Презентация на тему: Генетическая информация

Генетическая информация Способность к воспроизведению с изменением – это одно из основных свойств биологических систем Эта способность определяется существованием генетической информацииГенетическая информация – это такая наследственная информация, носителем которой является ДНК (у части вирусов – РНК) Генетическая информация записана в виде нуклеотидных последовательностей, а в состав каждого нуклеотида входит одно из четырех азотистых оснований (аденин, тимин, гуанин, цитозин)вернуться на главную страницу

ДНК – основной носитель генетической информации ДНК в клетках обычно существует в виде двойной (двухцепочечной) правозакрученной спирали. В чистом виде виде ДНК встречается редко, обычно она входит в состав хромосом.

Ген – участок ДНК В первом приближении, ген – это элементарная единица наследственной информации, представляющая собой участок ДНКОдин и тот же ген может быть представлен различными вариантами – аллелямиАллели (аллельные гены) – это различные варианты существования одного и того же гена (формы существования генов)Разным аллелям одного гена соответствуют разные варианты одного и того же белка, одного и того же признака

Обозначения генов и их аллелей Гены обозначаются буквами латинского алфавита. Если ген мало изучен, то ему присваиваются произвольные символы А, В, С и так далее. Хорошо изученные гены получают свои собственные имена, например, N, w, cd, vg, Hw, car…Разные аллели одного и того же гена обозначаются одной и той же буквой (символом), но в разном начертании или с разными индексами, например: А – а, а1 – а2, w+ – w, A – AL…Различают исходные и мутантные аллели. Исходные аллели – это нормальные аллели, или аллели «дикого типа», кодирующие нормальные генопродукты (например, ферменты), обеспечивающие максимальную приспособленность организмов к их среде обитанияМутантные аллели – это измененные аллели, которые часто представляют собой поврежденные гены, кодирующие искаженный продукт (например, фермент) или вообще не образуют этот продукт (это нуль–аллели)

Примеры образования аллелей одного гена А

Репликация ДНК В интерфазе (интерфаза – это период между двумя клеточными делениями) происходит репликация (самоудвоение) ДНКВ ходе репликации из одной молекулы ДНК образуется две идентичные молекулыРепликация ДНК обеспечивает воспроизведение генетической информации

ДНК – это тончайшая нить длиной в несколько сантиметров, но диаметром всего 1,8 нм (примерно 18 атомов водорода)Даже в сильнейший электронный микроскоп невозможно увидеть азотистые основанияМожно увидеть лишь репликацию ДНК Для определения последовательности азотистых оснований используют биохимические методы

ДНК и хромосомы ДНК в клетке редко встречается в чистом виде. Основная часть ДНК входит в состав хроматина и хромосом. Хроматин – это основное вещество интерфазного ядра в период между клеточными делениями. В состав хроматина кроме ДНК входят и другие вещества: РНК, белки (включая белки-гистоны), неорганические ионы. При делении клетки ДНК спирализуется, и хроматин преобразуется в хромосомы – окрашенные структуры, которые возникают на месте ядра при делении клетки

Хромосомы В метафазе митоза хромосомы видны как двойные структуры: каждая хромосома состоит из двух сестринских хроматидОснову каждой хроматиды составляет одна двухцепочеченая молекула ДНК. Молекулы ДНК в сестринских хроматидах идентичны, т.е. несут одинаковую информацию.Многие известные нам организмы – это диплоиды, у которых имеются парные гомологичные хромосомы, несущую сходную генетическую информацию

ДНК в хромосомах ДНК в составе хромосом связана с белками-гистонамиЕдиничный комплекс из гистонов и ДНК называется нуклеосомаПоследовательность нуклеосом многократно спирализована, поэтому в одной хроматиде длиной 10–20 мкм помещается молекула ДНК длиной в несколько сантиметров

Ген – участок хромосомы Ген можно рассматривать и как участок хромосомы, поскольку в основе хромосомы лежит ДНКХромосомы выглядят по-разному. Для удобства их обозначают на схемах как палочковидные структурыГомологичные хромосомы, несущие сходную информацию, изображают как палочки одинаковой длиныЕсли они несут одинаковые аллели изучаемого гена, то их закрашивают одним цветом, а если разные аллели – то разными цветами

удвоенные (двухроматидные) хромосомы перед делением клетки (вариант 1:отчетливо видны две хроматиды)(вариант 2:граница между хроматидами не видна) неудвоенная (одно-хроматидная) хромосомапосле деления клеткиудвоенная хромосомаперед делением клетки(вариант 1 – отчетливо видны две хроматиды)

Передача генетической информации при вегетативном размножении При вегетативном размножении растений происходит полное сохранение исходной генетической информацииВарианты признаков сохраняются в неизменном виде из поколения в поколение – это самый простой тип прямого наследования признаков. При вегетативном размножении генетическая информация передается из поколения в поколение через клубни, черенки и другие подобные структуры

Передача генетической информации при самоопылении чистых сортов растений или при их скрещивании(на примере окраски цветков гороха) Чистые сорта гороха с пурпурными (ярко-красными) цветками при самоопылении или внутрисортовом (внутрилинейном) скрещивании всегда дают горошины, из которых вырастают растения с пурпурными цветкамиТочно так же чистые сорта гороха с белыми цветками при самоопылении или внутрисортовом (внутрилинейном) скрещивании всегда дают горошины, из которых вырастают растения с белыми цветками

Наследование признаков при гибридизации Если скрестить два чистых сорта гороха – пурпурно- и бело-цветковый, то из гибридных семян вырастут только пурпурно-цветковые растенияИ только при скрещивании гибридов в их потомстве появятся растения с белыми цветками в соотношении: 3 части растений с пурпурными цветками : 1 часть растений с белыми цветками

Доминантные и рецессивные признакиДоминантные и рецессивные аллели В данном случае у гибридов первого поколения пурпурная окраска цветков – это доминантный (господствующий) признак. Белая окраска цветков – это рецессивный (отступающий) признакДоминантные признаки определяются доминантными аллелями Как правило, доминантные аллели – это нормальные аллели «дикого типа»Рецессивные аллели часто представляют собой поврежденные гены, которые кодируют искаженный продукт или вообще не образуют этот продукт (нуль–аллели)

– доминантный аллель гена – рецессивный аллель гена

Передача и реализация генетической информации на примере окраски горошин Окраска семян гороха посевного наследуется согласно тем же принципам, что и окраска цветков