Авторизация



Поделиться


Биология
Наследственность как свойство обеспечения материальной преемственности между поколениями PDF Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 13
ХудшийЛучший 
Биология - Биология
Автор: Hellhammer   
26.06.2011 19:53

Наследственность как свойство обеспечения материальной преемственности между поколениями


Наследственность - универсальное свойство организмов обеспечивать материальную и функциональную преемственность между поколениями. Проявление наследственности осуществляется в непрерывности живой материи при смене поколений . Представление о наследственности исторически возникло и развивалось как отражение существования материальной субстанции, обеспечивающей сходство организмов в ряду поколений. В связи с этим появился ряд терминов, связывающих наследственность с определенными структурами клетки и объединяемых общим термином «генетический материал». После доказательства роли ядра в передаче признаков оформилась ядерная теория наследственности. В дальнейшем была разработана хромосомная теория наследственности, обосновывающая, что наследственные факторы локализованы в хромосомах. В 40-50-х годах XX века установлено, что генетическая информация хранится, воспроизводится и передается при размножении организмов молекулами нуклеиновых кислот (ДНК, РНК), которые являются материальными носителями всех видов наследственности.
По мере развития генетики выяснилось, что наследственные факторы могут находиться не только в хромосомах ядра, но и в цитоплазме. Они представлены нуклеиновыми кислотами клеточных органоидов (митохондрий, хлоропластов), а также плазмидами. Плазмиды представляют собой молекулы ДНК (чаще фрагменты ДНК), которые реплицируются вместе с ДНК клетки-хозяина, но не обязательны для её выживания. Плазмиды в последние годы рассматривают внутриклеточными паразита-ми, или симбиотами, устроенными ещё проще, чем вирусы. Плазмиды придают клеткам-хозяевам ряд особых свойств. В частности, R-плазмиды (или R-факторы) являются «факторами резистентности», придающими устойчивость к антибиотикам (например, пенициллиназная плазмида стафилококков, которая трансдуцируется различными бактериофагами, в которой содержится ген, кодирующий фермент пенициллиназу, разрушающую пенициллин и придающую устойчивость к пенициллину). Передача и распространение таких факторов является серьёзной проблемой современной медицины. ДНК митохондрий представляется обычно кольцевой молекулой, несущей информацию о синтезе примерно 30 белков.
Цитоплазматическая наследственность включает передачу признаков также непосредственно через цитоплазму гамет (у высших организмов в основном через цитоплазму яйцеклеток - «однородительское наследование», или «материнский эффект». Через цитоплазму передаётся информация только о признаках материнского организма. Непосредственным носителем информации в цитоплазме яйцеклеток является РНК цитоплазмы, накопившаяся на стадии роста ооцита. Совокупность всех цитоплазма-тических (внеядерных) наследственных элементов клеток называют плазмогенами или плазмоном.
Таким образом, согласно современным представлениям, материальными носителями наследственной информации являются:
1) гены хромосом (ядерные гены);
2) плазмогены (внеядерные или экстраядерные гены):
а) ДНК митохондрий, пластид, центриолей;
б) плазмиды;
в) иРНК ооцитов и яйцеклетки.
В ходе возникновения и развития жизни на Земле наследственность играла решающую роль в закреплении достигнутых эволюционных преобразований. Благодаря наследственности стало возможным существование разнообразным групп организмов как относительно самостоятельных и целостных систем (популяции, виды), сохранение приспособленности к определённым условиям существования.

Обновлено 18.02.2012 02:57
Подробнее...
 
Предмет, задачи и методы генетики. Этапы развития генетики PDF Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 21
ХудшийЛучший 
Биология - Биология
Автор: Hellhammer   
26.06.2011 19:37

Предмет, задачи и методы генетики. Этапы развития генетики

Неотъемлемыми свойствами всех живых организмов являются наследственность и изменчивость.

Наследственность - универсальное свойство живого обеспечивать структурную и функциональную преемственность между поколениями. Изменчивость - это универсальное свойство живых организмов существовать в различных формах (вариантах). Вследствие последней дочерние организмы не бывают точными ко-пиями родительских особей. Наследственность и изменчивость живых организмов, их биологические механизмы, а также методы управления ими составляют предмет изучения генетики как науки. В истории генетики выделяют 3 этапа: изучение наследственности и изменчивости на организменном, клеточном и молекулярном уровнях.
Самым продолжительным являлся первый (организменный) этап, завершившийся открытием закономерностей наследования на организменном уровне (Г. Мендель, 1865-66). Первые наблюдения за наследственностью, включающие составление родословных, проводились уже около 6000 лет тому назад (Двуречье). Составлялись родословные животных (лошадей). В Талмуде (IV - V век до н.э.) отражены результаты наблюдений за наследованием патологических признаков у людей (гемофилия у мужчин).
Первым научным обобщением в истории науки о наследственности и изменчивости стала ядерная теория наследственности, сформулированная В. Ру, О. Гертвигом, Э. Страсбургером (1883-1884), а также А. Вейсманом (1885). Её развитием в начале XX века стала хромосомная теория наследственности (У. Сеттон, 1902-1903; Т. Бовери, 1902-1907; Т. Морган и его школа, 1908-1911). Обе теории были разработаны на втором (клеточном) этапе развития генетики.

Обновлено 18.02.2012 03:00
Подробнее...
 
Основные положения хромосомной теории наследственности PDF Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 31
ХудшийЛучший 
Биология - Биология
Автор: Hellhammer   
26.06.2011 17:58

Основные положения хромосомной теории наследственности


По своей сути хромосомная теория наследственности - это учение о локализации наследственных факторов в хромосомах клеток. Она утверждает, что преемственность в ряду поколений определяется преемственностью хромосом. Первые положения хромосомной теории наследственности были сформулированы Т. Бовери (1902-1907) и У. Сеттоном (1902-1903), а затем детально разработаны в начале XX века школой Т.Г, Моргана. Впоследствии эти положения получили подтверждение при изучении генетического механизма определения пола у животных, в основе которого лежит распределение половых хромосом среди потомков. Основные положения хромосомной теории наследственности за-ключаются в следующем.
1. Гены находятся в хромосомах. Каждая хромосома представляет собой группу сцепления генов. Число групп сцепления равно гаплоидному набору хромосом, постоянному для каждого вида организмов {In + 1 для гетерогаметного вида).
2. Каждый ген занимает в хромосоме строго определённое место (локус).
Гены в хромосомах расположены линейно.
3- Сцепление генов может нарушаться в peзультате кроссинговера (перекреста хромосом), в
процессе которого между гомологичными хромо¬сомами происходит обмен одним или несколькими аллельными генами.
4. Расстояние между генами в хромосоме пропорционально частоте кроссинговера между ними.
Т. Морган и его коллеги ошибочно считали, что ген является едини¬цей мутации, рекомбинации и функции, т.е. гены мутируют и рекомбинируют как единое целое.
В 20-30-х гг. XX века А.С. Серебровским и Н.П. Дубининым на примере генов дрозофилы было показано, что гены имеют сложную природу. Это открытие подтвердилось последующими работами зарубежных учёных.

Обновлено 18.02.2012 03:02
Подробнее...
 
Пути межвидового обмена биологической информацией PDF Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 3
ХудшийЛучший 
Биология - Биология
Автор: Hellhammer   
25.06.2011 16:13

Пути межвидового обмена биологической информацией

Несмотря на то, что каждый биологический вид генетически изолирован от других видов, в ходе эволюции возникли, и, поддержанные естественным отбором, сохранились пути и механизмы приобретения информации от других видов. Эта информация обусловливает развитие у особи но¬вых признаков, незакодированных в наследственном материале родителей. К настоящему времени известны несколько путей (способов) обмена биологической информацией между видами.
1. Клептогенез или эволюция путём воровства. Некоторые турбеллярии, например, поедая гидроидных полипов, не переваривают их стрека-тельные капсулы. Последние перемещаются в эпителиальный слой турбеллярий и используются ими в качестве орудия защиты.


2. Трансформация. Открыта в 1928 г. английским микробиологом Ф. Гриффитом на примере бактерий, вызывающих пневмонию - пневмококкков. Сущность трансформации заключается в том, что из клетки-донора выходит небольшой фрагмент ДНК, который поглощается клет-кой-реципиентом и встраивается в состав её кольцевой молекулы ДНК.
Ф. Гриффит вводил мышам непатогенные R-пневмококки (шероховатые бактерии, не образующие вокруг себя толстую защитную капсулу). Болезнь «пневмония» при этом не возникала, как и при введении другим мы-шам предварительно убитых нагреванием патогенных пневмококков S-штамма (гладкие, образующие капсулу и вызывающие в живом состоя¬нии пневмонию бактерии). Однако, при совместном введении в один организм тех и других развивалась пневмония. Ф. Гриффит предположил, что из мёртвых бактерий S-штаммов высвобождается какой-то фактор, который придаёт R-штамму свойства патогенности. В то время предполагали, что в роли такого фактора мог выступать белок. И только в 1944 г. американские биологи Эвери, МакЛеод и МаКарти выделили фактор Гриффита. Им оказалась ДНК Тем самым были получены первые данные о том, что материальным носителем наследственной информации является ДНК.


3. Трансдукция - передача генетической информации от одной бактерии к другой с помощью бактериофага. Фаги переносят обычно несколько генов (специфическая трансдукция) или до 1-2% генов бактерий (общая трансдукция). При трансдукции двухцепочечный фрагмент ДНК попадает из клетки-донора в клетку-реципиент вместе с бактериофагом. Некоторые вирусы способны встраивать свою ДНК в ДНК бактерий. Встроенная ДНК редуплицируется одновременно с ДНК хозяина и переда-ётся от одного поколения бактерий другому. Время от времени такая ДНК активизируется и начинает кодировать образование новых вирусов.


4. Обретение плазмид. Чужеродная ДНК может присутствовать в клетке хозяина в виде фрагментов, лишённых в отличие от вирусов белковых чехлов . Это - плазмиды и эписомы. Они часто реплицируются вместе с ДНК хозяина, но не обязательны для выживания клетки. Одно время учёные выделяли плазмиды и эписомы (эписомы встраиваются в ДНК хозяина, а плазмиды нет). Сейчас обе группы называют одним общим термином «плазмиды». Плазмиды широко распространены в приро-де, и в последние годы их считают внутриклеточными паразитами или симбиотами, устроенными ещё проще, чем вирусы. Плазмиды придают клеткам хозяина особые свойства. Некоторые плазмиды являются «факторами резистентности», обеспечивая клеткам хозяина устойчивость к антибиотикам, Примером может служить пенициллиназная плазмида стафилококков, которая трансдуцируется различными бактериофагами. В этой плазмиде содержится ген, кодирующий фермент пенициллиназу, которая разрушает пенициллин.


Таким образом, наряду с основными путями передачи наследственной информации от родителей потомкам, существуют дополнительные пути приобретения биологической информации. Дополнительная информация нередко вызывает серьёзные нарушения реализации собственной генетической информации хозяина, унаследованной от родителей. Поэтому в эволюции сформировались структурно-функциональные механизмы защиты от проникновения чужеродного наследственного материала. Они лежат, в частности, в основе неспецифического противовирусного иммунитета (синтез, например, белка интерферона в ответ на внедрение вирусов).

Обновлено 18.02.2012 03:05
Подробнее...
 
Оплодотворение PDF Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 2
ХудшийЛучший 
Биология - Биология
Автор: Hellhammer   
25.06.2011 16:04

Оплодотворение

 

Кульминационным пунктом полового размножения является процесс оплодотворения. Оплодотворением называют слияние мужской половой клетки (сперматозоида) с женской половой клеткой (яйцом, яйцеклеткой), приводящее к образованию зиготы - нового одноклеточного орга¬низма. Биологический смысл оплодотворения состоит в объединении ядерного материала мужской и женской гамет, что приводит к объеди¬нению отцовских и материнских генов, восстановлению диплоидного набо¬ра хромосом, а также активации яйцеклетки (стимуляции её к зародышевому развитию).
В норме оплодотворение состоит из двух этапов:

1) слияние мужской и женской половых клеток (сингамия);

2) слияние их ядер (кариогамия).

Поэтому принято называть оплодотворением побуждение женской половой клетки к развитию путем объединения в ней ядер муж-ских и женских половых клеток. Процесс оплодотворения в основных чертах схож у растений и животных, хотя и обладает некоторой спецификой.
У растений и ряда животных женская половая клетка может быть оп-лодотворена только после того, как закончится мейоз. У большинства жи-вотных овуляция - процесс выхода диплоидной женской половой клетки из яичника - происходит на предмейотических стадиях. Овулировавшая клетка часто окружена лучистым венцом фолликулярных клеток, которые пи¬тают ее в яичнике. Только после рассеяния лучистого венца сперматозоид может проникнуть в яйцеклетку. Фаза, в течение которой под влиянием гормонов спермы происходит рассеивание фолликулярных клеток, называ¬ется фазой активации яйцеклетки. После проникновения сперматозоида в яйцеклетку его ядро увеличивается в размерах (набухает). На этом этапе оплодотворения оно называется мужским пронуклеусом. В это время в яйцеклетке некоторых животных завершается мейоз и формируется женский пронуклеус. Слияние пронуклеусов и есть собственно процесс оплодотворения, приводящий к возникновению синкариона - диплоидного ядра зиготы.
У растений через микропиле в зрелый зародышевый мешок по пыль¬цевой трубке проникает содержимое пыльцевого зерна, включающее два спермия. В результате слияния одного из них с яйцеклеткой про-исходит процесс собственно оплодотворения. Возникает диплоидная зигота, из которой развивается зародыш семени. Другой спермий сливается сцентральным ядром зародышевого мешка. Новообразовавшееся триплоидное ядро дает начало эндосперму. Специфический для высших растений процесс слияния одного спермия с яйцеклеткой и другого с центральным ядром зародышевого мешка получил название двойного оплодотворения.

Обновлено 18.02.2012 03:08
Подробнее...
 
<< Первая < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Следующая > Последняя >>

Страница 1 из 29