Концепция современного естествознания - Биология и естествознание реферат
Главная
Биология и естествознание
Концепция современного естествознания
История формирования и основные положения хромосомной теории. Изучение закономерностей сцепленного наследования генов. Определение биологического значения кроссинговера. Открытие Т. Морганом явления наследования, сцепленного с полом у дрозофилы.
посмотреть текст работы
скачать работу можно здесь
полная информация о работе
весь список подобных работ
Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Независимое комбинирование признаков (третий закон Менделя) осуществляется при условии, что гены, определяющие эти признаки, находятся в разных парах гомологичных хромосом. Следовательно, у каждого организма число генов, способных независимо комбинироваться в мейозе, ограничено числом хромосом. Однако в организме число генов значительно превышает количество хромосом. Например, у кукурузы изучено более 500 генов, у мухи дрозофилы -- более 1 тыс., а у человека -- около 2 тыс. генов, тогда как хромосом у них 10,4 и 23 пары соответственно. Это дало основание предположить, что в каждой хромосоме локализовано множество генов. Гены, локализованные в одной хромосоме, образуют группу сцепления и наследуются вместе. Число групп сцепления соответствует гаплоидному набору хромосом, поскольку группу сцепления составляют две гомологичные хромосомы, в которых локализованы одинаковые гены.
Закономерности сцепленного наследования генов были изучены Т.Х. Морганом и его учениками в начале 20-х годов XX века. Объектом для исследований являлась плодовая мушка дрозофила.
У дрозофилы гены, контролирующие окраску тела и длину крыла, представлены следующими парами аллелей: серое тело - черное тело, длинные крылья - зачаточные (короткие). Серое тело и длинные крылья доминируют. Ожидаемое отношение фенотипов в F 2 от скрещивания между гомозиготной с серым телом и длинными крыльями и гомозиготой с черным телом и зачаточными крыльями должно составить 9:3:3:1. это указывало на обычное менделеевское наследование при дигибридном скрещивании, обусловленное случайным распределением генов, находящихся в разных, негомологичных хромосомах. Однако вместо этого в F 2 были получены в основном родительские фенотипы в отношении примерно 3:1. это можно объяснить, предположив, что, гены окраски тела и длины крыла локализованы в одной и той же хромосоме, т.е. сцеплены.
Практически, однако, соотношение 3:1 никогда не наблюдается, а возникают все четыре фенотипа. Это объясняется тем, что полное сцепление встречается редко. В большинстве экспериментов по скрещиванию при наличии сцепления помимо мух с родительскими фенотипами обнаруживаются особи с новыми сочетаниями признаков. Эти новые фенотипы называют рекомбинантными. Все это позволяет дать следующее определение сцепления: два или более генов называют сцепленными, если потомки с новыми генными комбинациями (рекомбинантны) встречаются реже, чем родительские фенотипы.
В 1909 г. бельгийский цитолог Янссенс наблюдал образование хиазм во время профазы I мейоза. Генетическое значение этого процесса разъяснил Морган, высказавший мнение, что кроссинговер (обмен аллелями) происходит в результате разрыва и рекомбинации гомологичных хромосом во время образования хиазм. В это время части двух хромосом могут перекрещиваться и обмениваться своими участками. В результате возникают качественно новые хромосомы, содержащие участки (гены) как материнских, так и отцовских хромосом. Аллели, входящие в группы сцепления у родительских особей, разделяются и образуются новые сочетания, которые попадают в гаметы, - процесс, называемы генетической рекомбинацией. Потомков, которые получаются из таких гамет с "новыми" сочетаниями аллелей, называют рекомбинантными .
Частота (процент) перекреста между двумя генами, расположенными в одной хромосоме, пропорциональна расстоянию между ними. Кроссинговер между двумя генами происходит тем реже, чем ближе друг к другу они расположены. По мере увеличения расстояния между генами все более возрастает вероятность того, что кроссинговер разведет их по двум разным гомологичным хромосомам.
Гибриды первого поколения (самки) были скрещены с чернотелыми зачаточнокрылыми самцами. В F 2 кроме родительских комбинаций признаков, появились новые -- мухи с черным телом и зачаточными крыльями, а также с серым телом и нормальными крыльями. Правда, количество рекомбинантных потомков невелико и составляет 17%, а родительских -- 83%. Причиной появления небольшого количества мух с новыми сочетаниями признаков является кроссинговер, который приводит к новому рекомбинантному сочетанию аллелей генов b + и vg в гомологичных хромосомах. Эти обмены происходят с вероятностью 17% и в итоге дают два класса рекомбинантов с равной вероятностью -- по 8,5%.
Биологическое значение кроссинговера чрезвычайно велико, поскольку генетическая рекомбинация позволяет создавать новые, ранее не существовавшие комбинации генов и тем самым повышать наследственную изменчивость, которая дает широкие возможности адаптации организма в различных условиях среды.
Принадлежность к определенному полу -- важная особенность фенотипа особи. При изучении строения хромосом половых и соматических клеток животных и человека было установлено, что организмы разных полов различаются по набору хромосом. В соматических клетках обычно находятся две половые хромосомы. В женском кариотипе половые хромосомы представлены крупными парными (гомологичными) хромосомами (ХХ). В мужском кариотипе пара половых хромосом включает одну Х-хромосому и небольшую палочковидную У-хромосому. Таким образом, хромосомный набор человека содержит 22 пары аутосом, одинаковых у мужского и у женского организмов, и одну пару половых хромосом, по которой различаются оба пола.
В том случае, когда гены, контролирующие формирование того или иного признака, локализованы в аутосомах, наследование осуществляется независимо от того, кто из родителей (мать или отец) является носителем изучаемого признака. Если же гены находятся в половых хромосомах, характер наследования признаков резко изменяется. Например, у дрозофилы гены, локализованные в Х-хромосоме, как правило, не имеют аллелей в У-хромосоме. По этой причине рецессивные гены в Х-хромосоме гетерогаметного пола практически всегда проявляются, будучи в единственном числе.
Признаки, гены которых локализованы в половых хромосомах, называются признаками, сцепленными с полом. Явление наследования, сцепленного с полом, было открыто Т. Морганом у дрозофилы.
Х- и У-хромосомы имеют общие гомологичные участки, где локализованы гены, определяющие признаки, которые наследуются одинаково как у мужчин, так и у женщин.
Помимо гомологичных участков, Х- и У-хромосомы имеют негомологичные участки. Негомологичный участок У-хромосомы, кроме генов, определяющих мужской пол, содержит гены перепонок между пальцами ног и волосатых ушей у человека.
Патологические признаки, сцепленные с негомологичным участком У-хромосомы, передаются всем сыновьям, поскольку они получают от отца У-хромосому.
Негомологичный участок Х-хромосомы содержит в своем составе ряд важных для жизнедеятельности организмов генов. Поскольку у гетерогаметного пола (ХУ) Х-хромосома представлена в единственном числе, то признаки, определяемые генами негомологичного участка Х-хромосомы, будут проявляться даже в том случае, если они рецессивны. Такое состояние генов называется гемизиготным. Примером такого рода Х-сцепленных рецессивных признаков у человека являются гемофилия, мышечная дистрофия Дюшена, атрофия зрительного нерва, дальтонизм (цветовая слепота) и др.
Гемофилия -- это наследственная болезнь, при которой кровь теряет способность свертываться. Ранение, даже царапина или ушиб, могут вызвать обильные наружные или внутренние кровотечения, которые нередко заканчиваются смертью. Поэтому больных гемофилией следует тщательно оберегать от всякого рода травм. В некоторых странах для таких детей созданы специальные школы. Это заболевание встречается, за редким исключением, только у мужчин. Было установлено, что гемофилия обусловлена рецессивным геном, локализованным в Х-хромосоме, поэтому гетерозиготные по данному гену женщины обладают нормальной свертываемостью крови.
Рассмотрим наследование гемофилии у человека:
h - ген гемофилии (кровоточивости);
Н - ген нормальной свертываемости крови.
Учитывая, что в генотипе женщины имеется две Х-хромосомы, а у мужчин -- одна Х-хромосома и одна Y-хромосома, запишем схему наследования гемофилии:
Как видно из схемы, потомки данного брака проявляют расщепление признака: половина дочерей (Х H Х h ) являются носительницами гена гемофилии, а половина сыновей (X h У) - гемофиликами; вторая половина - дочери (Х H Х H ) и сыновья (Х H У) - окажутся здоровыми. Таким образом, гемофилия, передаваемая через женщин, проявляется у половины их сыновей.
Фенотипическое проявление гемофилии у девочек будет наблюдаться в том случае, если мать девочки является носительницей гена гемофилии, а отец - гемофиликом. Подобная закономерность наследования характерна и для других рецессивных, сцепленных с полом признаков.
Генеалогическим методом можно выявить сцепленные с полом заболевания (дальтонизм, гемофилию и т.д.), аутосомно-доминантные болезни (полидактилию), а также аутосомно-рецессивные болезни (фенилкетонурию).
· Гены локализованы в хромосомах. При этом различные хромосомы содержат неодинаковое число генов. Кроме того, набор генов каждой из негомологичных хромосом уникален.
· Аллельные гены занимают одинаковые локусы в гомологичных хромосомах.
· Гены расположены в хромосоме в линейной последовательности на определенном расстоянии друг от друга.
· Гены одной хромосомы образуют группу сцепления, то есть наследуются преимущественно сцеплено (совместно), благодаря чему происходит сцепленное наследование. Число групп сцепления равно гаплоидному числу хромосом данного вида у (гомогаметного пола) или больше на 1 (у гетерогаметного пола).
Сцепление нарушается в результате кроссинговера, частота которого прямо пропорциональна расстоянию между генами в хромосоме (поэтому сила сцепления находится в обратной зависимости от расстояния между генами).
Пол, как и любой другой признак организма, наследственно детерминирован. Важнейшая роль в генетической детерминации пола и в поддержании закономерного соотношения полов принадлежит хромосомному аппарату.
Оценивая значения работы Г. Менделя для развития науки, выдающийся отечественный генетик Н.В. Тимофеев-Ресовский писал: "Его (Менделя) величие в том, что, зная и учитывая все явления, открытые (его предшественниками), но точно не проанализированные, он так поставил свои опыты и обработал их результаты, что смог дать точный, количественный анализ наследования и перекомбинирования элементарных наследственных признаков в чреде поколений. Из, таким образом, получен экспериментальных данных он смог сформулировать вероятностно-статистические и комбинаторные закономерности наследования".
1. Бакай А.В., Кочиш И.И., Скрипниченко Г.Г. Генетика. М.: КолосС, 2007 г. - 448 с.
2. Бочков Н.П. Медицинская генетика - М.: Мастерство, 2001 г.
3. Грин Н., Стаут У., Тэйлор Д. Биология. М.: Мир, 3 том, 1996 г.
4. Дубнищева Т.Я. Концепция современного естествознания. Учебник. - М.: ИВЦ Маркетинг, 2000 г. - 832 с.
5. Иванов В.И. Генетика. М.: ИКЦ Академкнига, 2006 г. - 638 с.
6. Ярыгин В.Н. Биология. М.: Высшая школа. 2000 г. - 478 с.
7. Ярыгин В.Н., Волков И.Н. и др. Биология. - М.: Владос, 2001.
Формирование хромосомной теории и новые эмпирические данные о наследственности и изменчивости. Количественное определение силы сцепления генов и расчёт процента кроссинговера между генами. Закономерности сцепленного наследования, изученные Т. Морганом. реферат [29,4 K], добавлен 08.04.2014
Выявление параллелизма в поведении генов и хромосом в ходе формирования гамет и оплодотворения. Понятие генетической рекомбинации, исследование явления на дрозофилах, проведенное Т. Морганом. Основные положения хромосомной теории наследственности. презентация [582,2 K], добавлен 28.12.2011
Рассмотрение разных наследственных форм мухи дрозофилы. Выведение Морганом закона о сцепленном наследовании генов, находящихся в одной хромосоме. Хромосомная теория наследственности. Изучение случаев нарушения сцепления генов в процессе кроссинговера. презентация [1,9 M], добавлен 11.04.2013
Наследственная информация, понятие хромосомы. Последствия изменения числа хромосом в кариотипе человека. Процедура определения кариотипа. Хромосомная теория наследственности, генетика пола. Явление наследования, сцепленного с полом. Хромосомные болезни. контрольная работа [15,9 K], добавлен 24.12.2011
Особенности и этапы развития популяционной генетики животных. Характер наследования сцепленных с полом генов окраски меха у кошек. Механизмы наследования аутосомных генов влияющих на длину и цветовую вариацию меха у кошек. Геногеография данных животных. курсовая работа [37,4 K], добавлен 11.09.2012
Основные типы взаимодействия неаллельных генов. Комплементарное взаимодействие на примере наследования формы гребня у кур. Расщепление по фенотипу. Эпистатическое взаимодействие генов. Доминантный эпистаз на примере наследования масти у лошадей. презентация [121,3 K], добавлен 12.10.2015
Процесс наследования признаков, которые сцеплены с полом. Детерминация развития пола. Геном плодовой мушки дрозофилы (Drosophila melanogaster). Статистическая обработка данных методом Xи-квадрат. Сравнение полученных результатов с теоретическими данными. практическая работа [1,1 M], добавлен 20.05.2012
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .
© 2000 — 2021
Концепция современного естествознания реферат. Биология и естествознание.
Нормы Диссертации
Дипломная Работа На Тему Организация Анализа И Учета Готовой Продукции
Реферат: Отрицательное влияние курения на здоровье человека
Реферат: Analysis Of 2
Способы словообразования в немецком языке
Книга Полное Собрание Сочинений Пушкина
Реферат: Macbeth Plot Analysis Essay Research Paper God
Реферат История Науки Земле История Геологии
Курсовая работа по теме Характеристика понятий и принципов бюджетного процесса в РФ
Где Можно Опубликовать Стихи Собственного Сочинения Бесплатно
Реферат Закупки У Единственного Поставщика
Курсовая работа по теме Наблюдение и уход за больными с деформирующим остеоартрозом
Реферат: Особенности формирования учебной деятельности младших школьников при обучении математике с применением персональных компьютеров
Дипломная работа: Использование межпредметных связей в обучении основам безопасности жизнедеятельности
Архитектура Реферат По Эстетике
Реферат: Стратегия инвестиционной деятельности на Украине. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Типология онлайновых зарубежных изданий (на примере Италии). Скачать бесплатно и без регистрации
Доклад по теме Мужчины терпеть не могут, когда женщины ведут себя так, будто они не любят секс
Курсовая работа по теме Штрих-коды в логистических системах
Курсовая Работа На Тему Проектирование Вала
Взаимодействие низкомолекуляных соединений с мембранами - Биология и естествознание реферат
Биологические мембраны - Биология и естествознание реферат
Розробка організаційно-технічних заходів спрямованих на профілактику виробничого травматизму - Безопасность жизнедеятельности и охрана труда курсовая работа