Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Ответы на билеты по биологии.docx
Скачиваний:
2528
Добавлен:
21.03.2016
Размер:
2.28 Mб
Скачать

2). Закономерности наследования внеядерных генов. Болезни человека с нетрадиционным типом наследования (митохондриальные)

Гены митохондрий. Исследование генов , локализованных в митохондриях , были проведены на дрожжах ( одноклеточный организм). Некоторые колонии дрожжей при посеве на питательную среду выделяются своими малыми размерами ( "малые" или "карликовые" колонии). Частота их образования увеличивается при УФ-облучении и воздействии некоторых химических веществ. Колонии их отстают в росте, т. к. их клетки лишены ряда дыхательных ферментов ( сукциндегидрогеназы, цитохромоскидазы и др.). Эти ферменты содержатся в митохондриях. Поэтому предполагали, что в клетках дрожжей, образующих "малые" колонии отсутствуют митохондрии. Но потом выяснилось, что митохондрии там есть просто они отличаются от митохондрий нормальных дрожжевых клеток. Скрещивали диплоидные клетки из "малых" колоний с нормальными. Образующие зилоты микрохирургическим путем разрезали еще до того, как в них успели слиться родительские ядра. В результате получались клетки, цитоплазма которых происходила от обоих родителей, а ядро - только от одного. Исследование колоний, выращенных из таких клеток, показало, что некоторые из них имеют свойства характерные для " малых" колони, другие же - нормальные, причем и св тех и в других может находиться любое из родительских ядер.

Поскольку дыхательные ферменты, отсутствующие в клетках "малых" колоний, в нормальных клетках находятся в митохондриях, можно предположить, что свойства "малых" колоний обусловлены наследственной дыхательной недостаточностью митохондрий.

Все известные гены митохондрий дрожжей сцеплены. Они локализованы в кольцевой молекуле ДНК , представляющей хромосому митохондрий.

В последние годы тщательно изучается митохондриальная ДНК ( мт ДНК). Разрабатываются методы ее выделения и идентификации, составляются хромосомные карты, проводится секвенирование мт ДНК. Особого внимания заслуживают гены митохондрий, определяющие устойчивость и чувствительность клеток к антибиотикам. Установлено, что у человека через гены митохондрий наследуются некоторые виды миопатий (митохондриальные миопатии) и энцефалопатий. Известно также, что один из видов семейной глухоты является результатом делеции и дупликации мт ДНК.

Свойства митохондрий определяются не только митохондриальными генами, но и ядерными. Здесь, также как и у пластид, имеет место взаимодействие генов ядра и цитоплазмы.

В ряде случаев признак, несомненно, наследуется через цитоплазму, но не ясно, какой цитоплазматический фактор ответственен за это наследование. Примером является цитоплазматическая мужская стерильность (ЦМС), которая установлена у многих видов цветковых растений. Это явление было открыто в 30-х годах 20-го век М. И. Хаджиновым (СССР) и М.Родсом (США). Наиболее хорошо ЦМС изучена у кукурузы. Кукуруза является однодомным растением, женские цветки которого собраны в початки, а мужские - в метелки. У некоторых сортов кукурузы были обнаружены растения с недоразвитой стерильной пыльцой. Этот признак определяется особенностями цитоплазмы, так как при опылении растении, характеризующимся ЦМС, пыльцой нормальных растений, образуются растения с недоразвитой (стерильной) пыльцой. Это наблюдается и в повторных возвратных скрещиваниях. В дальнейших исследованиях было установлено, что генотип растения (ядерные гены) может оказать влияние на формирование цитоплазматической мужской стерильности. Цитоплазма может обусловить стерильность (цит8) только при наличии в генотипе рецессивных генов rf (Rf-) восстановитель ферцильности - плодовитости) в гомозиготном состоянии: цит8 rf rf. Если же этот ген представлен доминантным аллелем Rf, то растение цит8 Rf Rf или цит8 Rf rf имеет нормальную пыльцу, несмотря на наличие в цитоплазме фактора обуславливающего ЦМС. Следует подчеркнуть, что ген Rf, не изменяет структуру и специфичность цитоплазмы, а лишь тормозит проявления ЦМС.