Сцепление генов не бывает абсолютным так как


Тест по биологии "Дигибридное скрещивание" с ответами

1. Генотип тригетерозиготы обозначается следующим образом:
а) АаВbСс +
б) ААВВСС
в) ААВbсс

2. При скрещивании особей с генотипами АаВb с АаВb (гены не сцеплены) доля гетерозигот по обеим аллелям в потомстве составит:
а) 75%
б) 25% +
в) 50%

3. Каковы генотипы родителей при дигибридном анализирующем скрещивании:
а) ААВВ х ААВВ
б) ААВВ х ВbВb
в) AaBb x aabb +

4. Правило единообразия первого поколения проявится, если генотип одного из родителей aabb, а другого:
а) ААВВ +
б) АаВВ
в) АаВb

5. Скрещивание морских свинок, у одной из которых белая короткая шерсть, а у другой – черная длинная, называют:
а) моногибридным
б) отдаленным
в) дигибридным +

6. Схема ААВВ х ааbb иллюстрирует скрещивание:
а) моногибридное
б) анализирующее дигибридное +
в) полигибридное

7. При сцеплении генов количество:
а) фенотипов потомства растёт
б) типов гамет увеличивается
в) типов гамет сокращается +

8. При неполном доминировании число фенотипических классов:
а) возрастает значительно +
б) сокращается
в) не меняется

9. Из 16 особей F2 оба доминантных признака имеют:
а) 6
б) 12
в) 9 +

10. Сколько типов гамет дают дигетерозиготы:
а) 5
б) 4 +
в) 3

11. При скрещивании доминантной и рецессивной гомозиготы в F1:
а) все дигетерозиготы +
б) 3 дигетерозиготы : 1 гомозигота
в) 12 доминантных фенотипов : 1 рецессивный фенотип

12. Чем определяются признаки:
а) количеством генов
б) видами генов +
в) хромосомами

13. Различно ли количество видов гамет, образующихся при разногибридном скрещивании:
а) да +
б) нет
в) не изучено

14. Наглядное изображение результатов скрещивания:
а) сетка Пеннета
б) решетка Беннета
в) решетка Пеннета +

15. Каково максимальное количество различных признаков, при которых возможно скрещивание:
а) неизвестно
б) 118
в) 23

16. Обмен генами между хромосомами:
а) кроссовер
б) кроссинговер +
в) крозинговер

17. Сцепленные гены:
а) находятся в разных парах хромосом
б) наследуются независимо друг от друга
в) находятся в одной паре хромосом +

18. По 3 закону Менделя:
а) F1 будет единообразным
б) признаки наследуются независимо друг от друга +
в) в F2 наблюдается расщепление в пропорции 1:2:1

19. Два рецессивных признака проявляются при комбинации:
а) АаВв
б) аАвВ
в) аавв +

20. Дигетерозигота:
а) ААВв
б) АаВв +
в) ааВВ

21. На сколько признаков различаются особи, если их скрещивание называется тригибридным:
а) на 3 +
б) на 15
в) на 30

22. Можно ли скрещивать особи, различающиеся друг от друга по нескольким признакам:
а) нет
б) да +
в) не изучено

23. Как называется скрещивание особей, между которыми два различных признака:
а) полигибридным
б) гибридным
в) дигибридным +

24. Как наследуются гены и признаки при дигибридном скрещивании:
а) стабильно
б) независимо +
в) хаотично

25. Соотношение по фенотипу 9 : 3 : 3 : 1 соответствует:
а) закону притягивания
б) закону расщепления
в) закону независимого наследования признаков +

26. Гены, находящиеся в одной хромосоме, при мейозе попадают в одну гамету, то есть наследуются сцепленно. Это:
а) закон Вавилова
б) закон Моргана +
в) закон Темерязева

27. Сцепление генов не бывает абсолютным, так как нарушается в результате:
а) кроссинговера при мейозе +
б) случайного расхождения хроматид в митозе
в) направленного расхождения хроматид в митозе

28. Локус:
а) 20% кроссинговера
б) 1% кроссинговера
в) место гена в хромосоме +

29. Хромосомы, одинаковые у самцов и самок:
а) центромеры
б) половые хромосомы
в) аутосомы +

30. Стойкое изменение генотипа, происходящее под действием факторов внешней и внутренней среды:
а) мутация
б) норма реакции +
в) фенотип

Генетическая связь

Добавив третий ген, мы получили несколько различных типов кроссинговера. продукты, которые можно получить. На следующем рисунке показаны разные рекомбинантные продукты, которые возможны.

Если бы мы провели тестовое скрещивание с F 1 , мы бы ожидали соотношение 1: 1: 1: 1: 1: 1: 1: 1. Как и в случае описанного выше двухточечного анализа, отклонение от этого ожидаемого соотношения указывает на то, что сцепление происходит. Лучший способ ознакомиться с анализом трехбалльного теста Перекрестные данные - это пример.Воспользуемся произвольным примером генов A , B и C. Сначала мы делаем скрещивание между физические лица AABBCC и aabbcc . Далее F 1 проверяется на физическое лицо aabbcc . Мы будет использовать следующие данные для определения порядка генов и расстояний сцепления. Как и в случае двухточечных данных, мы будем рассматривать гамету F 1 . сочинение.

Генотип Наблюдаемый Тип гамет
ABC

390

Родительский
abc

374

Родительский
AbC

27

Одиночный кроссовер между генами C и B
ABC

30

Одиночный кроссовер между генами C и B
ABc

5

Двойной кроссовер
abC

8

Двойной кроссовер
Abc

81 год

Одиночный кроссовер между генами A и C
до н.э.

85

Одиночный кроссовер между генами A и C
Всего

1000

Лучший способ решить эти проблемы - разработать системный подход.Сначала определите, какие из генотипов являются родительскими генотипами. Наиболее часто встречающиеся генотипы - это родительские генотипы. Из таблицы видно, что генотипы ABC и abc были родительскими генотипами.

Далее нам нужно определить порядок генов. Как только мы определили родительские генотипы, мы используем эту информацию вместе с информацией получился от двухместного кроссовера. Гаметы с двойным кроссовером всегда на самой низкой частоте. Из таблицы ABc и генотипов abC встречаются с наименьшей частотой. Следующее важное Дело в том, что событие двойного кроссовера перемещает средний аллель от одной сестры хроматида к другому. Это эффективно помещает не родительских аллель среднего гена на хромосому с родительскими аллелями два фланкирующих гена. Из таблицы видно, что модель C ген должен быть посередине, потому что рецессивный аллель c теперь включен та же хромосома, что и аллели A и B , а доминантный C Аллель находится на той же хромосоме, что и рецессивный a и b. аллелей.

Теперь, когда мы знаем, что порядок генов - ACB , мы можем приступить к определению расстояния между рычагами A и C и C и Б . Расстояние между рычагами рассчитывается путем деления общего количество рекомбинантных гамет в общее количество гамет. Эта тот же подход, который мы использовали с двухточечным анализом, который мы выполнили ранее. Отличие состоит в том, что теперь мы также должны учитывать события двойного кроссовера. Для этих расчетов мы включили те двойные кроссоверы при вычислении обоих интервальных расстояний.

Таким образом, расстояние между генами A и C составляет 17,9 сМ. [100 * ((81 + 85 + 5 + 8) / 1000)] и расстояние между C и B составляет 7,0 см [100 * ((27 + 30 + 5 + 8) / 1000)].

Теперь попробуем задачу из Drosophila , применив принципы мы использовали в приведенном выше примере. В следующей таблице приведены результаты проанализируем.

Генотип Наблюдаемый Тип гамет
v cv + ct +

580

Родительский
в + CV CT

592

Родительский
v cv ct +

45

Одиночный кроссовер между генами ct и cv
v + cv + ct

40

Одиночный кроссовер между генами ct и cv
В CV CT

89

Одиночный кроссовер между генами v и ct
v + cv + ct +

94

Одиночный кроссовер между генами v и ct
v cv + ct

3

Двойной кроссовер
в + CV CT +

5

Двойной кроссовер
Всего

1448

Шаг 1: Определите родительские генотипы.

Наиболее распространенными генотипами являются партенальные типы. Эти генотипы являются v cv + ct + и v + cv ct . Что отличается от нашего первого трехточечного креста, так это то, что один родитель не содержал все доминантные аллели, а другой - все рецессивные аллели.

Шаг 2: Определите порядок генов

Чтобы определить порядок генов, нам нужны родительские генотипы, а также генотипы двойного кроссовера. Как мы уже упоминали выше, наименее частые генотипы - это генотипы двойного кроссовера.Эти генотипы v cv + ct и v + cv ct + . По этой информации мы можем определить порядок, задав вопрос: В генотипах с двойным кроссовером, родительский аллель которых не ассоциирован с двумя родительскими аллелями, с которыми он был связан в исходном родительском пересекать. От первого двухместного кроссовера v cv + ct , аллель ct связан с v и cv + аллелей, два аллеля не были связаны в оригинальный крест.Следовательно, ct находится посередине, а ген заказ v ct ​​ cv.

Шаг 3: Определение расстояний между рычагами.

Шаг 4. Нарисуйте карту.

Трехточечный крест также позволяет измерить помех. ( I ) среди событий кроссовера в данной области хромосомы. В частности, количество двойного кроссовера указывает на то, что происходит вмешательство. Идея заключается в том, что при конкретной рекомбинации частота в двух соседних хромосомных интервалах, частота двойных кроссоверов в этой области должно быть равно произведению одиночных кроссоверов.В в примере v ct ​​ cv , описанном выше, рекомбинация частота составляла 0,132 между генами v и ct , и рекомбинация частота между ct и cv составила 0,064. Следовательно, мы ожидаем 0,84% [100 * (0,132 x 0,64)] двойных рекомбинантов. С размер выборки 1448, то есть 12 двойных рекомбинантов. Мы на самом деле обнаружено только 8.

Чтобы измерить помехи, мы сначала вычисляем коэффициент совпадение ( ок.o.c. ), что является отношением наблюдаемого к ожидаемому двойные рекомбинанты. Затем помехи рассчитываются как 1 - c.o.c. Формула выглядит следующим образом:

Для данных v ct ​​ cv значение помех составляет 33%. [100 * (8/12)].

Чаще всего значения интерференции находятся в диапазоне от 0 до 1. Значения меньше, чем один указывает на то, что в этой области хромосомы происходит вмешательство.

Авторские права © 1998. Филип МакКлин

.

Генетическая связь - Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Генетическая связь возникает, когда аллели в разных локусах не разделяются случайным образом. Таким образом, нарушается второй закон Менделя.

Гены связаны, когда они находятся на одной хромосоме. Затем они, как правило, остаются вместе во время мейоза. Аллели генов на разных хромосомах обычно не связаны из-за независимого набора хромосом во время мейоза. [1]

Существует некоторый кроссинговер ДНК во время мейоза, когда хромосомы разделяются.Таким образом, аллели одной хромосомы могут быть разделены и переходить в разные дочерние клетки. Вероятность этого выше, если аллели расположены далеко друг от друга на хромосоме, поскольку между ними более вероятно произойдет кроссовер. Относительное расстояние между двумя генами можно рассчитать, используя потомство организма, показывающее два связанных генетических признака. Отмечается процент потомков, у которых эти два признака не совпадают. Чем выше процент потомства, демонстрирующего оба признака, тем ближе по хромосоме два гена.

Это был первый метод, использованный для картирования генов на хромосомах. Вычисляя количество рекомбинантов, можно получить меру расстояния между генами. Это расстояние называется единицей генетической карты (м.е.) или сантиморганом и определяется как расстояние между генами, для которых один продукт мейоза из 100 является рекомбинантным. Рекомбинантная частота (RF) 1% эквивалентна 1 м.е. Карта сцепления создается путем нахождения на карте расстояний между рядом признаков, которые присутствуют в одной и той же хромосоме, что в идеале позволяет избежать значительных разрывов между признаками, чтобы избежать возможности множественных кроссоверов.

  1. ↑ King R.C. Стэнсфилд У.Д. и Маллиган П.К. 2006. Словарь генетиков , 7 изд. Оксфорд.
.

Simple English Wikipedia, бесплатная энциклопедия

Генетика - это дисциплина биологии. [1] Это наука о наследственности. Это включает в себя изучение генов, а также наследование изменений и свойств живых организмов. [2] [3] [4] В лаборатории генетика осуществляется путем спаривания тщательно отобранных организмов и анализа их потомства. Говоря более неформально, генетика - это изучение того, как родители передают некоторые из своих характеристик своим детям.Это важная часть биологии, она дает основные правила, по которым действует эволюция.

Тот факт, что живые существа наследуют черты своих родителей, был известен с доисторических времен и использовался для улучшения сельскохозяйственных культур и животных путем селекции. Однако современная генетика стремится понять процесс наследования. Это началось с работы Грегора Менделя в середине девятнадцатого века. [5] Хотя он не знал физических основ наследственности, Мендель заметил, что организмы наследуют признаки через дискретные единицы наследования, которые теперь называются генами.

Модель молекулы ДНК.

Живые существа состоят из миллионов крошечных автономных компонентов, называемых клетками. Внутри каждой клетки находятся длинные и сложные молекулы, называемые дезоксирибонуклеиновой кислотой. [6] ДНК хранит информацию, которая сообщает клеткам, как создать это живое существо. Части этой информации, которые рассказывают, как сделать одну небольшую часть или характеристику живого существа - рыжие волосы, голубые глаза или склонность к росту - известны как гены.

Каждая клетка одного и того же живого существа имеет одинаковую ДНК, но только часть ее используется в каждой клетке.Например, в мозгу отключаются некоторые гены, которые говорят, как работают части печени. Какие гены используются, также может измениться со временем. Например, на ранних сроках беременности ребенок использует множество генов, которые не используются позже.

У человека есть две копии каждого гена, одна от матери, а другая от отца. [7] Может быть несколько типов одного гена, которые дают разные инструкции: одна версия может вызывать у человека голубые глаза, другая - карие.Эти разные версии известны как аллелей гена.

Поскольку живое существо имеет две копии каждого гена, [8] , оно может иметь два разных аллеля одновременно. Часто один аллель будет доминантным , что означает, что живое существо выглядит и действует так, как будто оно имеет только этот один аллель. Невыраженный аллель называется рецессивным . В других случаях вы получаете что-то среднее между двумя возможностями. В этом случае два аллеля называются кодоминантными .

Большинство характеристик, которые вы можете увидеть у живого существа, имеют несколько генов, которые влияют на них. И многие гены оказывают на организм множественное воздействие, потому что их функции не будут одинаково влиять на каждую ткань. Множественные эффекты одного гена называют плейотропизмом . Весь набор генов называется генотипом , а общее влияние генов на организм называется фенотипом . Это ключевые термины в генетике.

Доменделианские идеи [изменить | изменить источник]

Мы знаем, что человек начал разводить домашних животных с давних времен, вероятно, до изобретения сельского хозяйства.Мы не знаем, когда наследственность впервые была признана научной проблемой. Греки и, что наиболее очевидно, Аристотель изучали живые существа и предлагали идеи о воспроизводстве и наследственности. [9]

Вероятно, самой важной идеей до Менделя была идея Чарльза Дарвина, чья идея пангенезиса состояла из двух частей. Первое, что стойкие наследственные единицы передавались из поколения в поколение, было совершенно верно. Вторым было его представление о том, что они пополняются «геммулами» из соматических (телесных) тканей.Это было совершенно неверно и сегодня не играет никакой роли в науке. [10] Дарвин был прав в одном: все, что происходит в эволюции, должно происходить по наследству, и поэтому точная генетика является фундаментальной для теории эволюции. Это «спаривание» генетики и эволюции заняло много лет. Это привело к современному эволюционному синтезу.

Менделирующая генетика [изменить | изменить источник]

Грегор Мендель, отец современной генетики.

Основные правила генетики были впервые обнаружены монахом по имени Грегор Мендель примерно в 1865 году.В течение тысяч лет люди уже изучали, как черты характера передаются от родителей их детям. Однако работа Менделя отличалась тем, что он очень тщательно планировал свои эксперименты.

В своих экспериментах Мендель изучал, как передаются признаки у растений гороха. Он начал свои скрещивания с настоящими растениями и подсчитал признаки, которые были или / или природными ( высоких или коротких ). Он вывел большое количество растений и выразил свои результаты численно.Он использовал тестовые кресты, чтобы выявить наличие и долю рецессивных знаков.

Мендель объяснил результаты своего эксперимента, используя два научных закона:

  • 1 . Факторы, позже названные генами, обычно встречаются парами в обычных клетках тела, но при формировании половых клеток они разделяются. Эти факторы определяют особенности организма и передаются по наследству от его родителей. Когда гаметы производятся мейозом, эти два фактора разделяются. Гамета получает только то или другое.Это Мендель назвал Закон о сегрегации .
  • 2 . При образовании гамет аллели разных генов разделяются независимо друг от друга. Это он назвал Законом независимого ассортимента . Поэтому Мендель считал, что разные черты наследуются независимо друг от друга. Теперь мы знаем, что это верно только в том случае, если гены не находятся на одной хромосоме, и в этом случае они не связаны друг с другом.

Законы Менделя помогли объяснить результаты, которые он наблюдал на своих растениях гороха.Позже генетики обнаружили, что его законы верны и для других живых существ, даже для людей. Находки Менделя в его работе над растениями садового гороха помогли основать область генетики. Его вклад не ограничивался открытыми им основными правилами. Забота Менделя о контроле условий эксперимента вместе с его вниманием к своим численным результатам задала стандарт для будущих экспериментов. С годами ученые изменили и улучшили идеи Менделя. Однако наука генетика была бы невозможна сегодня без ранних работ Грегора Менделя.

Между Менделем и современной генетикой [изменить | изменить источник]

Между работами Менделя и 1900 г. были разработаны основы цитологии, исследования клеток. Открытые факты о ядре и делении клеток были необходимы для правильного понимания работы Менделя. [11]

1832: Бартелеми Дюмортье, первый наблюдавший деление клеток в многоклеточном организме. [11] [12]
1841, 1852: Роберт Ремак (1815–1865), еврейский польско-немецкий физиолог, был первым, кто изложил основы клеточной биологии: клетки происходят только из других клеток.Позднее это популяризировал немецкий врач Рудольф Вирхов (1821–1902), который использовал знаменитую фразу « omnis cellula e cellula », означающую «все клетки из других клеток».
1865: статья Грегора Менделя, Эксперименты по гибридизации растений была опубликована.
1876: Мейоз был обнаружен и впервые описан в яйцах морских ежей немецким биологом Оскаром Хертвигом (1849–1922).
1878–1888: Вальтер Флемминг и Эдуард Страсбургер описывают поведение хромосом во время митоза. [13] [14]
1883: Мейоз был описан на уровне хромосом бельгийским зоологом Эдуардом ван Бенеденом (1846–1910) в яйцах аскарид (аскариды).
1883: Немецкий зоолог Вильгельм Ру (1850–1924) осознал важность линейной структуры хромосом. Их разделение на две равные продольные половины гарантировало, что каждая дочерняя клетка имеет одинаковый набор хромосом. Следовательно, носителями наследственности были хромосомы. [15]
1889: голландский ботаник Хуго де Фрис предполагает, что «наследование определенных признаков в организмах происходит в виде частиц», называя такие частицы (пан) генами . [16]
1890: Значение мейоза для воспроизводства и наследования было описано только в 1890 году немецким биологом Августом Вейсманном (1834–1914), который отметил, что для превращения одной диплоидной клетки в четыре гаплоидных клетки необходимы два деления, если количество хромосом имеет будет поддерживаться.
1902–1904: Теодор Бовери (1862–1915), немецкий биолог, в серии статей обратил внимание на соответствие между поведением хромосом и результатами, полученными Менделем. [17] Он сказал, что хромосомы являются «независимыми сущностями, которые сохраняют свою независимость даже в покоящемся ядре ... Что выходит из ядра, то и входит в него».
1903: Уолтер Саттон предположил, что хромосомы, которые разделяются по менделевской манере, являются наследственными единицами. [18] Эдмунд Б. Уилсон (1856–1939), учитель Саттона и автор одного из самых известных учебников по биологии, [19] назвал это гипотезой Саттона – Бовери .

На этом этапе открытия в цитологии объединились с заново открытыми идеями Менделя, чтобы создать слияние под названием cytogenetics (цито = клетка; генетика = наследственность), которое существует и по сей день.

Повторное открытие работ Менделя [изменить | изменить источник]

В 1890-х годах несколько биологов начали проводить эксперименты по селекции. и вскоре результаты Менделя были продублированы еще до того, как его статьи были прочитаны. Карл Корренс и Хьюго де Фрис были главными открывшими заново писания и законы Менделя.Оба признавали приоритет Менделя, хотя вполне вероятно, что де Фриз не понимал своих собственных результатов до тех пор, пока не прочитал Менделя. [20] Хотя Эрих фон Чермак первоначально также был приписан повторному открытию, это больше не принято, потому что он не понимал законы Менделя. [21] Хотя позже де Фрис потерял интерес к менделизму, другие биологи превратили генетику в науку. [20]

Результаты Менделя были воспроизведены, и вскоре выяснилась генетическая связь.Уильям Бейтсон, пожалуй, больше всего в первые дни сделал для пропаганды теории Менделя. Слово генетика и другая терминология возникли у Бейтсона.

Результаты экспериментов Менделя позже стали предметом некоторых споров. Фишер проанализировал результаты отношения F2 (второй сыновний) и обнаружил, что они неправдоподобно близки к точному отношению 3 к 1. [22] Иногда предполагается, что Мендель, возможно, подвергал цензуре свои результаты и что его семь черт каждый из них встречается на отдельной паре хромосом, что крайне маловероятно, если они были выбраны случайным образом.Фактически, гены, которые изучал Мендель, присутствовали только в четырех группах сцепления, и только одна пара генов (из 21 возможной) достаточно близка, чтобы показать отклонение от независимого набора; это не та пара, которую изучал Мендель. [23]

Мутации [изменение | изменить источник]

Дублирование генов позволяет диверсифицировать, обеспечивая избыточность: один ген может мутировать и терять свою первоначальную функцию, не причиняя вреда организму.

В процессе репликации ДНК иногда возникают ошибки.Эти ошибки, называемые мутациями, могут влиять на фенотип организма. В свою очередь, это обычно влияет на приспособленность организма, его способность жить и успешно размножаться.

Частота ошибок обычно очень низкая - 1 ошибка на каждые 10–100 миллионов оснований - из-за способности ДНК-полимераз "корректировать". [24] [25] Уровень ошибок у многих вирусов в тысячу раз выше. Поскольку они полагаются на полимеразы ДНК и РНК, которые не обладают способностью к корректуре, они получают более высокий уровень мутаций.

Процессы, увеличивающие скорость изменения ДНК, называются мутагенными. Мутагенные химические вещества увеличивают количество ошибок в репликации ДНК, часто вмешиваясь в структуру спаривания оснований, в то время как УФ-излучение вызывает мутации, вызывая повреждение структуры ДНК. [24] Химическое повреждение ДНК также происходит естественным образом, и клетки используют механизмы репарации ДНК для восстановления несоответствий и разрывов в ДНК, тем не менее, восстановление иногда не может вернуть ДНК к ее исходной последовательности.

У организмов, которые используют кроссоверы хромосом для обмена ДНК и рекомбинации генов, ошибки выравнивания во время мейоза также могут вызывать мутации. [24] Ошибки в кроссовере особенно вероятны, когда сходные последовательности заставляют хромосомы-партнеры принимать ошибочное выравнивание; это делает некоторые участки генома более склонными к таким мутациям. Эти ошибки вызывают большие структурные изменения в последовательности ДНК - дупликации, инверсии или делеции целых областей или случайный обмен целыми частями между разными хромосомами (так называемая транслокация).

квадратов Пеннета [изменить | изменить источник]

Разработанные Реджинальдом Пеннеттом квадраты Пеннета используются биологами для определения вероятности того, что у потомства будет определенный генотип.

Материнский
В б
Отцовский В BB Bb
б Bb BB

Если B представляет собой аллель наличия черных волос, а b представляет собой аллель наличия белых волос, то потомство двух родителей Bb будет иметь 25% вероятность наличия двух аллелей белых волос (bb), 50% наличия по одному из каждого (Bb), и 25% имеют только аллели черных волос (BB).

Родословная [изменить | изменить источник]

Пример родословной карты.

Генетики (биологи, изучающие генетику) используют родословные карты для записи черт людей в семье. Используя эти таблицы, генетики могут изучить, как черта передается от человека к человеку.

Генетики могут также использовать диаграммы родословных, чтобы предсказать, как черты будут переданы будущим детям в семье. Например, генетические консультанты - это профессионалы, которые работают с семьями, которые могут быть затронуты генетическими заболеваниями.В рамках своей работы они составляют карты родословных для семьи, которые можно использовать для изучения того, как болезнь может передаваться по наследству.

Исследования близнецов [изменить | изменить источник]

Поскольку людей не разводят экспериментальным путем, генетику человека необходимо изучать другими способами. Один из недавних способов - изучить геном человека. Другой способ, на много лет старше, - изучить близнецов. Однояйцевые близнецы - это естественные клоны. Они несут одни и те же гены, их можно использовать для исследования того, насколько наследственность влияет на отдельных людей.Исследования с близнецами были довольно интересными. Если мы составим список характерных черт, мы обнаружим, что они различаются по степени их наследственности. Например:

  • Цвет глаз: полностью передается по наследству
  • Вес, рост: частично по наследству, частично по наследству
  • На каком языке говорит человек: полностью экологический.

Исследования проводятся примерно так. Возьмем группу однояйцевых близнецов и группу разнояйцевых близнецов. Измерьте их по различным признакам.Проведите статистический анализ (например, дисперсионный анализ). Это говорит вам, в какой степени эта черта наследуется. Те черты, которые передаются частично по наследству, будут значительно более похожими у однояйцевых близнецов. Подобные исследования можно продолжить, сравнивая однояйцевых близнецов, воспитанных вместе с однояйцевыми близнецами, воспитанными в разных обстоятельствах. Это дает представление о том, насколько обстоятельства могут повлиять на результаты генетически идентичных людей.

Первым исследователем близнецов стал Фрэнсис Гальтон, сводный кузен Дарвина, основоположник статистики.Его метод заключался в том, чтобы проследить историю жизни близнецов, производя различные измерения. К сожалению, хотя он знал о моно и дизиготных близнецах, он не понимал реальной генетической разницы. [26] [27] Близнецовые исследования современного типа не появлялись до 1920-х годов.

Генетика прокариот и вирусов [изменить | изменить источник]

Генетика бактерий, архей и вирусов является важной областью исследований. Бактерии в основном делятся путем бесполого деления клеток, но имеют своего рода пол путем горизонтального переноса генов.Их методы - конъюгация, трансдукция и трансформация бактерий. Кроме того, теперь известна полная последовательность ДНК многих бактерий, архей и вирусов.

Хотя многим бактериям были даны общие и специфические названия, например Staphylococcus aureus , вся идея вида довольно бессмысленна для организма, который не имеет полов и кроссинговера хромосом. [28] Вместо этого у этих организмов есть штаммов , и именно так они идентифицируются в лаборатории.

Экспрессия гена [изменить | изменить источник]

Экспрессия гена - это процесс, с помощью которого наследуемая информация в гене, последовательность пар оснований ДНК, превращается в функциональный генный продукт, такой как белок или РНК. Основная идея состоит в том, что ДНК транскрибируется в РНК, которая затем транслируется в белки. Белки составляют многие структуры и все ферменты в клетке или организме.

Можно модулировать (настраивать) несколько этапов процесса экспрессии гена. Это включает в себя этапы транскрипции и трансляции, а также конечное свернутое состояние белка.Регуляция генов включает и выключает гены и таким образом контролирует дифференцировку клеток и морфогенез. Генная регуляция также может служить основой для эволюционных изменений: контроль времени, местоположения и количества экспрессии генов может иметь огромное влияние на развитие организма. Экспрессия гена может сильно различаться в разных тканях. Это широко распространенное в генетике явление называется плейотропизмом.

Альтернативная сварка - важное современное открытие. Это процесс, при котором из одного гена можно собрать большое количество вариантных белков .Один конкретный ген дрозофилы (DSCAM) может быть альтернативно сплайсирован в 38000 различных мРНК. [29]

Эпигенетика и контроль развития [изменить | изменить источник]

Эпигенетика - это исследование изменений активности генов, которые , а не вызваны изменениями в последовательности ДНК. [30] Это исследование экспрессии генов, то есть того, как гены вызывают свои фенотипические эффекты. [31]

Эти изменения активности генов могут сохраняться до конца жизни клетки, а также могут сохраняться в течение многих поколений клеток в результате клеточных делений.Однако основная последовательность ДНК организма не меняется. [32] Вместо этого ненаследственные факторы заставляют гены организма вести себя (выражать себя) по-другому. [33]

Hox-гены представляют собой комплекс генов, белки которых связываются с регуляторными областями генов-мишеней. Затем гены-мишени активируют или подавляют клеточные процессы, чтобы направить окончательное развитие организма. [34] [35]

[изменить | изменить источник]

Есть несколько видов наследственности, которые происходят вне ядра клетки.Нормальное наследование происходит от обоих родителей через хромосомы в ядре оплодотворенной яйцеклетки. Есть и другие виды наследования. [36]

Наследственность органелл [изменить | изменить источник]

Митохондрии и хлоропласты несут в себе часть собственной ДНК. Их состав определяется генами в хромосомах и генами органелл. Карл Корренс обнаружил такой пример в 1908 году. Четырехчасовое растение Mirabilis jalapa имеет листья, которые могут быть белыми, зелеными или пестрыми.Корренс обнаружил, что пыльца не влияет на наследование. Цвет определяется генами хлоропластов.

Инфекционная наследственность [изменить | изменить источник]

Это вызвано симбиотическими или паразитическими отношениями с микроорганизмом.

Материнский эффект [изменение | изменить источник]

В этом случае транскрибируются ядерные гены женской гаметы. Эти продукты накапливаются в цитоплазме яйца и влияют на раннее развитие оплодотворенного яйца.Скручивание улитки Limnaea peregra определяется так. Правосторонние раковины относятся к генотипам Dd или dd , а левосторонние раковины - dd .

Самый важный пример материнского эффекта - это Drosophila melanogaster . Гены материнского эффекта белкового продукта активируют другие гены, которые, в свою очередь, активируют еще больше генов. Эта работа была удостоена Нобелевской премии по физиологии и медицине за 1995 г. [37]

Во многих современных исследованиях используется смесь генетики, клеточной биологии и молекулярной биологии.Темы, по которым были присуждены Нобелевские премии по химии или физиологии, включают:

Генетика человеческого поведения [изменить | изменить источник]

Многие известные нарушения человеческого поведения имеют генетический компонент. Это означает, что их наследование частично вызывает поведение или повышает вероятность возникновения проблемы. Примеры включают: [38]

Также на нормальное поведение сильно влияет наследственность:

  1. ↑ Слово происходит от древнегреческого происхождения
  2. ↑ Кинг Р.К. Стэнсфилд и Маллиган. П.К. 2006. Генетический словарь , 7 изд. Оксфорд.
  3. ↑ Griffiths A.J.H. | display-arguments = etal (eds) 2000. Введение в генетический анализ . 7-е изд, Фримен, Нью-Йорк. ISBN 0-7167-3520-2 [1]
  4. ↑ Хартл Д. и Джонс Э. 2005. Генетика: анализ генов и геномов . 6-е изд, Джонс и Бартлетт. ISBN 0-7637-1511-5.
  5. ↑ Вейлинг Ф. Вейлинг, Ф (1991). «Историческое исследование: Иоганн Грегор Мендель 1822–1884». Американский журнал медицинской генетики . 40 (1): 1–25, обсуждение 26. DOI: 10.1002 / ajmg.1320400103. PMID 1887835.
  6. ↑ Из этого правила есть несколько исключений - например, красные кровяные тельца теряют свою ДНК и большинство других структур, прежде чем попасть в кровь.
  7. ↑ У некоторых видов живых существ только один родитель. Кроме того, у некоторых живых существ есть только одна копия каждого гена (например, бактерии), а у некоторых растений - дополнительный набор. Некоторые гены происходят только от одного родителя, например гены на Y-хромосоме человека, которые передаются только от отца к сыну.
  8. ↑ Это относится только к эукариотам, но не, например, к бактериям.
  9. ↑ Stubbe, Hans 1972. История генетики: с доисторических времен до повторного открытия законов Менделя , пер. автор: T.R.W. Воды. MIT Press, Кембридж, Массачусетс. Глава 2.
  10. ↑ Olby, Robert 1985. Истоки менделизма . 2-е изд, Чикаго: Чикагский университет Press. p84–85 ISBN 0-226-62591-5.
  11. 11,0 11,1 Харрис, Генри, 1995. Клетки организма: история генетики соматических клеток Лаборатория Колд-Спринг-Харбор, Плейнвью Н.Ю.
  12. ↑ Dumortier B. 1832. Исследования по сравнению структур и развитию животных и природы. Nova Acta Phys.-Med. Акад. Цезарь. Leopold.-Carolinae Nat. Curios. , часть 1. 16 , 217–311.
  13. ↑ Flemming, Walther 1882. Beitrage zur Kenntnis der Zelle und ihrer Lebenserscheinungen . Фогель, Лейпциг.
  14. ↑ Strasburger, Eduard 1880. Zellbildung und Zelltheilung . Дабис, Йена.
  15. ↑ Roux W. 1883. Uber die Bedeutung der Kerntheilungsfiguren . Энгельманн, Лейпциг.
  16. ↑ Vries, H. de (1889) Внутриклеточный пангенезис [2] (определение «пангена» на страницах 7 и 40 этого перевода 1910 года)
  17. ↑ Бовери Т. 1904. Ergebnisse uber die Konstitution der chromatischen Substanz des Zellkerns . Фишер, Йена.
  18. Эрнест В. Кроу и Джеймс Ф. Кроу (2002). «100 лет назад: Уолтер Саттон и хромосомная теория наследственности». Генетика . 160 (1): 1–4. PMID 11805039.
  19. ↑ Уилсон Э.Б. 1896; 1900; 1925. Клетка . Макмиллан, Лондон. Третье издание насчитывало 1232 страницы.
  20. 20,0 20,1 Боулер, Питер Дж. (2003). Evolution: история идеи . Беркли: Калифорнийский университет Press. ISBN 0-520-23693-9 .
  21. Майр Э. (1982). Рост биологической мысли . Кембридж: Издательство Belknap Press Гарвардского университета.п. 730. ISBN 0-674-36446-5 .
  22. ↑ Фишер Р.А. 1936. Были ли заново открыты работы Менделя? Анналы науки 1 : 115-137.
  23. ↑ Карлсон Э.А. 2004. Наследие Менделя . Лаборатория Колд-Спринг-Харбор.
  24. 24,0 24,1 24,2 Гриффитс A.J.F; Миллер Дж. И Suzuki D.T. (редакторы) (2000). «Спонтанные мутации». В Уильяме М. (ред.). Введение в генетический анализ (7-е изд.). Нью-Йорк: W.H. Фримен. ISBN 0-7167-3520-2 . CS1 maint: несколько имен: список авторов (ссылка) CS1 maint: дополнительный текст: список авторов (ссылка)
  25. ↑ Фрайзингер Э. и др. 2004. Поражение (в) толерантности раскрывает понимание верности репликации ДНК. Журнал EMBO. объем = 23, страниц = 1494–505. [3]
  26. ↑ Балмер М. 2000. Фрэнсис Гальтон, пионер наследственности и биометрии . Джонс Хопкинс, Балтимор, Мэриленд. стр67
  27. ↑ Гальтон Ф. 1875. История близнецов как критерий относительных сил природы и воспитания. J. Anthropological Inst. 5 , 329–348.
  28. ↑ Это потому, что виды эволюционируют в соответствии с нормальным вертикальным наследованием.
  29. Schmucker D .; и другие. (2000). «Drosophila Dscam - это рецептор управления аксоном, демонстрирующий необычайное молекулярное разнообразие». Ячейка . 101 (6): 671–684. DOI: 10.1016 / S0092-8674 (00) 80878-8. PMID 10892653.
  30. ↑ Под «последовательностью ДНК» мы подразумеваем последовательность пар нуклеотидных оснований в экзоне , который является частью гена, который определяет последовательность аминокислот в кодируемом белке.
  31. ↑ King R.C. Стэнсфилд У.Д. и Маллиган П.К. 2006. Генетический словарь , 7 изд. Оксфорд. p146
  32. Адриан Бёрд (2007). «Восприятие эпигенетики». Природа . 447 (7143): 396–398. DOI: 10,1038 / природа05913. PMID 17522671. PMID 17522671
  33. ↑ Спецрепортаж: Филип Хантер «Что помнят гены» | Журнал "Проспект", май 2008 г., выпуск 146
  34. ↑ Льюис Э. 1995. Комплекс bithorax : первые пятьдесят лет.Лекция о Нобелевской премии. Repr. in Ringertz N. (ed) 1997. Нобелевских лекций по физиологии и медицине . World Scientific, Сингапур.
  35. ↑ Лоуренс П. 1992. Создание мухи . Блэквелл, Оксфорд.
  36. ↑ Клуг В.С. и др. 2012. Концепции генетики . 10-е изд, Пирсон, глава 9. ISBN 978-0-321-79578-6
  37. ↑ Геринг В. 1999. Основные системы управления в развитии и эволюции: история гомеобокса . Йель.
  38. ↑ Пломин, Роберт и др. 2001. Поведенческая генетика . 4-е изд, Нью-Йорк: Стоит, Обзор, 1–5. ISBN 0-7167-5159-3

Типовые работы [изменить | изменить источник]

  • King R.C. Стэнсфилд У.Д. и Маллиган П.К. 2006. Генетический словарь . 7-е изд., Oxford University Press. ISBN 0-19-530761-5
  • Griffiths A.J.H. | display-arguments = etal (eds) 2000. Введение в генетический анализ . 7-е изд, Фримен, Нью-Йорк. ISBN 0-7167-3520-2 [4]
  • Хартл Д.И Джонс Э. 2005. Генетика: анализ генов и геномов . 6-е изд, Джонс и Бартлетт. ISBN 0-7637-1511-5.
  • Клаг, Уильям С. и др. 2012. Концепции генетики . 10-е изд, Пирсон. ISBN 0-321-79578-4;
.

Смотрите также


Оцените статьюПлохая статьяСредненькая статьяНормальная статьяНеплохая статьяОтличная статья (проголосовало 13 средний балл: 5,00 из 5)