Генетика және биометрия туралы түсінік қазақша

1.Негізгі түрлері өзара іс-қимыл неаллельных гендердің. Пайдалана отырып, нақты мысалдар схемасын құрыңыз будандастыру және сипаттаңыз F1 және F2 кезінде түрлі түрлері, өзара іс-қимыл неаллельных гендердің.

2.Теориясы Ф. Жакоба және Ж. Моно туралы синтезінің реттелуі и-РНҚ және белоктар.

3.Шошқада ақ қыл (ген) басымдылыққа ие үстінен қара (ген «в»), сондай-ақ болуы сырғалар (ген С) — олардың болмауына (ген «с»). Анықтаңыз генотип ақ үй қабанының с сережками, егер шағылысу оның қара жоқ сырға свиноматками алынған 50% ақ торай с сережками және 50% қара торай с сережками?

4.Әтеш с розовидным гребнем (ген «R») спарен бастап бар гороховидный тарақ (ген «Р») тауық. Бұл шағылысу алынды 25 ұрпақтарының с гороховидным гребнем, 24 — ореховидным, 26 — розовидным және 22 — жай (листовидным) -гребнем. Анықтаңыз ата-анасының генотиптері, схемасын құрыңыз шағылыстыру және генотиптері мен фенотиптерін анықтаңдар ұрпақтары.

5.Қандай концентрациясы доминантного гена «R» (болған жағдайда қолданылуын заңның шығу тегі харди-Вайнберга), егер гомозиготы бойынша рецессивному гену «r» құрайды мұндай пайызы, барлық популяцияның: 49, 36, 25, 4? Анықтаңыз генетикалық құрылымын осы популяцияның.

1. Негізгі түрлері өзара іс-қимыл неаллельных гендердің. Пайдалана отырып, нақты мысалдар схемасын құрыңыз будандастыру және сипаттаңыз F1 және F2 кезінде түрлі түрлері, өзара іс-қимыл неаллельных гендердің

Аллелді гендер — гендер анықтайтын балама дамыту бір белгісі орналасқан және бірдей учаскелерде гомологичных хромосомалардың.

Сонымен, гетерозиготные бас бар, әр клеткадағы екі гена – А және А сай бір белгісі. Мұндай буланған гендер деп атайды аллельными генами немесе аллелями. Кез келген диплоидный ағзаға болсын, өсімдік, жануар немесе адам тұрады, әр клеткадағы екі аллеля кез келген гена. Ерекшелікті құрайды жыныс жасушалары – гаметы. Нәтижесінде, мейоза, әр гамете қалады бір жиынтығы гомологичных хромосомалардың, сондықтан кез келген гамета тек бір аллельному гену. Аллели бір геннің орналасады, бір орында гомологичных хромосомалардың. Схемалық гетерозиготная дарақ белгіленеді: А/а.Гомозиготные бас кезінде ұқсас белгісі көрінеді: А/А а/а, бірақ оларды жазуға болады және АА және аа. Осылайша, әрбір диплоидный ағзасы болуы мүмкін екі аллелей бір гена, алайда шегінде түрінің саны аллелей болуы мүмкін және айтарлықтай көп. Мұндай жағдайларда туралы айтады сериясы көптеген аллелей.

Анализирующее теңдеулер.

Фенотип бойынша бас әрдайым емес анықтауға болады, оның генотип. У самоопыляющихся өсімдіктер генотип анықтауға болады, келесі ұрпақ. Түрлері үшін пайдаланатын басқа да жыныстық көбею қолданады деп аталатын анализирующее теңдеулер. Теңдеулер гибридтік бас с особью, гомозиготной бойынша рецессивным аллелям деп аталады анализирующим. Кезінде анализирующем скрещивании дарақ, генотип және оның анықтау қажет, скрещивают с особями, гомозиготными бойынша рецессивному гену, т. е. бар генотип аа. Анализирующее теңдеулер – бір негізгі әдістерін белгілеуге мүмкіндік беретін генотип дарақтар, осы себеппен ол кеңінен қолданылады генетика және селекция.

Дигибридті толық емес доминантылық.

Ұқсас моногибридным скрещиванием анық, толық үстемдік етуі бойынша бір немесе екі парам аллелей өзгерте классикалық расщепление фенотип бойынша » f2 – де 9:3:3:1, осылайша әрбір генотипі сәйкес белгілі бір фенотипі. Бойынша торда Пеннета санауға болады, бұл кезде дигибридном скрещивании туындайды 9 түрлі генотиптердің мынадай сандық қатынастары. Демек, толық емес доминантылық бойынша екі жұп гендердің қатысатын дигибридном скрещивании күтуге болады 9 фенотипических сынып. Дәл осындай расщепление байқалады, мысалы, кезінде дигибридном скрещивании тауық, гетерозиготных бойынша гену курчавости қанатшаланудың және гену, формирующему разбрызганную бояуды қауырсынының – қара перышки ақ фонда.

Полигибридное теңдеулер.

Түсінікті саны жұп гендердің мүмкін бойынша гетерозиготны скрещивающиеся организмдер, жиі көрсетіледі артық. Мұндай теңдеулер деп атайды полигибридным. Саны генотиптердің және фенотипов туындайтын осындай полигибридных скрещиваниях күрт өседі, дегенмен заңдылықтары, оған бағынады, сол, моно — және дигибридном скрещиваниях.

Неаллельные гендердің өзара іс-қимыл

Үстемдігі мен рецессивность – типтік үлгілері өзара іс-қимыл аллельді гендер. Алайда, процесінде жеке организмнің дамуы және неаллельные гендер енеді күрделі өзара іс-қимыл бір-бірімен. Ағза – мозаика, қалыптасқан-бірі, жеке және тәуелсіз гендердің, ал күрделі жүйе дәйекті биохимиялық және морфологиялық процестер жиынтығымен анықталатын гендер – генотипі

Түсінігі мұрагерлік белгі тұтынады әдетте бейнелі өрнек. Шын мәнінде, мұраға қалдырылады белгілері емес, ал гендер. Белгілері қалыптасады барысында жеке организмнің дамуы, байланысты болады генотипі мен сыртқы ортаның әсерінен.

Қабылданған ажырата мынадай негізгі түрлері өзара іс-қимыл неаллельных гендердің:

Комплементарность,

Эпистаз

Полимерия.

Комплементарное гендердің өзара іс-қимыл.

Генетика және биометрия

— Комплементарным, немесе қосымша қолданыстағы, генам жатады неаллельные гендер, олар кезінде бірлескен көрініс негіздейді дамыту жаңа белгі. Мысалында мұрагерлік бояу цветков у душистого бұршақ түсінуге болады мәні комплементарного әрекет гендер. Кезінде скрещивании екі рас, бұл өсімдіктер ақ гүлді у будандардың F1 гүлдері болды пурпурными. Кезінде самоопылении өсімдіктер F1 » F2 байқалды расщепление өсімдіктер бояу цветков қатысты жақын 9:7. қызыл гүлдер табылған у 9/16 өсімдік, ақ у 7/16. Түсіндіру мұндай нәтижеге тұрады, оның әрқайсысы доминантных гендердің келтіруі мүмкін емес пайда болуы бояудың айқындалатын пигментом антоцианом. У душистого бұршақ бар ген Ал, обусловливающий синтезі түссіз алдындағы мүшенің пигмент — пропигмента. Ген-Да анықтайды синтезі ферментінің, әсерінен оның пропигмента құрылады пигмент. Гүлдері душистого бұршақ отырып, генотипі ааВВ және ААbb бар түсі ақ болады: бірінші жағдайда, бар фермент бар, бірақ пропигмента, екінші -бар пропигмент жоқ, ферменттер, переводящего пропиг-құжат » пигмент. Өткіземіз теңдеулер екі өсімдіктер ду шистого бұршақ отырып, ақ гүлді: дигетерозиготных өсімдіктер бар пропигмент (А) және фермент (В) қатысушы білім киіп, пигмент. Қалыптастыру мұндай азайтылады, қарапайым белгісі ретінде бояу цветков, байланысты өзара іс-қимыл, кем дегенде, екі неаллельных гендердің өнімдері, олардың өзара бірін-бірі толықтырады. Мұндай нысаны өзара іс-қимыл гендердің әртүрлі аллельді жұп деп аталады комплементарности — взаимодополнения.

Генетика және биометрия

Эпистатическое өзара іс-қимыл неаллельных гендердің белгілі бір мағынада қарама-қарсы болып комплементарному іс-қимыл гендер. Мәні эпистаза азайтатын басу көріністері гендердің бір аллельной жұп генами басқа. Гендер, подавляющие-әрекет басқа неаллельных гендер деп аталады супрессорлармен байланысы немесе подавителями. Олар болуы мүмкін доминантными, сондай-ақ рецессивными, мысалы А — В — немесе bbA — . Мұрагерлік бояу шошқада көрсетеді доминантный Эпистаз. Кезінде скрещивании ақ пен қара, шошқа, түрлі жыныстардың F1 ақ пайда болады ұрпақтары. Олардың теңдеулер мен өзара пайда әкеледі ақ (12/16), қара (3/16) және қызыл (1/16) торайларды. Барлық ақ торайлар бар кем дегенде бір доминантный генподавитель I. Қара торайлар гомозиготны бойынша рецессивному аллелю i, препятствующему қалыптастыру бояу және жауапты доминантный аллель Е, детерминирующий білімі қара пигмент. Қызыл торайлар (eeii) айырылған доминантного геноподавителя I және доминантного гена айқындайтын қара түсті болады.

Кейбір жағдайда, көрінісі нақты белгі санына байланысты доминантных гендердің, оның дамуына үлес қосатын. Мысалы, кезінде скрещивании краснозерных пшениц с белозерными болғандай, өсімдіктер генотипі А1А1А2А2 бар қызыл астық, өсімдіктерді а1а1а2а2 – ақ астық, өсімдіктер үш доминантными генами – красноватую болады, ал өсімдіктер екі және бір геном – бледную болады. Осылайша, жинақтау белгілі бір аллелей » генотипе соғуы мүмкін өзгерту белгілерінің айқындылық.

2. Теориясы Ф. Жакоба және Ж. Моно туралы синтезінің реттелуі и-РНҚ және ақуыз

Механизмі реттеу генетикалық кодтың ашылды француз ғалымдары Ф. Жакобом және Ж. Моно 1961 ж. бактериях. E. coli және атауын алды тетігін индукция-қуғын-сүргін. Анықталғандай, синтездеу тиісті белоктар – ферменттер – индуцируется зат, қызметшілерге субстрат үшін қажетті және қалыпты жасушалар. Мысалы, қалыпты өмір сүру үшін E. coli қажет сүт қанты (лактоза) және оның геноме ұсталуы гендер бақылайтын синтез ферменттер, гидролизующих лактозаны дейін қарапайым қосылыстар. Егер сәрсенбі, орналасқан бактериялары, лактоза жоқ, бұл гендер пребывают » репрессированном жай-күйі және жұмыс істейді. Енгізілген ортаға лактоза болады сол индукторы еместігін көрсетті, ол мыналарды қамтиды жұмысқа ұзын гендер және клеткадағы басталады ферменттер синтезі, гидролизующих лактозаны-ден астам қарапайым қосылыстар. Жойғаннан кейін лактоза ортасы синтезі осы ферменттердің тоқтатылады. Рөлі репрессора орындай алады және зат синтезируемое торда, егер мазмұны, оны асып. Мысалы, егер синтезделінеді нуклеотидтер амин қышқылдары және басқа да заттар мен олардың мазмұны асады саны, қажетті осы торда, олардың әрқайсысы мүмкін репрессором және басу жұмыстарын гендердің синтезирующих ферменттер үшін қажетті осы биохимиялық процесс.

Механизмі индукция-қуғын-сүргін қамтамасыз етеді жұмысқа қосу, сол гендердің, синтезируют қажетті осы кезеңде тіршілік жасушалар ферменттер. Жұмыс гендердің болғанда тоқтатылады деградируемый ферменттермен субстрат жұмсалды немесе синтезируемое ферменттермен зат орналасқан избытке. Біз жоғары организмдер процесін реттеу гендер жұмысын жүзеге асырады аса күрделі: жануарларды маңызды рөл гормондар, жасуша мембраналар; — өсімдіктерді сыртқы ортаның, оның ішінде қоршаған жасушалар.

Ашу тетігін реттеу генетикалық кодын көрсетіп, күрделі құрылыс локализованного ДНК молекуласындағы генетикалық аппараты. Гендер тікелей кодирующие синтезі тиісті ферменттер деп атайды құрылымдық генами. Олар құрамына кіреді оперона және жұмысын реттейді ген-регулятор. Әдетте, құрылымдық гендер » опероне күйде қуғын-сүргін. Ген-регулятор орналасқан ерекше учаскесінде ДНК молекулалары мен кодирует синтезі арнайы ақуыз деп аталатын репрессором. Жұмыспен құрылымдық гендердің басқарады жүрген опероне гендер жоқ кодирующих функциялар. Оларды атайды акцепторными генами. Жүйесі акцепторных және құрылымдық гендердің құрады бірлігіне генетикалық реттелу, немесе оперон.

Акцепторные гендер қызмет орны тіркеуінің әр түрлі белоктар, реттеуші құрылымдық гендер. Егер лактоза, бөлшектемей және торлы блоктар ақуыз, кодируемые геном-реттеуші, онда олар жоғалтады қабілеті қосыла гену-операторына. Ген-оператор ауысады белсенді жай-күйі және оған жұмысқа құрылымдық гендер. РНҚ-полимераза көмегімен Сар-ақуыз қосылады промотору, продвигаясь бойында оперона, синтезирует про-м-РНҚ. Кезінде мРНК транскрипциясын оқиды генетикалық ақпаратты барлық үш құрылымдық гендердің бір опероне. Кезінде трансляциялау рибосоме жүреді синтезі үш түрлі полипептидных тізбектерін сәйкес ұсталатын мРНК кодтарына – последовательностями нуклеотидтердің қамтамасыз ететін инициацию және терминацию трансляциялау әрбір тізбектер.

Типі гендер жұмысын реттеуде, қаралған мысалда лактозного оперона, деп аталады теріс индукциясы ақуыз синтезі. Басқа типті гендер жұмысын реттеуде қызмет етеді негативті репрессия, зерттелген у E. coli мысалында trp –оперона, бақылаушы синтездеу амин қышқылдары триптофан. Бұл оперон тұрады 6700 жұп нуклеотидтер және құрамында бес құрылымдық гендер, ген-оператор мен екі промотора. Ген-регулятор қамтамасыз етеді тұрақты синтезі тұрақты ақуыз, ол әсер етпейді trp-оперона. При избытке торда триптофан соңғы жалғанады реттеуші ақуыз және өзгертеді, оны осылайша, ол байланысады опероном және репрессирует синтезі тиісті мРНК.

Белгілі сондай-ақ, деп аталатын оң индукция, қашан ақуызды өнім гена-реттеуіштің жұмысын белсендіреді оперона, яғни рөлі ретінде емес репрессора, ал активатора. Бөлу бұл шартты түрде, құрылысы және акцепторной бөлігінде оперона, қолданысқа гена-реттеуіштің у прокариотов өте әр түрлі болып табылады.

Саны құрылымдық гендердің опероне у прокариотов ауытқиды, бір жылдан он екі; оперон болуы мүмкін не бір, не екі промотора және терминатора. Барлық құрылымдық гендер, оқшауланған бір опероне, әдетте, бақылайды жүйесін ферменттердің қамтамасыз ететін бір тізбегі биохимиялық реакциялар. Әрине, бұл торда бар жүйесін келісетін реттеу жұмыстары бірнеше оперонов.

Ерекшеліктеріне байланысты ұйымның жекелеген гендердің эукариот және геномның жалпы реттелуі гендік белсенділіктің оларда сипатталады кейбір отличиями салыстырғанда прокариотами.

Эукариоттардың табылмады ұйымдастыру гендердің типі бойынша оперона. Анықталғаны, жұмыс істеуі гендердің сөзсіз бағынады реттеуші әсері бар, алайда реттелуі транскрипция эукариоттардың болып табылады комбинационной, яғни белсенділігі әр геннің реттеледі үлкен спектрін гендердің реттеуші.

У эукариоттық гендердің бірнеше облыстардың, узнаются әртүрлі ақуыз-реттеушілер. Олардың бірі орналасқан, маңында промотора қамтиды жүзге жуық жұп нуклеотидтер, оның ішінде ТАТА-блок. Анықталғаны, табысты қосылу РНҚ-полимеразы — промотору алдын-ала қосылу ТАТА-блок ерекше ақуыз – транскрипция факторы – білім беруді тұрақты транскрипционного кешені. Бұл кешен ДНК ақуыз біледі РНҚ-полимеразой. Нуклеотидтердің реттілігі жанасатын ТАТА-блок қалыптастырады қажетті транскрипциясын элементі орналасқан, алдында промотором.

Басқа область, маңызды рөл ойнайтын реттеу гендік белсенділіктің эукариоттық гендердің орналасқан үлкен қашықтықта промотора және деп аталады энхансером.

Және энхансер және препромоторный элементі эукариоттық гендердің қамтиды сериясы қысқа нуклеотидных тізбектер, олар байланысады тиісті реттеуші ақуыздармен. Нәтижесінде өзара іс-қимыл осы белоктар жүреді өшіру немесе қосу гендердің.

Ерекшелігі реттеу экспрессиясын эукариоттық гендердің болып табылады, сондай-ақ болуы белко-реттеуіштер қабілетті бақылауға транскрипция көптеген гендердің, кодирующих, мүмкін, басқа да белоктар-регуляторлар. Осыған байланысты белоктар-регуляторлар ие үйлестіруші ықпалымен белсенділігі көптеген гендердің және олардың қолданылуы сипатталады плейотропным әсері. Мысал болуы ақуыз, ол қосса транскрипция бірнеше спецификалық гендердің анықтайтын дифференцировку предшественников май жасушаларының.

Белсенді жұмыс құрылымдық гендердің эукариоттардың тәуелді болады, қандай қызмет атқарады клетка тиісті тканьдерде немесе органдарда. Елеулі бөлігі гендердің ядроларындағы сараланған жасушалар орналасқан репрессивном жай-күйі, бұл ретте реттеу гендік белсенділіктің связанны білімі бар тұрақты кешенін ДНК ақуыздарымен – хроматиннің. Жетекші рөл компактизации ДНК тиесілі гистонам, сондықтан олар, әрине, қатысады процестерде реттеуге гендік белсенділіктің. Сөзсіз шарты жүзеге асыру үшін транскрипциясын эукариоттардың алдын-ала декомпактизация хроматиннің тиісті учаскедегі уақытша жойылады байланыс Н1-гистонами және қаншалықты ослабляется байланыс нуклеосомными гистонами. Рас, нуклеосомная ұйымдастыру хроматиннің емес, тіпті жойылады барысында транскрипция, алайда байланыс ДНК және негистоновых белоктар мүмкін болып отыр ол дерепрессия гена.

Шартты түрде құрылымдық гендер эукариот мүмкін, олардың белсенділігін бөлінуі бірнеше типтері. Бірінші типке жатқызылуы мүмкін гендер жұмыс істейтін организмнің барлық жасушаларында. Бұл гендер, кодирующие ферменттер энергетикалық алмасу, ферменттер, қажетті синтездеу үшін амин қышқылдары, сондай-ақ гендер бақылайтын білім мембраналар және басқа да құрылымдық белоктар. Екінші типке жатқызуға болады гендер бақылайтын синтез миозина бұлшық ет жасушаларында, коллаген – сүйектерде және т. б. Үшінші типке жатқызылуы мүмкін гендер мамандандырылған жасушаларының орындайтын маңызды, бірақ тар функциялары – синтез глобина, эритроциттерде, гормондар эндокриндік бездерде және т. б.

Соған қарағанда прокариот мРНК эукариот жасушаларында сақталуы мүмкін өте ұзақ уақыт жоғалтпай, өз функцияларын. Мысалы, жануарлардың бірқатар типтерін мРНК синтезируется » оогенезе, сақталады яйцеклетке бастайды жұмыс істейтін рибосомах кейін ұрықтандыру едәуір әсер ете отырып, эмбриональды дамуы.

Ерекшелігі реттеу транскрипциясын эукариоттардың болып табылады бағыныстылығы осы процестерді реттеуші ықпалы жағынан гормондар организм. Соңғы жиі рөл атқарады индукторларын транскрипция. Осылайша, кейбір стероидтық гормондар обратимо байланысады ерекше ақуыз-рецепторлармен құра отырып, олардың кешендері. Белсендірілген гормоном рецепторлардың алатын қабілеті біріктірілуі тарапынан ерекше учаскелерін хроматиннің жауапты реттеу гендер белсенділігінің, олардың рецепторларға біледі белгілі бір ретпен ДНК.