелями. Любой диплоидный организм, будь то растение, животное или человек, содержит в каждой клетке два аллеля любого гена. Исключение составляют половые клетки - гаметы. В результате мейоза в каждой гамете остается один комплект гомологичных хромосом, поэтому любая гамета имеет лишь по одному аллельному гену. Аллели одного гена располагаются в одном и том же месте гомологичных хромосом. Схематически гетерозиготная особь обозначается так: А/а. Гомозиготные особи при подобном обозначении выглядят так: А/А или а/а, но их можно записать и как АА и аа.

Гомозигота - диплоидный организм или клетка, несущий идентичные аллели в гомологичных хромосомах.

Грегором Менделем впервые был установлен факт, свидетельствующий о том, что растения, сходные по внешнему виду, могут резко отличаться по наследственным свойствам. Особи, не дающие расщепления в следующем поколении, получили название гомозиготных.

Гетерозиготными называют диплоидные или полиплоидные ядра, клетки или многоклеточные организмы, копии генов которых в гомологичных хромосомах представлены разными аллелями. Когда говорят, что данный организм гетерозиготен (или гетерозиготен по гену X), это означает, что копии генов (или данного гена) в каждой из гомологичных хромосом несколько отличаются друг от друга.

20. Понятие о гене. Свойства гена. Функции гена. Виды генов

Ген - структурная и функциональная единица наследственности, контролирующая развитие определённого признака или свойства. Совокупность генов родители передают потомкам во время размножения.

Свойства гена

Аллельное существование – гены могут существовать как минимум в двух разных формах; соответственно парные гены называются аллельными.

Аллельные гены занимают одинаковые места в гомологичных хромосомах. Место гена в хромосоме называют локусом. Аллельные гены обозначают одинаковой буквой латинского алфавита.

Специфичность действия – определенный ген обеспечивает развитие не любого признака, а строго определенного.

Дозированность действия – ген обеспечивает развитие признака не до бесконечности, а в определенных пределах.

Дискретность – поскольку гены в хромосоме не перекрываются, то в принципе ген развивает признак независимо от других генов.

Стабильность – гены могут передаваться без каких-либо изменений в ряду поколений, т.е. ген не меняет свою структуру при передаче последующим поколениям.

Мобильность – при мутациях ген может менять свою структуру.

Функция гена , его проявление, заключается в образовании специфического признака организма. Удаление гена или его качественное изменение приводят соответственно к потере или изменению признака, контролируемого этим геном. В то же время любой признак организма является результатом взаимодействия гена с окружающей и внутренней, генотипической, средой. Один и тот же ген может принимать участие в формировании нескольких признаков организма (явление так наз. плейотропии). Основная масса признаков формируется как результат взаимодействия многих генов (явление полигении). В то же время даже в пределах родственной группы особей, находящихся в сходных условиях существования, проявление одного и того же гена может варьировать по степени выраженности (экспрессивности, или экспрессии). Это указывает на то, что при формировании признаков гены выступают как целостная система, строго функционирующая в определенной генотипической и окружающей среде.

Виды генов.

Структурные гены – несут информацию о 1-ой структуре белка

Регуляторные гены – не несут информацию о 1-ой структуре белка, но регулируют процесс биосинтеза белка

Модификаторы – способны изменить направление синтеза белка

У гетерозиготных индивидов на основе каждого из аллелей синтезируются несколько отличающиеся варианты белка (или транспортных или рибосомальных РНК), кодируемых данным геном. В результате в организме появляется смесь этих вариантов. Если внешне проявляется эффект только одного из них, то такой аллель называют доминантным , а тот, эффект которого не получает внешнего выражения - рецессивным . По традиции при схематическом изображении скрещивания доминирующий аллель обозначают заглавной буквой, а рецессивный - строчной (например, A и a ); иногда применяются другие обозначения, например сокращенное название гена со знаками плюс и минус. Собственно гетерозиготные обозначаются aA или Aa .

При полном доминировании (как в классических опытах Менделя при наследовании формы горошин) гетерозиготная особь выглядит как доминантная гомозигота . При скрещивании гомозиготных растений с гладкими горошинами (AA) с гомозиготными растениями с морщинистыми горошинами (aa), у гетерозиготного потомства (Aa) горошины гладкие.

При неполном доминировании наблюдается промежуточный вариант (как при наследовании цвета венчика цветков у многих растений). Например, при скрещивании гомозиготных красных гвоздик (RR) с гомозиготными белыми (rr) у гетерозиготного потомства (Rr) венчики цветков розовые.

Если внешние проявления представляют собой смесь действия обоих аллелей, как при наследовании групп крови у человека, то говорят о кодоминировании.

Следует отметить, что понятия доминантности и рецессивности были сформулированы в рамках классической генетики, и объяснение их с позиций молекулярной генетики наталкивается на определенные терминологические и концептуальные трудности.

Энциклопедичный YouTube

• 1 / 3

  Просмотров:

Смотрите также:

• ГОМОЙОТЕРМНЫЕ ЖИВОТНЫЕ (от. греч. homoios-равный, одинаковый и therme- теплота), или теплокровные (син. гомеотерм-ные и гомотермные животные), те животные, к-рые обладают регуляционным аппаратом, позволяющим им поддерживать t° тела приблизительно постоянной и почти независимой...
• ГОМОЛОГИЧЕСКИЕ РЯДЫ , группы органических соединений с одинаковой хим. функцией, но отличающихся друг от друга одной или несколькими метиленовыми (СН2) группировками. Если в простейшем соединении ряда насыщенных углеводородов- метане, СН4, один из...
• ГОМОЛОГИЧНЫЕ ОРГАНЫ (от греч. ho-mologos-согласный, соответственный), название морфологически сходных органов,т.е. органов одинакового происхождения, развивающихся из одинаковых зачатков и обнаруживающих сходное морфол. соотношение. Термин «гомология» введен английским анатомом Р. Оуеном (R. Owen) для...
• ГОМОПЛАСТИКА , или гомойопласти-ка (от греч. homoios-подобный), изопла-стика, свободная пересадка тканей или органов от одного индивидуума на другого того же вида, в том числе и от одного человека на другого. Начало...
• ГОМОСЕКСУАЛИЗМ , противоестественное половое влечение к лицам собственного пола. Г. считали раньше чисто психопатологическим явлением (Krafft-Ebing), и вопросами Г. занимались преимущественно психиатры и судебные медики. Только в последнее время, благодаря работам...

ГОМОЗИГОТА ГОМОЗИГОТА

(от гомо... и зигота), диплоидная или полиплоидная клетка (особь), гомологичные хромосомы к-рой несут идентичные аллели того или иного гена. Термин «гомозиготный» введён У. Бэтсоном в 1902 для обозначения наследственно однородных организмов, в потомстве к-рых не происходит расщепления признаков. Получают Г., как правило, с помощью инбридинга той или иной степени. Самооплодотворяющиеся организмы практически гомозиготны. Наиб, просто выделять Г. по рецессивным аллелям, т. к. гомозиготное состояние приводит к проявлению в структуре и функции организма (его фенотипе) рецессивных аллелей. Наличие Г. по разл. аллелям гена - одно из условий строгого гибридологич. анализа признака, контролируемого данным геном. Для поддержания разл. форм организмов в генетич. коллекциях, сохранения определ. характеристик линий, сортов и пород также необходима гомозиготность по аллелям, определяющим эти характеристики. Гомозиготные формы (линии) используют для решения ряда теоретич. вопросов наследственности и изменчивости (доминантность, кроссинговер, мутапии и др.), в с.-х. производстве - для получения эффекта гетерозиса. Термин «Г.» применяют не только по отношению к генам, но и по отношению к хромосомным перестройкам (говорят о Г. по инверсиям, транслокациям и т. п.).

.(Источник: «Биологический энциклопедический словарь.» Гл. ред. М. С. Гиляров; Редкол.: А. А. Бабаев, Г. Г. Винберг, Г. А. Заварзин и др. - 2-е изд., исправл. - М.: Сов. Энциклопедия, 1986.)

Клетка или особь, у которой два гена, определяющие какой-либо определённый признак, одинаковы. То есть пара аллелей – отцовский и материнский – идентичны. Напр., в опытах Г. Менделя по скрещиванию сортов гороха с разным цветом семян доминантным был аллель, контролирующий жёлтый цвет (А ), а рецессивным – аллель, контролирующий зелёный цвет (а ). В этом случае растение может быть гомозиготным по доминантному (АА ) или по рецессивному (аа ) аллелям. Гомозиготные организмы образуют половые клетки (гаметы) одного типа – только с аллелем А или только с аллелем а .
Гомозиготные формы (сорта, породы, линии) получают путём близкородственного скрещивания – инбридинга . Их используют в генетических исследованиях и в с.-х. практике, напр. для получения эффекта гетерозиса . Сравни Гетерозигота .

.(Источник: «Биология. Современная иллюстрированная энциклопедия.» Гл. ред. А. П. Горкин; М.: Росмэн, 2006.)

Смотреть что такое "ГОМОЗИГОТА" в других словарях:

Гомозигота … Орфографический словарь-справочник

- (от гомо... и зигота), клетка или организм, в наследственном наборе у которого гомологичные (парные) хромосомы несут одну и ту же форму данного гена. Сравни Гетерозигота … Современная энциклопедия

- (от гомо... и зигота) клетка или организм, у которого гомологичные хромосомы несут одну и ту же форму данного гена. Ср. Гетерозигота … Большой Энциклопедический словарь

Сущ., кол во синонимов: 2 клетка (126) организм (67) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

гомозигота - В организме присутствуют два одинаковых аллеля одного гена Тематики биотехнологии EN homozygote … Справочник технического переводчика

Гомозигота - (от гомо... и зигота), клетка или организм, в наследственном наборе у которого гомологичные (парные) хромосомы несут одну и ту же форму данного гена. Сравни Гетерозигота. … Иллюстрированный энциклопедический словарь

Ы; мн. род. гомозигот; ж. [от греч. homos равный, одинаковый и zygōtē соединенная в пару]. Клетка, образующаяся слиянием мужской и женской половых клеток, имеющих одинаковые гены. ◁ Гомозиготный, ая, ое. Г ая клетка. Г ая особь. * * * гомозигота… … Энциклопедический словарь

Homozygote гомозигота. Kлетка или организм, которому свойственна гомозиготность. (