- •Реципрокные, возвратные и анализирующее скрещивания
- •Балансовая теория определения пола. Бисексуальность организмов
- •Инбридинг. Инбредная депрессия
- •Биологическое значение и генетическая сущность мейоза
- •Биосинтез и генетика антител
- •Гаметогенез
- •Генетика иммунитета. Иммунореактивность
- •Генетическая инженерия. Синтез генов
- •Генетическая структура панмиктических популяции закон Харди-Вайнберга
- •Генетические и биохимические высшей нервной деятельности и поведения
- •Генетические основы эффекта гетерозиса
- •Генетический код и его свойства
- •Геномные мутации
- •Генотип. Фенотип. Понятие о гомозиготности и геторозиготности. Аллельные гены. Доминантность. Рецессивность. Генетическая символика
- •Гибридологический анализ в работе г. Менделя
- •Доминирование признаков. Виды доминирования
- •Задачи современной генетики
- •Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости и его значение
- •Закономерности наследования признаков при моногибридном скрещивании. Правило чистоты гамет
- •Закономерности полигибридного скрещивания
- •Значение типа нервной системы и поведения для селекции на стрессоустойчивость
- •Комплементарное взаимодействие неаллельных генов
- •Критические периоды онтогенеза
- •Кроссинговер как причина неполного сцепления генов
- •Линейное расположение генов в хромосомах. Карты хромосом
- •Множественный аллелизм
- •Мутационная изменчивость. Классификация мутаций
- •Наследование количественных признаков. Полимерия
- •Наследование признаков сцепленных с полом
- •Наследственность основных массовых болезней и проблемы селекции на резистентность
- •Норма реакции гена в различных условиях внешней среды
- •Нуклеиновые кислоты, их строение и роль в наследственности
- •Оплодотворение и его генетическая сущность
- •Основные положения хромосомной теории наследственности т. Моргана
- •Основные понятия и методы биотехнологии
- •Отбор в популяциях и чистых линиях. Опыты Иоганнсена
- •Патология по половым хромосомам
- •Пенетрантность и экспрессивность генов
- •Плейотропное действие генов
- •Понятие о кариотипе и геноме. Аутосомы и половые хромосомы
- •Практическое использование в животноводстве явления гетерозиса
- •Предмет, методы и место генетики в системе биологических наук
- •Признаки, ограниченные полом и их наследование
- •Причины бесплодия межвидовых гибридов и пути его преодоления
- •Синтез белка
- •Соотношение полов и проблема регуляции пола у сельскохозяйственных животных
- •Спонтанные и индуцированные мутации. Мутагенные факторы
- •Строение клетки и роль ее структур в наследственности
- •Сущность, механизм и биологическое значение митоза
- •Сцепленное наследование генов
- •Теория ф.Жакоба и ж.Моно о регуляции синтеза белка
- •Типы действия генов: плейотропия, модифицирующее действие
- •Толерантность
- •Факторы, влияющие на генетическую структуру популяций
- •Характеристика генных и хромосомных мутаций
- •Эпистатическое взаимодействие неаллельных генов
Причины бесплодия межвидовых гибридов и пути его преодоления
Межвидовые гибриды получаются в результате искусственного скрещивания организмов разных видов. Как правило, они обладают определенными качествами, полезными в хозяйственной деятельности человека. Причины бесплодия гибридов первого поколения отдаленных скрещиваний следующие:
недоразвитость генеративных органов. Чаще всего недоразвитыми бывают мужские генеративные органы — пыльники, иногда они даже не вскрываются. Нередко стерильны н женские генеративные органы;
нарушение мейоза. При образовании гамет возможна плохая или неправильная конъюгация хромосом разных видов. При этом возможны два случая.
1. Скрещиваемые виды имеют разное число хромосом. Например, вид А (2n=14) скрещивается с видом Б (2n=28). У гибридов первого поколения число хромосом будет равняться 21. При гаметогенезе образуется 7 пар бивалентов и 7 унивалентов. Унивалентные хромосомы неравномерно распределяются между образующимися гаметами. При этом будут образовываться гаметы с различным числом хромосом — от 7 до 14.
2. Скрещиваемые виды имеют одинаковое число хромосом, но вследствие их структурных различий конъюгация между кими может быть нарушена. Во время мейоза, как и в первом случае, негомологичные хромосомы расходятся неправильно. В результате этого явления наблюдается также более или менее выраженная стерильность гибридов.
Для преодоления бесплодия отдаленных гибридов первого поколения применяют следующие приемы.
1. Опыление пыльцой одного из родителей. Это один из наиболее часто применяемых методов, в большинстве случаев он дает хорошие результаты. Недостаток его заключается в возврате у последующих гибридных поколений признаков и свойств того родителя, пыльца которого была использована для повторного опыления.
2. Опыление пыльцой растений первого поколения. При больших масштабах работы и разнообразии родительских форм среди гибридов первого поколения обычно имеется немного растений с фертильной пыльцой. Их и используют для опыления стерильных растений того же поколения. При этом возврат к признакам родительских форм значительно слабее.
3. Обработка прорастающих семян раствором колхицина для удвоения числа хромосом. Этот метод позволяет получать в большом количестве плодовитые амфидиплоидные формы со сбалансированным числом хромосом.
Синтез белка
Синтез белка
Синтез белка (трансляция) является самым сложным из биосинтетических процессов: он требует очень большого количества ферментов и других специфических макромолекул, общее количество которых, видимо, доходит до трёхсот. Часть из них к тому же объединены в сложную трёхмерную структуру рибосом. Но несмотря на большую сложность синтез протекает с чрезвычайно высокой скоростью (десятки аминокислотных остатков в секунду). Процесс может замедляться и даже останавливаться ингибиторами-антибиотиками.
В пятидесятых годах XX века было установлено, что синтез белка происходит в рибонуклеопротеиновых частицах, называющихся рибосомами. Диаметр рибосомы бактерии E. coli составляет 18 нм, а их общее количество – десятки тысяч в клетке. Рибосомы эукариот несколько крупнее (21 нм). Сам процесс протекает в пять этапов.
1.Активация аминокислот. Каждая из 20 аминокислот белка соединяется ковалентными связями к определённой т-РНК, используя энергию АТФ. Реакция катализуется специализированными ферментами, требующими присутствия ионов магния.
2.Инициация белковой цепи. и-РНК, содержащая информацию о данном белке, связывается с малой частицей рибосомы и с инициирующей аминокислотой, прикреплённой к соответствующей т-РНК. т-РНК комплементарна с находящимся в составе и-РНК триплетом, сигнализирующим о начале белковой цепи.
3.Элонгация. Полипептидная цепь удлиняется за счёт последовательного присоединения аминокислот, каждая из которых доставляется к рибосоме и встраивается в определённое положение при помощи соответствующей т-РНК. В настоящее время генетический код полностью расшифрован, то есть всем аминокислотам поставлены в соответствие триплеты нуклеотидов. Элонгация осуществляется при помощи белков цитозоля (так называемые факторы элонгации).
4.Терминация. После завершения синтеза цепи, о чём сигнализирует ещё один специальный кодон и-РНК, полипептид высвобождается из рибосомы.
5.Сворачивание и процессинг. Чтобы принять обычную форму, белок должен свернуться, образуя при этом определённую пространственную конфигурацию. До или после сворачивания полипептид может претерпевать процессинг, осуществляющийся ферментами и заключающийся в удалении лишних аминокислот, присоединении фосфатных, метильных и других групп и т. п.
|
|
Синтез белка требует больших затрат энергии – 24,2 ккал/моль. После окончания синтеза белок при помощи специального полипептидного лидера доставляется к месту своего назначения.
Синтез белка контролируют гены-операторы. Совокупность рабочих генов – операторов и структурных генов – называется оперон. Опероны не являются самостоятельной системой, а «подчиняются» генам-регуляторам, отвечающим за начало или прекращение работы оперона. Свой контроль гены-регуляторы осуществляют при помощи специального вещества, которое они при необходимости синтезируют. Это вещество реагирует с оператором и блокирует его, что влечёт за собой прекращение работы оперона. Если же вещество реагирует с небольшими молекулами – индукторами, это будет являться сигналом к возобновлению работы системы.
Модель оперонов была разработана на микроорганизмах, но она соответствует и принципу работы генома эукариот. У последних гены образуют сложные системы, называемые супергенами, которые могут одновременно кодировать множество идентичных друг другу молекул белка.
|
|