Генетика

Генетика

23. АНАЛИЗ ДИГИБРИДНОГО СКРЕЩИВАНИЯ. ЗАКОН НЕЗАВИСИМОГО НАСЛЕДОВАНИЯ И ЕГО ЦИТОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ. Дигибриды – гибриды,  полученные от скрещивания организмов, отличающихся одновременно двумя парами альтернативных признаков. Для первого скрещивания исп-сь гомозиготы, отличающиеся по двум парам признаков (форма и окраска семян). В F1 – единообразие фенотипов – все гетерозиготы (для проверки гетерозиготности этих растений примен-ся анализирующее скрещивание  - с дигомозиготой). Растения в F1 с равной вероятностью дают гаметы AB, Ab, aB и ab =>16 равновероятных генотипов =>расщепление 9:3:3:1 по фенотипу (имело место полное доминирование). Вывод: Признаки наследовались независимо. Цитолог.основа – случайность ориентации хромосом в метафазе II мейоза =>случайное сочетание негомологичных хромосом у полюсов клетки =>равная вероятность обр-ия АВ-, Ав-, аВ- и ав-гамет. Пропорции, наблюдавшиеся Менделем соблюд-ся при условии: гомозиготности исх.форм, альт.проявлениях признаков, одинаковой жизнеспособности гамет с разными генотипами, независимости проявления признака от внешн.условиях и генотип.окружения.

22.Взаимодействие аллельных генов: 1.Доминирование – признаки, контролируемые геном в аутосоме перед-ся по аутосомно-доминантн.типу, признаки, контролируемые геном в пол.хромосоме – по сцепленному с полом доминант.типу (перед-ся от отца только дочерям). Некоторые дом.мутации в гомозиг.состоянии – летальные; 2.Неполн.доминирование – как у кур андалузской породы (при скрещивании гомозигот с белым и черным оперением в F1 получают серых кур); 3.Кодоминирование – проявляются оба аллеля у гетерозигот ; 4.Сверхдоминирование, гетерозис – усиление признака у гетерозигот (i.e.большая плодовитость у гетерозиготных мух, чем у исх.форм); 5.Неустойчивая доминантность – проявление признака у гетерозигот зависит от внешних условий и генотип.окружения. 6.Условная доминантность – невозможность выявить гомозигот по домин.аллелю, т.к.такие особи нежизнеспособны.

28.Эпистаз. Доминантный эпистаз – дом.ген подавляет проявление другого дом.гена И РЕЦЕССИВНОГО(ТИПЫ РАСЩИПЛЕНИЯ 13:3, 12:3:1). Двойной ДОМ ЭПОСТАЗ- ПРИ НЕМ ДОМ. АЛЛЕЛИ РАЗЛИЧНЫХ ГЕНОВ ВЗАИМОПОДАВЛЯЮТ ДЕЙСТВИЯ РЕЦЕС-Х АЛЛЕЛЕЙ ЭТИХ ГЕНОВ(А>d, В>а)Рецессивный эпистаз – рец.аллель одного гена НАХОДЯСЬ в гомозиготном состоянии подавляют дом. и рецес. аллели другого гена, а между доминантными генами наблюд-ся комплементарность(9:3:4). При двойном рецес.  эпистазе каждая гомозиг.рецесс.аллель подавляет домин.аллель другого гена(9:7). Ген, подавляющий развитие другого признака, называется эпистатичным, а подав­ляемый — гипостатичным.

1. Предмет генетики.

Наследствен­ность — cв-во живых организмов передавать, при разм-ии , информацию о своих признакх и особенностях разв-я – потомству. . Изменчи­вость — это возникновение различии между организмами по ряду признаков и свойств в процессе онтогенеза..Наследственность, изменчивость и отбор — основа эволюции. Благодаря им возникло огромное разнообразие живых существ на Земле. Мутации поставляют первичный материал для эволю­ции. В результате отбора сохраняются положительные признаки . и свойства, которые благодаря наследственности передаются из поколения в поколение. Знание закономерностей наследствен­ности и изменчивости способствует более быстрому созданию новых пород животных, сортов растений и штаммов микроорга­низмов. С. М. Гершензон выделяет четыре основные теоретические проблемы, изучаемые генетикой:

1)  хранения генетической информации (где и каким образом закодирована генетическая информация);2)  передачи генетической информации от клетки к клетке, от поколения к поколению;3)  реализации генетической информации в процессе онтоге­неза;4)  изменения генетической информации в процессе мутаций. Бурное развитие генетики связано с тем, что она открывает возможность познания явлений жизни и намечает пути управле­ния ею. В настоящее время генетика занимает центральное место в биологии. Наблюдается все более тесная интеграция генетики, селекции, ветеринарии, биохимии и других наук. В результате интеграции генетики и ветеринарии возникла ветеринарная гене­тика.

 Виды изменчивости.

1. Генотипическая- способная передаваться по наследству  и связана с изменением стр-ры и ф-ций отдельных генов , хромосом или генома в целом…

2. Фенотипическая- не передается по наследству и связана с влиянием факторов среды на организм.

4. МЕТОДЫ И ЗАДАЧИ ГЕНЕТИКИ

Специфические методы генетики.

1. Гибридологический метод (открытый Менделем). Основные черты метода:

а). Мендель учитывал не весь многообразный комплекс признаков у родителей и их потомков, а выделял и анализи­ровал наследование по отдельным признакам (одному или нескольким);                                                          

б) Менделем был проведен точный количественный учет наследования каждого признака в ряду последующих поко­лений.      

в)  Менделем исследовался характер потомства каждого гибрида в отдельности.

2.  Генеалогический метод. В основу метода положено со­ставление и анализ родословных.

Неспецифические методы генетики.

1. Близнецовый метод. Используется, прежде всего, для оценки соотносительной роли наследственности и влияния среды в развитии признака.

2. Цитогенетический метод. Заключается в изучения хро­мосом с помощью микроскопа.

3.  Мутационный метод. Метод обнаружения мутаций в зависимости от особенностей объект» — главным образом способа размножения организма.

4. Рекомбинационный метод. Основан на частоте рекомбина­ций между отдельными ларами генов, представленных в одной хромосоме. Позволяет составлять карты хромосом, на которых указывается относительное расположение различных генов.

5. Метод селективных проб (биохимический). С помощью него устанавливают последовательность аминокислот в полипептидной цепи и таким образом определяют генные мутации.

Общие методы:

1. Физические ( микроскопия, ультроцентрифугирование…)

2. Математические ( исп-ся для статистической обработки данных и построения матем-х моделей)

3. Химические ( исп-ся для изучения строения и ф-ций  н\к  и белков)

Задачи генетики.

1. Изучение материальных основ наслд-ти и измен-тии мех-ов лежащих в основе хранения, передачи и реализации ген.информации.

2.  Изучение действия и взаим-я генов в процессе онтогенеза.

3. Изуч-е генетт-х процессов протек-х в природ-х популяциях и опр-х их эволюц-е изменения.

4.  Разработка методов  диагностики и лечения наслед-х заболеваней.

5. Разработка методов   улучшения существ-х и создание новых сортов растений, пород жив-х и штаммов микроорг-ов.

6.  Опр-е и сохранение  генет-х ресурсов нашей планеты.

16. Митоз.

В основе роста и дифференцировки органов и тканей живот­ных лежит размножение клеток, смена одного клеточного поко­ления на другое. Клетки тела, или соматические клетки, разных поколении содержат одинаковое количество генетического мате­риала, что обеспечивается особым механизмом деления, полу­чившим название митоз. В процессе митоза выделяют две основ­ные стадии — интерфазу и собственно митоз.

Интерфаза предшествует митозу. В ней выделяют три периода: 1) пресинтетический (Gi); 2) синтетический (S) и 3) постсинтети­ческий (G2). В Gi-периоде в клетке происходит накопление белка, РНК и других продуктов, необходимых для образования клеточных структур и последующего деления. В течение S-периода синтезиру­ется ДНК и происходит ауторепродукция (самоудвоение) хромо­сом, что приводит к возникновению второй хроматиды. В Зг-пе-риоде продолжается синтез ДНК и белков, накапливается энергия.

Вслед за интерфазой начинается деление клетки — митоз. Вы­деляют четыре стадии митоза: профазу, метафазу, анафазу, тело-фазу. При изучении митоза основное внимание уделяется поведе­нию хромосом. В профазе хромосомы представляют собой клубок длинных тонких хроматиновых нитей. К концу этой фазы митоза длина их уменьшается за счет спирализации примерно в 25 раз, наблюдается также разрушение ядрышка. Нити веретена прикрепляются к центриолям, которые в этот период уже разделились и находятся на противоположных полюсах клет­ки. Завершается профаза разрушением ядерной оболочки клетки.

В метафазе утолщенные спирализованные хромосомы пере­мещаются в экваториальную плоскость клетки. Началом анафазы считают момент разделения удвоенных хро­мосом на хроматиды, которые затем расходятся к противополож­ным полюсам клетки.

Во время телофазы сестринские хроматиды достигают проти­воположных полюсов и деспирализуются. Так формируются два дочерних ядра. Наряду с делением материнского ядра происхо­дит деление цитоплазмы, образование оболочек клеток. Таким образом, в процессе митоза из одной материнской клетки возникают две дочерние, содержащие такой же набор хромосом, как и у исходной клетки . Основное биологи­ческое значение митоза состоит в точном распределении хромосом между двумя дочерними клетками; тем самым сохраняются преемственность хромосомного набора в ряду клеточных поколе­ний и полноценность генетической информации каждой клетки, что необходимо для осуществления общих и специфических функций живого организма.

11.  Моногиб-е скрещ-е. 1 и 2 з-ны Менделя. Понятия о генах аллелях. МНОЖЕСТВЕННЫЙ АЛЛЕЛИЗМ.

Моногиб-м скрещ-ем наз-т  скрещ-е родит-х форм различ-ся по одной паре альтернативных признаков.

1 з-н Менделя – з-н единообразия гибридов 1-го покаления.

2 з-н Менделя – з-н расщепления (3:1).

ГЕН- единица наслед-ти и измен-ти опред-ая прояв-е отдельного признака или cв-ва организма.

Аллелями наз-т  различные состояния одного и того же гена, возн-е в рез-те независимых мутаций.

Аллельными генами (аллелями) называют гены, расположенные в одинаковых точках (локусах) парных гомологичных хромосом. Аллели оказывают влияние на развитие одного и того же призна­ка организма, но выражение признака может быть разным. Различия аллелей возникают путем мутации одного из них. Ген может изменяться и не один раз, по-разному влияя на развитие одного и того же признака. В результате возникает серия аллелей. Это явление получило название множественного аллелизма. Чтобы показать при анализе схем скрещивания, что гены относятся к одной серии аллелей, их обычно обознача­ют одинаково, но с дополнительной буквой, поставленной сверху мелким шрифтом.По порядку доминирова­ния аллели в своем проявлении располагаются в последователь­ный ряд. Знаком >обозначают доминирование стоящего перед ним признака над всеми последующими: черный > шиншилла >    мардер > гималайский > альбинос.

19. Полигибридное скрещивание.

Полигибридным скрещ-ем наз-т скрещ-е родительских форм различ-ся по 3-м и более парам альтернативных признаков.

Мендель установил, что расщепление по фенотипу при три-гибридном скрещивании представляет собой сочетание трех не­зависимых моногибридных расщеплений. Чем больше призна­ков, по которым отличаются взятые для скрещивания особи, тем сложнее расщепление и сильнее возрастает комбинативная из­менчивость. Для того чтобы понять, почему в пределах популяции каждого вида животных наблюдается такое большое разнообразие в типе телосложения, размерах, продуктивности и т. д., можно произ­вести простые расчеты при помощи формулы 2я. Цифра 2 пока­зывает, что набор хромосом диплоидный, и — гаплоидное число хромосом у определенного вида животных. Если отец и мать гетерозиготны только по одной какой-то паре аллельных генов, расположенных в каждой паре хромосом, то при полном доми­нировании каждого из признаков число определяемых этими аллелями возможных различных фенотипов у их потомков будет: у крупного рогатого скота 230, или более миллиарда, у свиней 219, или более 500 тыс., и т. д. Но животные, очевидно, могут отличаться друг от друга и по большему числу пар аллелей. Поэтому потенциальные возможности комбинативной изменчи­вости огромны, и становится понятным, почему в природе не встречается абсолютно похожих особей, за исключением одно­яйцевых близнецов.

14.ПРАВИЛО ЧИСТОТЫ ГАМЕТ

Мендель провел опыт по скрещиванию гибридов первого по­коления с растениями гороха исходных родительских сортов. Скрещивание гибридов первого поколения (Аа) с особями, сход­ными по генотипу с родительскими формами (АА или аа), назы­вается возвратным.

При скрещивании растений Fj (Аа) с формой, гомозиготной по доминантному признаку (АА), все потомство по фенотипу получилось однотипным. В этом случае все гаметы родительской формы несли доминантный ген А, у гибридов же образовались гаметы с генами А и а. В результате в потомстве наблюдалось расщепление по генотипу в отношении 2Аа:2АА, или 1:1, в то время как по фенотипу при полном доминировании все потомки были с доминантным признаком.

При скрещивании гибридов Fi (Аа) с родительской формой с рецессивным признаком (аа) у гибрида образовалось также два сорта гамет с генами А и а, у родительской формы — один сорт гамет с геном а. В потомстве получилось 50 % форм с доминант­ным признаком (Аа) и 50 % с рецессивным (аа). Наблюдалось расщепление по фенотипу и генотипу 1:1. Мендель обнаружил, что в этом случае потомство как бы повторяет состав гамет гибрида первого поколения. Это происходит потому, что фено­тип потомка зависит от типа гамет родителя с доминантным признаком. Если от него в зиготу к рецессивному гену а попада­ет ген А, определяющий доминантный признак, то проявляется его влияние и потомство будет с доминантным признаком. Если же к гену а, определяющему рецессивный признак, присоединя­ется такой же (а), то потомок будет с рецессивным признаком.

На основании опытов по анализирующему скрещиванию и скрещиванию гибридов первого поколения Мендель пришел к выводу о том, что рецессивные наследственные задатки в гетеро­зиготном организме остаются неизменными и вновь проявляют­ся при встрече с такими же рецессивными наследственными задатками. Позднее на основании этих наблюдений У. Бетсон сформулировал правило чистоты гамет (иногда его называют законом). Сущность правила чистоты гамет состоит в том, что у гетерозиготной особи наследственные задатки не смешиваются друг с другом, а передаются в половые клетки в «чистом» (неизмен­ном) виде.

30.Гены-модификаторы. Плейотропия.

 Гены, не проявляющие собственного действия, но усиливающие или ослабляющие эффект действия других генов, называются генами-модификаторами. Гены-моди­фикаторы играют, по-видимому, определенную роль в формиро­вании у животных резистентности к инфекционным болезням. Например, скот герефордской породы имеет белую голову, и при пастбищном содержании в условиях сильной солнечной инсоля­ции животные с непигментированными и слабопигментирован-ными веками болеют раком глаз. При усилении пигментации век частота заболевания уменьшается, а при интенсивной пигмента­ции в тех же условиях болезнь не возникает. Оказалось, что интенсивность пигментации кожи вокруг глаз у белоголовых жи­вотных наследственна. Это говорит о существовании генов — модификаторов основного гена, обусловливающего белую окрас­ку головы. Таким образом, путем селекции можно избавиться от заболевания глаз раком. Плейотропия-это влияние одного гена на развитие двух и более признаков (множественное действие гена). Явление плейотропии объясняется тем, что гены плейотропного действия контролируют синтез ферментов, которые участ­вуют в многочисленных обменных процессах в клетке и в орга­низме в целом и тем самым одновременно влияют на проявле­ние и развитие других признаков.

На основании рассмотренного действия генов-модификато­ров, и плейотропного действия генов можно видеть, что формирование признака — очень сложное явление в котором участвует не один ген, а в определенной степе­ни весь генотип особи.

31.Полимерия.

 При полимерии, или полимерном (полигенном) наследовании, на один и тот же признак влияют несколько разных, но сходно действующих неаллельных генов. Каждый из них усиливает развитие признака. Такие однозначно действую­щие гены называются аддитивными. Впервые этот тип взаимо­действия генов установлен Нильсоном-Эле при изучении насле­дования окраски чешуи овса и зерен пшеницы.

На степень развития окраски влияет количество доминантных генов, влияющих на формирование этого призна­ка. При отсутствии доминантных генов окраска зерна пшеницы белая.

Полимерный тип взаимодействия генов имеет большое значе­ние для понимания наследования количественных признаков. Эти признаки не обладают фенотипической дискретностью, и их невозможно распределить по четким фенотипическим классам. Их оценивают с помощью количественных методов учета. К количественным относятся признаки, характеризующие продук­тивность животных: удой за лактацию, масса животного, настриг шерсти, масса яйца. В некоторых случаях полигенно наследуется резистентность к неблагоприятным условиям внешней среды. Все эти признаки формируются под влиянием многих генов, каждый из которых усиливает развитие признака.

58. Соматический  кроссинговер.

Сущность соматического кроссинговера заключается в том, что он осуществляется при митотическом делении соматических кле­ток главным образом эмбриональных тканей. Кроссинговер проис­ходит между двумя несестринскими хроматидами гомологичных хромосом.

У гетерозиготных особей наблюдаются отклонения в проявле­нии нормальных "признаков. Явление соматического кроссинго­вера было предсказано А. С. Серебровским в 1922 г. при анализе причин появления исключительных перьев у кур. В 1936 г. сома­тический кроссинговер обнаружил К. Штерн у дрозофилы. Он исследовал самок серых с нормальными щетинками, но гетеро­зиготных (АаВЬ) по рецессивным генам желтой окраски тела (о) и опаленных щетинок (Ь). На теле некоторых серых с нормаль­ными щетинками мух наблюдались двойные пятна. Половина пятна желтая с нормальными щетинками и половина серая, но с опаленными щетинками. Появление двойных пятен К. Штерн объяснил митотическим кроссинговером, в результате которого образуется часть клеток, гомозиготных по желтой окраске тела (аа), и часть, гомозиготных по опаленным щетинкам (Jbb). Эти клетки становятся родоначальницами при образовании участков тела с желтой окраской и нормальными щетинками и с нормаль­ной серой окраской и опаленными щетинками. В этом случае проявляется действие рецессивных генов, оказавшихся в гомози­готном состоянии. Таким образом, осуществление кроссинговера в соматических клетках ведет к появлению мозаиков.

Кроссинговер иногда происходит и на стадии размножения при образовании половых клеток, когда гонии еще имеют дипло­идное число хромосом. В этом случае процент кроссоверных гамет может быть очень высоким.

Частота митотического кроссинговера ниже мейотического, однако его также можно использовать для генетического карти­рования. Соматический кроссинговер имеет место у животных, растений и человека.

26. Мейоз.

Мейоз I (редукционное деление). Профаза I: спирализация и укорочение хромосом. Гомологичные хромосомы коньигируют по всей длине =>бивалент. !Возможен обмен участками (кроссинговер) между несестринскими хромосомами. В точке обмена – Х-образная структура (хиазма). Стадии профазы I – лептотена (в ядре – длинные тонкие нити хромосом), зиготена (начало коньюгации гомол.хромосом), пахитена (отдельные гомологи в биваленте уже неразличимы), диплотена (видны хроматиды и хиазмы) и диакинез (max укорочение хромосом, центромеры гомологов отталкив-ся друг от друга, ядрышко, ядерн.мембрана, формир-ся веретено деления). Метафаза I: биваленты – в экват.плоск-ти, центромеры ориент-ся случайно. Анафаза I: Гомол.хромосомы отщепл-ся друг от друга, движ-ся к полюсам =>на полюсах – по две хроматиды. Интеркинез (если оч.долгий – хромосомы могут временно декомпактиз-ся). Мейоз II (эквационное деление). Профаза II: восст-ся веретено деления. Метафаза II: хромосомы – в экват.плоск-ти. Анафаза II: расщепление центромер, хромосомы – к против.полюсам. Телофаза II:

1902 г – Сэттон и Бовери сравнивают поведение признаков при наследовании и хромосом при мейозе =>вывод: «Наследст.факторы расп-ны в хромосомах». Доказ-ва: 1.В ядре сомат.клетки – 2 гомолог.хромосомы и 2 аллеля одного гена. 2.Гаметы несут по одной хромосоме и по одной аллели (правило чистоты гамет). 3.При оплодотворении организм получает по гомол.хромосоме и от отца, и от матери, и по аллелю от каждого из родителей. 4.Ориентация негомол.хромосом отн.друг друга случайна, неаллельные гена наслед-ся независимо.

52.Хромосомная теория опр-я пола. Гомо и гетерогаметный пол…

В ходе эволюции у большинства раздельнополых ор­ганизмов сформировался механизм детерминации пола, обес­печивающий образование равного количества самцов и самок, что необходимо для нормального самовоспроизве­дения вида. Детерминация пола может происходить на разных этапах размножения. Различают три основных типа детерминации:

1)  эпигамный, когда пол особи определяется в процессе онто­генеза. Детерминация пола в данном случае значительно зависит от внешней среды;

2)  прогонный, когда пол будущего дочернего организма опре­деляется в ходе гаметогенеза у родителей особи;

3)  сингамный, при котором пол дочерней особи определяется в   момент   слияния   гамет.   Это   наиболее   распространенный тип   детерминации   пола,   характерный   для   животных   всех видов.

При прогамном и сингамном типах детерминации пол зави­сит от определенных половых хромосом.

У самок млекопитающих в диплоидном наборе хромосом выделяют пару одинаковых по форме гоносом (половых хромосом), обозначаемых ХХ-хромосомами. Самцы в кариотипе содержат Х- и Y-хромосомы. Самки птиц содержат две разные (XY), а самцы одинаковые (XX) половые хромосомы. В период редукционного деления (мейоза) у самок млеко­питающих образуется один тип гамет с Х-хромосомой, поэтому женский пол называют гамогаметным. У самцов образуется два типа гамет с Х- и Y-хромосомами, поэтому мужской пол называют гетерогаметным. Определение пола млекопи­тающих зависит от того, каким спермием будет оплодотворена яйцеклетка. Если яйцеклетка оплодотворена спермием, со­держащим Х-хромосому, то происходит закладка особи жен­ского пола, если спермий несет Y-хромосому — закладывается особь  мужского  пола.

Самцов обычно рождается на несколько процентов больше, чем самок, но в ходе эволюции выработался механизм сохране­ния числового соотношения полов, поэтому к возрасту половой и физиологической зрелости это соотношение выравнивается вследствие более высокой смертности самцов.

ЦИТОЛОГ-Е ОСОБ-ТИ ПОЛОВЫХ ХРОМОСОМ:

1. Вполовых хромосомах больше гетерохроматина, чем в аутосомах.

2. Репродукция половых хром-м и аутосом происходит не одновраменно.

3. У гомогаметного пола одна из Х-хром-м нах-ся в сверх спирализованном состоянии, в интерфазе.

4. У гомогаметного пола одна из Х-хром-м может репродуцироваться позже чем другая.

5. У гетерогаметного пола У-хром-ма гораздо меньше чем Х-хром-ма.

54. НАСЛЕДОВАНИЕ ПРИЗНАКОВ, СЦЕПЛЕННЫХ С ПОЛОМ.

Причины более высокой смертности среди самцов млекопита­ющих можно объяснить исходя из особенностей наследования признаков, сцепленных с полом. Явление сцепленного с полом наследования впервые открыл Т. Морган при скрещивании мух-дрозофил с красной и белой окраской глаз. Признаки, расщепление по которым при скрещивании связано с полом, называют сцепленными с полом. Эти признаки обусловлива­ются генами, локализованными в половых хромосомах. Установ­лено, что наследование их зависит в основном от Х-хромосомы. Y- хром-ма имеет небольшие размеры, состоит преимуществен­но из гетерохроматина и является генетически инертной, за ис­ключением, возможно, некоторых генов, контролирующих вос­производительную функцию и признаки пола. У самцов млекопи­тающих гены, локализованные в Х-хромосоме, не имеют доминантных или рецессивных аллелей на Y-хром-ме. Рецессивные гены у них проявляют свое действие уже в одинарной дозе (гемизиготном состоянии) по типу доминантного.

Особенности наслед-я признаков сцепленных с полом:

1. Различия в рез-ах рецепроктных скрещиваний.

2. Крисс-кросс мех-м наслед-я , т.е. передача признаков от матери к сыновьям и от отца к дочерям.

3. Генетическая инертность У-хром-мы у гетерогаметного пола приводит к гемизиготному состоянию генов нах-ся в Х-хром-ме.

Данные особ-ти вып-ся только при нормальном расхождении половых хромосом в мейозе.

 65. Закон гомологичных рядов наследственной изменчивости Н.И.Вавилова.

Крупнейшим обобщением работ по изучению изменчивости в начале XX в. стал закон гомологических рядов в наследственной изменчивости Н.И.Вавилова (1920г,III Всерос. селекц. съезд,Саратов). Согласно этому закону близким видам и родам организмов свойственны сходные ряды наследственной изменчивости. Чем ближе таксономически рассматриваемые организмы, тем большее сходство наблюдается в ряду (спектре) их изменчивости. З-н Вавилова имеет большое значение для селекционной практики, поскольку прогнозирует поиск определенных форм культурных растений и животных. Зная характер изменчивости одного или нескольких близких видов, можно целенаправленно искать формы, еще не известные у данного организма, но уже открытые для его таксономических родственников. З-н гомолог. рядов заложил основы сравнительной генетики.

33. Анеуплоидия.

Анеуплоидия - числовые аномалии кариотипа. Числовые аномалии хромосом относят к вновь возникающим мутациям. Однако имеются исследования, которые показывают, что может быть семейная предрасположенность к анеуплоидии. Так, Герцог, Хен и Олишлегер при описании шести случаев трисомии по 17-й хромосоме (новой форме трисомии у крупного рогатого скота), сочетающейся с синдромом общего недоразви­тия телят, гидроцефалией, аномалия­ми сердца  указывают на генетическую пред­расположенность к нерасхождению хромосом.

С. Г. Куликова  обнаружила трисомию по 19-й паре хромосом, которая ассоциировалась с прогнатией нижней челюс­ти у теленка.

Гаметы с трисомией, моносомией, нуллисомией и полисомией обычно вызывают летальный исход уже на ранних стадиях эмбрионального развития и являются продуктом нарушения спермио- или овогенеза у носителей транслокаций. После рож­дения наблюдают числовые нарушения только по мелким аутосомам и половым хромосомам.

Гетероплоидия - изменение числа хромосом , не кратное гаплоидному набору. В результате возникают особи с аномалным числом хромосом: моносомики (2н – 1), у которых не хватает одной хромосомы в какой либо паре, и полисомики, у которых одна из хромосом может быть повторена несколько раз (например, трисомики – 2н + 1 тетра – 2н + 2) У человека одна добавочная хромосома может вызвать болезнь Дауна. Недостаток одной Х-хромосомы у женщин приводит к потере признаков пола (моносомия).

61. Полиплоидия и ее значения.

Полиплоидия (тут- «полп» - много, «плоид» - складывать) увеличение числа хромосом, кратное (эуплоидия) и некратное(анэуплоидия) гаплойдному набору: 3н - триплоид 4н тетраплоид. Причина возникновения -

удвоение хромосом без последующего деления клетки либо не расхождение хромосом в результате блокады работы веретена деления. Среди животных встречается крайне редко (тутовый  шелкопряд). У растений распространено очень широко. В пределах? одно­го рода различные виды часто образуют полиплоидные ряды. Так, род картофель имеет виды с 12, 24, 36,48, 60, 73, с 144 хромосомами. Полиплоидные растения имеют более широ­кую норму реакции и,, следовательно, легче приспосабливаются к неблагоприятным условиям внешней среды. В северных и высокогорных районах полиплоиды составляют более 80%, от общего числа распространенных там видов растений. Полиплоидные формы известны в декоративном цветоводстве, например тюльпаны, нарциссы, гладиолусы, имеющие крупные цветки. Некоторые полиплоиды имеют неполноценную семенную продуктивность вследствие того, что у их триплоидных форм при мейозе часть хромосом не находит себе пары и при этом образуются половые клетки с несбалансированным набо­ром хромосом, которые затем погибают, что приводит к снижению плодовитости или к полной бесплодности (так могут' быть получены бессемянные плоды). В тетраплоидном же организме набор хромосом обычно бывает парным и мейоз идет нормально, что обеспечивает высокую семенную продуктивность растений.

49. Явлениесцепления генов. Группы сцепления.

Гены, расположенные в одной хромосоме, представляют собой группу сцепления.

Сцепление генов — это совместное наследование генов, располо­женных в одной и той же хромосоме. Количество групп сцепления соответствует гаплоидному числу хромосом. Например, у дрозо­филы 4 группы сцепления, у человека 23, у крупного рогатого скота 30, у свиней 19 и т. д.

Исследования, проведенные Морганом, показали, что сцепление генов, расположенных в одной хромосоме, может быть полным или неполным.

ПОЛНОЕ СЦЕПЛЕНИЕ

Т. Морган скрещивал черных длиннокрылых самок с серыми с зачаточными крыльями самцами. У дрозофилы серая окраска тела доминирует над черной, длиннокрылость — над зачаточны­ми крыльями. Обе пары этих генов нахо-дятся в одной и той же второй паре хромосом. По обеим парам признаков родительские формы были гомозиготны. В дальнейшем было проведено анализирующее скрещивание, в результате которого при независимом комбинировании призна­ков должны были бы получить потомство четырех фенотипов в равных соотношениях. В этом случае наблюдается полное сцепление признаков. При пол­ном сцеплении гены, расположенные в одной хромосоме, всегда пере­даются вместе. Полное сцепление пока установлено только у самцов дрозофилы и самок тутового шелкопряда.

НЕПОЛНОЕ СЦЕПЛЕНИЕ

В следующем опыте, так же как и в предыдущем, Морган скрещивал черных длиннокрылых самок с серыми зачаточно-крылыми самцами. В первом поколении получил все потомство серое длиннокрылое. Затем снова произвел анализирующее скре­щивание, но из первого поколения отобрал не самца, а самку и скрестил ее с черным с зачаточными крыльями самцом (рис. 14). В этом случае появилось потомство не двух типов, как при полном сцеплении, а четырех. Таким образом, 83 % по­томков имели сочетание признаков, как у исходных родитель­ских форм, но появились особи и с новым сочетанием призна­ков. Следовательно, сцепление является неполным. Обмен гомоло­гичных хромосом своими частями называется перекрестом или кроссинговером (английское слово crossingover означает образование перекреста). Особей с новыми сочетаниями признаков, образо­вавшимися в результате кроссинговера, называют кроссоверами.

18.Морфологическое строение и химический состав хромосом.

Они состоят из двух нитей — хроматид, расположенных парал­лельно и соединенных между собой в одной точке, названной центромерой или первичной перетяжкой. На некоторых хромосо­мах можно видеть и вторичную перетяжку. Если вторичная перетяжка расположена близко к концу хромосомы, то дистальный участок, ограничен­ный ею, называют спутником. Концевые участки хромосом имеют особую структуру и назы­ваются теломерами. Участок хромосомы от теломеры до центромеры называют плечом хромосомы. Каждая хромосома имеет два плеча. В зависимости от соотношения длин плеч выделяют три типа хромосом: 1) метацентрические (равноплечие); 2) субметацентрические (неравно­плечие); 3) акроцентрические, у которых одно плечо очень корот­кое и не всегда четко различимо.

Наряду с расположением центромеры, наличием вторичной перетяжки и спутника важное значение для определения отдель­ных хромосом имеет их длина. Для каждой хромосомы опреде­ленного набора длина ее остается относительно постоянной. Из­мерение хромосом необходимо для изучения их изменчивости в онтогенезе в связи с болезнями, аномалиями, нарушением вос­производительной функции.

Тонкое строение хромосом. Химический анализ структуры хромосом показал наличие в них двух основных компонентов: дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) и белков типа гистонов и протомите (в половых клетках). Исследования тонкой субмоле­кулярной структуры хромосом привели ученых к выводу, что каждая хроматида содержит одну нить — хромонему. Каждая хромонема состоит из одной молекулы ДНК. Структурной основой хроматиды является тяж белковой природы. Хромонема уложена в хроматиде в форму, близкую к спирали. Доказательства этого предположения были получены, в частности, при изучении мель­чайших обменных частиц сестринских хроматид, которые распо­лагались поперек хромосомы.

 Кариотип.

При анализе наборов хромосом в клетках разных видов были выявлены различия по числу хромосом или их строению либо те и другие одновременно. Совокупность количественных и струк­турных особенностей диплоидного набора хромосом вида полу­чила название кариотипа. По определению С. Г. Навашина, кариотип — это структура — своеобразная формула вида. В кариотипе заложена генетическая информация особи, изменения кото­рой влекут за собой изменения признаков и функций организма данной особи или ее потомства. Поэтому так важно знать осо­бенности нормального строения хромосом, чтобы при возмож­ности суметь выявить изменения в кариотипе.

10.СТРОЕНИЕ ДНК. СТРУКТУРА НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ

Нуклеиновые кислоты впервые открыл И. Ф. Мишер в 1868 г. Он выделил из ядер клеток особое вещество кислотной природы и назвал его нуклеином. Впоследствии ему дали название «нук­леиновая кислота». Было обнаружено два типа нуклеиновых кис­лот. Их назвали в зависимости от углеводного компонента, вхо­дящего в состав. Нуклеиновую кислоту, в состав которой входит углевод дезоксирибоза, назвали дезоксирибонуклеиновой кислотой (ДНК), а в состав которой входит углевод рибоза, —рибонуклеиновой кислотой (РНК). В период с 1900 по 1932 г. был определен химический состав нуклеиновых кислот. Они включают следую­щие компоненты:

ДНК                            РНК

Пуриновые основания                   Аденин, гуанин            Аденин, гуанин

Пиримидиновые основания           Цитозин, тимин           Цитозин, урацил

Углеводный компонент                  Дезоксирибоза                Рибоза

Обе нуклеиновые кислоты включают остатки фосфорной кисло­ты. Различие заключается в том, что в состав РНК входит азотистое основание урацил вместо тимина и рибоза вместо дезоксирибозы.

К 1952 г. Р. Франклин и М. Уилкинс добились получения высококачественных рентгенограмм ДНК, показавших, что она имеет форму спирали и двойственную структуру.

 Согласно их модели Дж. Уотсон и Ф. Крика молекула ДНК имеет двойную спираль, состоящую из двух полинуклеотидных цепей с общей осью.

Структурными единицами полинуклеотидных цепей являются нуклеотиды. В состав нуклеотида входят: одно из азотистых ос­нований — пуриновое (аденин или гуанин) или пиримидиновое (тимин или цитозин), дезоксирибоза, фосфатный остаток.

В каждой из цепей ДНК нуклеотиды последовательно соедине­ны друг с другом с помощью остатка фосфорной кислоты и моле­кулы дезоксирибозы. Дезоксирибоза связывается с одной молеку­лой фосфорной кислоты через углерод в положении 3', а с дру­гой — через углерод 5', образуя углеводно-фосфатный остов.

Обе цепи в молекуле ДНК имеют противоположную поляр­ность. Это означает, что межнуклеотидная связь в одной цепи

имеет направление 5'->3', а в другой 3'->5'.

Нуклеотидный состав ДНК значительно варьирует в зависи­мости от принадлежности организма к той или иной системати­ческой группе. Специфичность ДНК выражается соот­ношением А + Т/Г + Ц, получившим название коэффициента ви­довой специфичности.

В ДНК животных наблюдается избыток А + Т по отношению к Г + Ц. У грибов и бактерий встречаются формы как богатые А + Т, так и с преобладанием Г + Ц, в то же время есть близкие по коэффициенту специфичности к животным. Это говорит о том, что изменчивость в расположении оснований уже достаточ­на для того, чтобы обеспечить различия между генами этих организмов.

Молекулы ДНК  имеют большую относительную молекулярную массу.

27.  Понятие о наслед-ти и изменчивости. Клетка – как материальная основа наследственности.

Наследствен­ность — cв-во живых организмов передавать, при разм-ии , информацию о своих признакх и особенностях разв-я – потомству. . Изменчи­вость — это возникновение различии между организмами по ряду признаков и свойств в процессе онтогенеза.. Виды изменчивости.

1. Генотипическая- способная передаваться по наследству  и связана с изменением стр-ры и ф-ций отдельных генов , хромосом или генома в целом…

2. Фенотипическая- не передается по наследству и связана с влиянием факторов среды на организм.

Наследственность, изменчивость и отбор — основа эволюции. Благодаря им возникло огромное разнообразие живых существ на Земле. Мутации поставляют первичный материал для эволю­ции. В результате отбора сохраняются положительные признаки . и свойства, которые благодаря наследственности передаются из поколения в поколение. Знание закономерностей наследствен­ности и изменчивости способствует более быстрому созданию новых пород животных, сортов растений и штаммов микроорга­низмов.

Ядро — основной компонент клетки, несущий генетическую информацию. Оно может находиться в двух состояниях: покоя — интерфазы и деления — митоза или мейоза. Интерфазное ядро представляет собой круглое образование с многочисленными глыбками белкового вещества, названного хроматином. Выделя­ют два типа хроматина: гетерохроматин и эухроматин. Первый из них можно наблюдать в интерфазном ядре под световым, вто­рой — только под электронным микроскопом. Гетерохроматин и эухроматин выполняют разные функции в генетическом контро­ле биосинтеза белков.

Детальное изучение ядра под электронным микроскопом по­казало, что хроматин состоит из очень тонких нитей, получив­ших название хромосом. Именно в них заложена основная часть генетической информации индивидуума.

В ядрах клеток обнаруживаются округлые тельца, называемые ядрышками. Количество их в зависимости от типа клеток неоди­наково. По современным данным, на ядрышках осуществляется синтез рибосомной рибонуклеиновой кислоты (рРНК), а также ядерных белков (гистонов). Участки, или районы, хромосом, где происходит синтез рРНК, называют организаторами ядрышка. Учеными обнаружены изменчивость в ядрышко образующих районах хромосом свиней и связь этого явления с отдельными болезнями, в частности с прогрессирующей атак­сией и синдромом нарушения координации движений.

8. Реципрокное, возвратное и анализирующее скрещивания. Значение анализирующего скрещивания.

Реципрокное скрещ-е – 2 скрещ-я ( прямое и обратное), к-е различ-ся по тому какая особь: материнская или отцовская вносит в скрещ-е домен-й или рецес-й признак. Их исп-т для опр-я расположения генов. Если ген расп-ся в аутосоме, то рез-ты прямого и обратного скрещ-й будут одинаковыми, а если он расп-ся в Х-хром-ме , то рез-ты будут различными.

 Возвратное скрещ-е – скрещ-е гибрида на одну из родительских форм.  Его исп-т для насыщения генотипов гибрида, генами одного из родителей.

Анализирующее скрещ-е – скрещ-е формы, генотип которой неизвестен с формой  гомозиготной по рецессиву (линия анализатор).Анализирующее скрещивание широко применяется при гибридологическом анализе, когда нужно установить генотип интересующей нас особи.

50. Интерференция и коинценденция.

Генетическая интерференция – кроссенговер прошедший на одном участке хром-мы, подавляющий кроссенговер на близ лежащих участках. Величину интерференции определяют по формуле I= 1 — С. Если С < 1, то интерференция положительная, т. е. одиночный обмен препятствует обмену на соседнем участке хромосомы. Если С>1, то интерференция отрицательная, т.е. один обмен как бы стимулирует дополнительные обмены на соседних участках. В действительности существует только положительная интерфе­ренция.

Отношение практич-й и теоритич-й  ожидаемой величины 2-го кроссенговера наз-ся генетической коинцинденцией.

51.Генетически карты.

Генетически карты- граф-е изображение групп сцепления с указанием распол-я и расстояния м-у генами.

В настоящее время карты групп сцепления построены для многих генетических объектов: от бактериофагов до человека.

 Осн-е этапы картир-я гена:

1. Опр-е группы сцепления в к-й нах-ся картир-й ген.

2.  Опр-е точной локализации гена в найденной группе сцепления.

Опре-е группы сцепления в к-й может нах-ся картир-й ген начинается с опр-я того нах-ся он в аутосоме, либо сцеплен с полом. Это опр-е по рез-м рецепрокных скрещ-й. Если они совпадают, то ген расположен в аутосоме, если различны, то сцеплен с полом.

29.Двойной и множественный кроссинговер.

 Морган предположил, что кроссинговер между двумя генами может происходить не только в одной, но и в двух и даже большем числе точек. Четное число перекрестов между двумя генами, в конечном счете, не приводит к их перемещению из одной гомологичной хромосомы в другую, поэтому число кроссинговеров и, следовательно, расстояние между этими генами, определенное в эксперименте, снижаются. Обычно это относится к достаточно далеко расположенным друг от друга генам. Естественно, что вероятность двойного перекреста всегда меньше вероятности одинарного. В принципе она будет равна произведению вероятности двух единичных актов рекомбинации. Например, если одиночный перекрест будет происходить с частотой 0,2, то двойной – с частотой 0,2 ? 0,2 = 0,04. В дальнейшем, наряду с двойным кроссинговером, было открыто и явление множественного кроссинговера: гомологичные хроматиды могут обмениваться участками в трех, четырех и более точках.

57. Неравный кроссинговер.

Это явление было детально изучено на примере гена Bar (В – полосковидные глаза), локализованного в Х-хромосоме D. melanogaster. Неравный кроссинговер связан с дупликацией какого-либо участка в одном из гомологов и с утратой его в другом гомологе. Обнаружено, что ген В может присутствовать в виде следующих друг за другом, повторов, состоящих из двух и даже трех копий. Цитологический анализ подтвердил предположение о том, что неравный кроссинговер может вести к тандемным дупликациям. Предполагается, что в эволюции неравный кроссинго­вер стимулирует создание тандемных дупликаций различных последовательностей и использование их в качестве сырого генетического материала для формирования новых генов и новых регуляционных систем.

34. Цитологическое доказательство кроссинговера.

 Рассмотрим опыт Штерна, проведенный на D. melanogaster. Обычно две гомологичные хромосомы морфологически неразличимы. Штерн исследовал Х-хромосомы, которые имели морфологические различия и, следовательно, были гомологичны не полностью. Однако гомология между этими хромосомами сохранялась на большей части их длины, что позволяло им нормально спариваться. Одна из Х-хромосом самки в результате перемещения фрагмента Y-хромосомы, приобрела Г-образную форму. Вторая Х-хромосома была короче нормальной, так как часть ее была перенесена на IV хромосому. Были получены самки, гетерозиготные по указанным двум, морфологически различным, Х-хромосомам, а также гетерозиготные по двум генам, локализованным в Х-хромосоме. Цитологическое исследование показало, что у кроссоверных особей произошел обмен участками Х-хромосом, и, соответственно, изменилась их форма. Все четыре класса самок имели по одной нормальной, т. е. палочковидной, хромосоме, полученной от отца. Кроссоверные самки содержали в своем кариотипе преобразованные в результате кроссинговера Х-хромосомы – длинную палочковидную или двуплечую с короткими плечами. Эти опыты, так же как и одновременно полученные аналогичные результаты на кукурузе, подтвердили гипотезу Моргана и его сотрудников о том, что кроссинговер представляет собой обмен участками гомологичных хромосом и что гены действительно локализованы в хромосомах.

35. Кроссинговер.

 Кроссинговер- обмен идентичными участками гомологичных хром-м, приводящий к перекомбинации генов расп-х в этих хром-х.  При кроссинговере происходит разрыв двойной спирали ДНК в одной материнской и одной отцовской хроматиде, а затем получившиеся отрезки воссоединяются "наперекрест". Рекомбинация происходит в профазе первого деления мейоза, когда две сестринские хроматиды так тесно сближены друг с другом, что их невозможно увидеть в отдельности. Гораздо позже в этой растянутой профазе становятся ясно различимы две отдельные хроматиды каждой хромосомы. В это время видно, что они связаны своими центромерами и тесно сближены по всей длине. Два гомолога остаются связанными в тех точках, где произошел кроссинговер между отцовской и материнской хроматидами. В каждой такой точке, которую называют хиазмой , две из четырех хроматид перекрещиваются  Таким образом, это морфологический результат произошедшего кроссинговера, который сам по себе недоступен для наблюдения.

Закон Т. Моргана.

Соотношение кроссов-х и некроссов-х особей в потомстве анализ-го скрещ-я явл-ся рез-ом обр-я и слияния кроссов-х и некроссов-х гамет.

Некроссов-е гаметы- обр-ся без участия кроссинговера. Кроссов-е наоборот+ нар-ся сцепление генов.

Рекомбинантные организмы- обр-ся в рез-те слияния кроссов-х гамет с гаметами линии анализаторов. Нерекомбин-е организмы- наоборот.

45. Половой хроматин

    Плотное окрашивающееся тельце, обнаруживаемое в недслящихся ядрах клеток у гетерогаметных (имеющих Х и Y половые хромосомы) животных и человека. П. х. подразделяют на Х-хроматин, или тельце Барра  и Y-хроматин. Х-хроматин — интенсивно окрашивающееся основными красителями тельце, чаще прилегающее к ядерной оболочке и имеющее треугольную полулунную или округлую форму. Y-хроматин значительно меньше по размерам. У особей женского пола (тип XX) одна из Х-хромосом неактивна, что проявляется в её более сильной спирализации и уплотнении. В интерфазном ядре эта спирализованная Х-хромосома и видна в виде Х-хроматина. Y-хроматин у человека и некоторых приматов имеет большой гетерохроматиновый участок. Х-хроматин более или менее часто встречается у женщин в ядрах клеток всех тканей (например, в клетках эпителия слизистой оболочки рта в 15—60% ядер). Число ядер с Х-хроматином зависит от интенсивности размножения клеток в данной ткани и от гормонального состояния организма. Изменение количества П. х. свидетельствует об изменении количества половых хромосом. Определением П. х. широко пользуются для установления пола ребёнка (что ныне возможно и до его рождения и необходимо в случае наследования болезней, сцепленных с полом).

37. Предмет селекции, ее задачи и методы.

Селекция — это наука о путях создания новых и улучшения уже существующих сортов культурных растений, пород домашних животных и штаммов микроорганизмов с ценными для практики признаками и свойствами.

Задачи современной селекции

1.   Создание новых и совершенствование старых сортов, пород и штаммов с хозяйственно-полезными признаками.

2.    Создание технологичных высокопродуктивных биологических систем, максимально использующих сырьевые и энергетические ресурсы планеты.

3.   Повышение продуктивности пород, сортов и штаммов с единицы площади за единицу времени.

4.    Повышение потребительских качеств продукции.

5.   Уменьшение доли побочных продуктов и их комплексная переработка.

6.  Уменьшение доли потерь от вредителей и болезней.

Цели и задачи селекции как науки обусловлены уровнем агротехники и зоотехники, индустриализации растениеводства и животноводства. Например, выведены породы кур, не снижающие продуктивности в условиях большой скученности животных на птицефабриках. Для России и Беларуси очень важно создание сортов, продуктивных в условиях мороза без снега при ясной погоде, поздних заморозков и т. д.

Методы селекции:

1. Полевые методы

2. Лабораторные методы

3. Лабораторно-полевые методы

4. Гибридизация и искусственный отбор.

В последние годы особое значение приобретает селекция ряда насекомых и микроорганизмов, используемых с целью биологической борьбы с вредителями и возбудителями болезней культурных растений.

46.Полная информация о понятии Тетрадный анализ

Согласно общепринятому определению, Тетрадный анализ, метод генетического анализа низших эукариотных организмов, основанный на одновременном изучении генотипов всех четырёх гаплоидных продуктов мейоза отдельной диплоидной клетки. У некоторых грибов, водорослей, мхов после мейотического деления образуются тетрады (четвёрки спор), остающиеся внутри оболочки родительской клетки. Изолируя в ходе Т. а. споры каждой отдельной тетрады, можно не только устанавливать генотип исходных диплоидных клеток, но и следить за поведением отдельных генов, центромер и целых хромосом в мейозе. С помощью Т. а. у мхов было впервые доказано, что менделевское расщепление генов. Предпосылкой для использования Т. а. в современной генетике служит то, что любая пара аллельных генов даёт в тетрадах расщепление 2:2. В некоторых экспериментах наблюдаются отклонения от подобного расщепления. В тех случаях, когда эти отклонения очень редки, обнаружить и изучить их можно практически только с помощью Т. а.

53. Половая дифференциация.

Половая дифференциация – совокупность генетических, морфологических и физиологических признаков, на основании которых различаются мужской и женский пол. Половая дифференциация – это фундаментальное и универсальное свойство живого, связанное с функцией воспроизведения себе подобных.

63.  Генетический гомеостаз.

Генетический гомеостаз - поддержание под влиянием естественного отбора частоты генов в популяции на определенном, относительном постоянном уровне.

Гомеостаз выражается в относительном постоянстве химического состава, осмотическом давлении, устойчивости основных физиологических функций. Гомеостаз специфичен и обусловлен генотипом. Живой организм - открытая система, имеющая связь с окружающей средой посредством нервной, пищеварительной, дыхательной, выделительной систем и др.
В процессе обмена веществ с пищей, водой, при газообмене в организм поступают разнообразные химические соединения, которые в организме подвергаются изменениям, входят в структуру организма, но не остаются постоянно. Усвоенные вещества распадаются, выделяют энергию, продукты распада удаляются во внешнюю среду. Разрушенная молекула заменяется новой и т.д.
Целостность структуры полипептидов клетками не нарушается. Т.о., организм - открытая, динамичная система. Рассматривая его, как открытую систему, имеющую множество связей с внешней средой, можно сказать, что эти связи осуществляются через посредство дыхательной и пищеварительной систем, поверхностных кожных рецепторов, опорно-двигательного аппарата. Изменения в окружающей среде прямо или опосредовано воздействуют на указанные системы, вызывая у них соответствующие изменения. Однако эти воздействия обычно не сопровождаются большими отклонениями от нормы благодаря тому, что саморегуляция ограничивает возникающие в организме колебания в сравнительно узких пределах.

Реакции гомеостаза могут быть направлены на
1) поддержание известных уровней стационарного состояния,
2) устранение или ограничение действия вредностных факторов,
3) выработку или сохранение оптимальных форм взаимодействия организма и среды в изменившихся условиях его существования. Все эти процессы и определяют адаптацию.
Поэтому понятие гомеостаза означает не только известное постоянство различных физиологических констант организма, но и включает процессы адаптации и координации физиологических процессов, обеспечивающих единство организма не только в норме, но и при изменяющихся условиях его существования.

Генетические механизмы гомеостаза - самовоспроизведение, основанное на редупликации ДНК по принципу комплементарности. В случае нарушения структуры молекул ДНК восстановление генома, исправление повреждения осуществляется посредством репарации. При нарушении репарации - происходит нарушение гомеостатических реакций.

Примерами клеточных механизмов гомеостаза является репарация тканей и органов и её виды:

1. АУТОТРАНСПЛАНТАЦИИ (пересадка на другую часть тела того же организма)

2. АЛЛОТРАНСПЛАНТАЦИИ (от одной особи к другой одного вида).

3. КСЕНОТРАНСПЛАНТАЦИЯ (донор и реципиент относятся к разным видам)

При трансплантации большое значение имеет явление ИММУНОЛОГИЧЕСКОЙ ТОЛЕРАНТНОСТИ (терпимости) к чужеродным клеткам вследствие реакции отторжения.

59. Классификация изменчивости, роль наслед-й и модифик-й изменчивости.

ИЗМЕНЧИВОСТЬ, способность живых организмов приобретать новые признаки и качества. Выделяют два основных типа изменчивости:

1.Наследственная, или генотипическая, изменчивость обусловлена изменениями в генетическом материале (генотипе), которые передаются из поколения в поколение.

Она бывает:

   А) Мутационная – может быть вызвана мутациями – изменениями в структуре генов и хромосом или изменениями числа хромосом в хромосомном наборе. При мутационной изменчивости возникают новые варианты (аллели) генов, причём мутации происходят сравнительно редко и внезапно.

  Б) Комбинативная - в основе лежит перекомбинация хромосом и их участков при половом размножении (в процессе мейоза и оплодотворения). В результате набор генов, а следовательно, и признаков у потомков всегда отличается от набора генов и признаков у родителей. Комбинативная изменчивость создаёт новые сочетания генов и обеспечивает как всё разнообразие организмов, так и неповторимую генетическую индивидуальность каждого из них.

2. Модификационная – способность организмов изменяться под действием различных факторов окружающей среды (температуры, влажности и т. п.). Этот тип изменчивости не связан с изменениями в генотипе и не наследуется. Однако пределы модификационной изменчивости любого признака – т. н. норма реакции – задаются генотипом. Широта нормы реакции, зависит от значения признака: чем важнее признак, тем уже норма реакции. Модификационная изменчивость носит групповой характер – изменения (модификации) возникают у всех особей популяции, которая подвергается влиянию определённого внешнего воздействия. Другая её особенность – обратимость: обычно модификации сразу или постепенно исчезают при устранении вызвавшего их фактора.