- •Введение
- •Тема 1 Цитологические основы наследственности
- •1.1 Основные виды наследственности
- •1.2 Основные носители наследственности
- •Понятие о кариотипе человека
- •Правила хромосом
- •Классификация хромосом человека
- •1.3 Формы размножения на клеточном уровне
- •Клеточный и митотический циклы
- •1.4 Размножение на организменном уровне
- •1.5 Особенности репродукции человека
- •Молекулярные основы наследственности
- •2.1 Нуклеиновые кислоты
- •2.2 Генетический код и его свойства
- •Основные свойства генетического кода.
- •2.3 Биологический синтез белка
- •2.4 Свойства и классификация генов
- •Классификация генов
- •2.5 Уровни организации наследственного материала
- •4.1 Ненаследственная изменчивость
- •4.2 Наследственная изменчивость
- •4.3 Мутационная изменчивость
- •4.4 Классификация мутаций
- •4.5 Действие хромосомных мутаций на различные системы организма
- •4.6 Последствия мутации в половых и соматических клетках
- •4.7 Устойчивость и репарация генетического материала
- •4.8 Антимутагены
2.5 Уровни организации наследственного материала
Различают следующие уровни структурно-функциональной организации наследственного материала эукариот: генный, хромосомный и геномный.
Элементарной структурой генного уровня организации наследственного материала является ген. Гены относительно независимы друг от друга, поэтому возможно дискретное (раздельное), независимое наследование (третий закон Менделя) и изменение (мутации) отдельных генов и соответствующих им признаков.
Гены клеток эукариот распределены по хромосомам, образуя хромосомный уровень организации наследственного материала. Гены каждой хромосомы образуют группы сцепления и передаются вместе. Этот уровень организации – необходимое условие сцепления генов и перераспределения генов родителей у потомков при половом размножении (кроссинговер и случайное расхождение хромосом и хроматид к полюсам клетки в анафазах мейоза).
Вся совокупность генов организма в функциональном отношении ведет себя как целое и образует единую систему – геномом (генотип). Один и тот же ген в разных генотипах может проявлять себя по-разному. Геномный уровень организации наследственного материала объясняет внутри- и межаллельное взаимодействие генов, расположенных как в одной, так и в разных хромосомах.
Лекция 3. Наследственность, среда и патология.
Цитологические и молекулярные основы изменчивости организмов
Генетика изучает не только явление наследственности, но и явление изменчивости. Изменчивость – это свойство живых организмов изменяться под действием факторов внешней и внутренней среды, которое выражается в приобретении новых и утрате старых признаков. Изменчивость обеспечивает разнообразие признаков и свойств у особей и групп особей любой степени родства.
Причины изменчивости могут быть разные: разнообразие генотипов, разнообразие условий среды, определяющие разнообразие в проявлении признаков у организмов с одинаковыми генотипами.
В современной биологии различают два типа изменчивости: генотипическую (наследственную) и фенотипическую (ненаследственную). Генотипическая изменчивость бывает комбинативной и мутационной. Фенотипическая (ненаследственная) изменчивость обеспечивает изменения в фенотипе и бывает модификационной и онтогенетической.
Такое деление считают условным, так как не учитывается в достаточной степени характер реакций генотипа и их фенотипическая выраженность. Судить о происшедшем изменении можно лишь по фенотипу, т.е. по изменению признаков и свойств организма. Следовательно, изменения фенотипа происходят и при наследственной и при ненаследственной изменчивости. Кроме того, генотипическая изменчивость предполагает изменение генотипа, которое обусловливает фенотипические нарушения. Однако генетический контроль обязателен при обоих типах изменчивости; различия заключаются лишь в характере изменения состояния генотипа. При наследственной изменчивости происходят изменения сочетания генов генотипа (появляются новые комбинации их и хромосом) либо нарушается структура гена. При ненаследственной изменчивости структура генотипа не меняется, но может подавляться или усиливаться функциональная способность генов, изменяться характер, доминирования и т. д.
Формирование различных типов изменчивости является следствием взаимодействия внешней среды, генотипа и фенотипа. Это можно представить в виде следующей схемы (2):
Схема 2
Реакции генотипа и фенотипа на воздействия внешней среды
Внешняя среда
| |||||
Генотип | |||||
Характер ответной реакции генотипа на воздействие внешней среды
|
Изменение функциональ- ной активности генов, типа их взаимодействия |
Подавление функциональной активности гена
|
Изменение структуры генотипа
|
Изменение структуры генотипа в результате скрещивания
| |
Тип изменчивости
|
Модифика- иии |
Морфозы
|
Мутации
|
Комбинаций | |
Фенотипическое выражение изменчивости |
Изменение степени выраженности признака |
Качественные изменения признака – уродства развития |
Появление качественно нового признака |
Появление новой комбинации признаков
| |
|
Ненаследственная изменчивость |
Наследственная изменчивость |