- •Методы изучения биологии
- •Основные свойства живого
- •Уровни организации живых существ
- •Строение клетки
- •Наружная клеточная мембрана
- •Эволюция клетки
- •1.Химический. 2.Биологический.
- •Хроматин и хромосомы
- •Клеточный (или жизненный) и митотический циклы клетки
- •Пролиферация клеток
- •Половое размножение
- •Особенности строения и типы яйцеклеток
- •Эмбриональный период развития, его этапы
- •Дробление у хордовых животных
- •Гистогенез и органогенез
- •1.Нейруляция – образование осевых органов: нервной трубки, хорды. Зародыш на этой стадии называется нейрула.
- •Эмбриональное развитие птиц
- •Внезародышевые провизорные органы
- •Регенерация органов и тканей, её виды
- •Трансплантация
- •Гомеостаз в живых организмах
- •Биологические ритмы. Хронобиология
- •Паразитизм
- •Происхождение паразитизма
- •Взаимодействия паразита и хозяина
- •Распространение паразитизма
- •Моногибридное скрещивание
- •Правило расщепления. Второй закон Менделя
- •9 Частей – желт гладких 3 части – желтых морщинистых 3 части – зеленых гладких 1 часть – зеленых морщинистых
- •Определение пола
- •Наследование признаков, сцепленных с полом и ограниченных полом
- •Сцепление генов. Опыты и правило Моргана
- •Основные положения хромосомной теории наследственности
- •Генетический код и его свойства
- •Функционально-генетическая классификация генов
- •Функциональная активность генов или экспрессия генов
- •Регуляция экспрессии генов у прокариот
- •Мутагенные факторы
- •1. Физические;2. Химические;3. Биологические.
- •Классификация мутаций
- •Устойчивость и репарация генетического материала
- •1. Диплоидным набором хромосом.2. Двойной спиралью днк.3. Вырожденностью (избыточностью) генетического кода4. Повтором некоторых генов.5. Репарацией нарушений структуры днк
- •Близнецовый метод исследования
- •Метод дерматоглифики
- •Цитогенетический метод
- •Гибридизация соматических клеток
- •1) Локализацию гена 2)сцепление генов 3)картирование хромосом
- •Онтогенетический метод
- •Популяционно-статистический метод исследования
- •Метод моделирования
- •Иммунологический метод исследования
- •Биохимический метод
- •Генные болезни
- •Хромосомные болезни, обусловленные аномалиями аутосом
- •Хромосомные болезни, обусловленные аномалиями половых хромосом
- •Теория эволюции ч.Дарвина
- •Факторы эволюции
- •Образование новых видов
- •4. Для человека характерны все черты подкласса Плацентарные, а именно:
- •Отличия человека от животных
- •Движущие факторы антропогенеза
Основные положения хромосомной теории наследственности
Основные положения хромосомной теории наследственности сводятся к следующему:
- носителями наследственной информации являются хромо- сомы и расположенные в них гены,
- гены расположены в хромосоме в линейном порядке друг за другом в определенных локусах. Аллельные гены занимают одинаковые локусы гомологичных хромосом,
- гены, расположенные в одной хромосоме, образуют группы сцепления и наследуются преимущественно вместе. Число групп сцепления равно гаплоидному набору хромосом,
- между гомологичными хромосомами возможен обмен участ- ками - кроссинговер, который нарушает сцепление генов. Сила сцепления зависит от расстояния между генами,
- процент кроссинговера пропорционален расстоянию между генами. За единицу расстояния принимается 1 морганида, которая равна 1% кроссинговера,
- при неполном сцеплении в сумме вероятность некроссовер- ных гамет (гибридов) всегда больше, чем 50%,
- при расстоянии в 50 морганид и больше признаки наследуют- ся независимо, несмотря на то, что локализованы в 1 хромо соме.
Молекулярная генетика
Молекулярная генетика занимается изучением структурно-функциональной организации генетического аппарата клеток и механизма реализации наследственной информации.
Этапы развития молекулярной генетики
Молекулярная генетика выделилась из биохимии и сформировалась как самостоятельная наука в 50-х годах прошлого столетия. Рождение этой науки связано с рядом важных биологических открытий:
1). В 20-40 гг. ХХ века было установлено, что носителем наследственной информации в клетке является молекула ДНК, а не белок, как считали раньше. Были получены прямые доказательства роли ДНК в наследственности. Это явления трансформации, трансдукции, половой процесс у бактерий, строение вируса, а также обнаружение почти полной идентичности химического состава ДНК (но не белков) у всех представителей данного биологического вида.
Данные о видовой специфичности строения ДНК получены в начале 50-х годов Эрвином Чаргаффом и его сотрудниками. Любая ДНК состоит из четырех типов нуклеотидов, содержащих одно из четырех азотистых оснований: аденин, тимин, гуанин, цитозин. Чаргафф с сотрудниками обнаружил, что соотношения между нуклеотидами, входящими в состав ДНК одинаковы в пределах вида и различаются у разных видов. Кроме того, число адениловых нуклеотидов равно числу тимидиловых, а число гуаниловых равно числу цитозиловых. Это открытие послужило главным ключом к выявлению структуры молекулы ДНК.
Трансформация у бактерий – это передача от одной бактериальной клетки другой наследственного материала. В 1928 году Фред Гриффит изучал трансформацию у двух штаммов пневмококка: вирулентного (вызывающего гибель мышей) и авирулентного (не вызывающего гибели). Если убить вирулентные бактерии и вводить их вместе с живыми авирулентными, то часть животных все равно погибнет. Этот опыт свидетельствовал о том, что часть генетического материала из вирулентных бактерий проникла в авирулентные и сделала их вирулентными. После того как вирулентные клетки разделили на отдельные компоненты: углеводы, липиды, белки и ДНК, было обнаружено, что именно ДНК наделило живые бактерии генетическим признаком, которого у них до этого не было.
Трансдукция – это явление, заключающееся в том, что вирусы, выходя из бактериальной клетки, в которой они паразитировали, могут захватывать с собой часть ДНК и, перемещаясь в новые клетки передавать им признаки прежних хозяев.Так, при внесении в неподвижные бактерии вирусов, размножавшихся в клетках подвижных культур, некоторые из бактерий становятся подвижными.
Половой процесс у бактерий – коньюгация, когда происходит обмен молекулами ДНК, и хотя новые бактерии не образуются, но их наследственный материал изменяется, т.к. происходит рекомбинация генетического материала.
Строение вируса или бактериофага: вирус состоит из молекулы ДНК (или РНК), заключенной в белковую оболочку. С помощью радиоизотопов было доказано, что именно ДНК проникает в клетку, а белковая оболочка остается снаружи. В результате образуются новые фаговые частицы. Таким образом, ДНК является носителем генетической информации и дает начало новым бактериофагам.
Косвенные доказательства: в соматических клетках разных органов содержится одинаковое количество ДНК, вдвое большее, чем в половых. Количество белков варьирует и не всегда больше, чем в половых.
2).Следующий этап развития молекулярной генетики связан с таким важным открытием, как установление структурной организации молекулы ДНК– в 1953 году. Крик и Уотсон установили, что ДНК состоит из двух спирально-закрученных цепей.
В настоящее время принято говорить о первичной, вторичной и третичной структуре ДНК: Первичной структурой ДНК называют линейную полинуклеотидную цепь, в которой мононуклеотиды соединены 3`,5`- фосфоэфирными связями. Модель Крика и Уотсона – это вторичная структура ДНК, основанная на принципе комплементарности и получившая название двойной спирали. Один виток спирали состоит из 10 нуклеотидов, размер витка 3,4 нм.
Дополнительное структурирование в пространстве двуспиральной молекулы ДНК (в конденсированных хромосомах) с образованием суперспирали является третичной структурой.
3).Определение направления передачи информации – «один ген – один фермент» - Бидл и Татум – 50-е годы. (В настоящее время – один ген – один полипептид).
4).Расшифровка генетического кода – Ниренберг, Очоа (К 1964 году расшифрованы коды для всех аминокислот). Выяснение механизма экспрессии генов у прокариот и ее регуляции – Франсуа Жакоб и Жан Моно – 50-е годы.
5).70-е годы и до настоящего времени – выявление особенностей экспрессии генов у эукариот. Развитие генетической инженерии.