- •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
Генетические основы эффекта гетерозиса
Селекционной практикой и специальными исследованиями накоплены данные, свидетельствующие о том, что в некоторых случаях уровень развития одного или нескольких признаков у потомства превосходит степень выраженности этих признаков у лучшего из родителей. Такое явление, названное гетерозисом, не вписывается в обычные рамки наследования признаков. Для его объяснения предложены разные гипотезы: 1) гетерозиготного состояния по многим генам; 2) взаимодействия доминантных благоприятных генов; 3) сверхдоминирования, когда гетерозиготы превосходят гомозиготы. Н. В. Турбин предложил теорию генетического баланса, в основе которой лежит сложный характер причинно-следственных связей между наследственными факторами и признаками.
Н. Г. Дмитриев и И. Л. Гальперн отмечают, что главную причину возникновения гетерозиса надо искать в особенностях эволюции вида, породы, линии. При этом следует иметь в виду, что все в природе направлено на сохранение жизни. Проявление гетерозиса зависит от генетической природы признака. Так, при Межпородном или межлинейном скрещивании гетерозис в боль-Шей степени проявляется в отношении признаков, имеющих низкую степень наследуемости. Что касается признаков, имеющих среднюю или высокую наследуемость, то гетерозис по ним Чаще всего проявляется слабо, и гибриды занимают обычно промежуточное положение.
ГДЕ ЕП — показатель признака у гибрида; Ер — показатель этого же признака у лучшей родительской формы.
Н. Г. Дмитриев и И. Л. Гальперн предлагают формулу вычисления гетерозисного эффекта:
где F — средний показатель продуктивности гибридов; Мр — лучший показатель родительской формы.
При наличии истинного гетерозиса величина индекса или больше 100 %, или имеет знак «плюс». Если же величина гетерозиса меньше 100 % или имеет знак «минус», то правильнее говорить о лучшей или худшей комбинационной способности линий. Скрещивание последних по определенной схеме обеспечивает в гибридном потомстве лучшее развитие одного признака от отца, а другого от матери, хотя этот признак у гибрида по своему развитию не превосходит лучшую родительскую форму.
Генетический код и его свойства
Генети́ческий код - это свойственный всем живым организмам способ кодирования аминокислотной последовательности белков при помощи последовательности нуклеотидов.
В ДНК используется четыре нуклеотида — аденин (А), гуанин (G), цитозин (С), тимин (T), которые в русскоязычной литературе обозначаются буквами А, Г, Ц и Т. Эти буквы составляют алфавит генетического кода. В РНК используются те же нуклеотиды, за исключением тимина, который заменён похожим нуклеотидом — урацилом, который обозначается буквой U (У в русскоязычной литературе). В молекулах ДНК и РНК нуклеотиды выстраиваются в цепочки и, таким образом, получаются последовательности генетических букв.
Для построения белков в природе используется 20 различных аминокислот. Каждый белок представляет собой цепочку или несколько цепочек аминокислот в строго определённой последовательности. Эта последовательность определяет строение белка, а следовательно все его биологические свойства. Набор аминокислот также универсален для почти всех живых организмов.
Реализация генетической информации в живых клетках (то есть синтез белка, кодируемого геном) осуществляется при помощи двух матричных процессов: транскрипции (то есть синтеза иРНК на матрице ДНК) и трансляции генетического кода в аминокислотную последовательность (синтез полипептидной цепи на матрице иРНК). Для кодирования 20 аминокислот, а также сигнала «стоп», означающего конец белковой последовательности, достаточно трёх последовательных нуклеотидов. Набор из трёх нуклеотидов называется триплетом. Принятые сокращения, соответствующие аминокислотам и кодонам, изображены на рисунке.
Свойства генетического кода
Триплетность — значащей единицей кода является сочетание трёх нуклеотидов (триплет, или кодон).
Непрерывность — между триплетами нет знаков препинания, то есть информация считывается непрерывно.
Неперекрываемость — один и тот же нуклеотид не может входить одновременно в состав двух или более триплетов. (Не соблюдается для некоторых перекрывающихся генов вирусов, митохондрий и бактерий, которые кодируют несколько белков, считывающихся со сдвигом рамки).
Однозначность — определённый кодон соответствует только одной аминокислоте. (Свойство не является универсальным. Кодон UGA у Euplotes crassus кодирует две аминокислоты - цистеин и селеноцистеин)
Вырожденность (избыточность) — одной и той же аминокислоте может соответствовать несколько кодонов.
Универсальность — генетический код работает одинаково в организмах разного уровня сложности — от вирусов до человека (на этом основаны методы генной инженерии) (Из этого свойства также есть ряд исключений, см. таблицу в разделе "Вариации стандартного генетического кода" в данной статье).
Вариации стандартного генетического кода
Первый пример отклонения от стандартного генетического кода был открыт в 1979 году при исследовании генов митохондрий человека. С того времени было найдено несколько подобных вариантов включая многообразные альтернативные митохондриальные коды, например, прочитывание стоп-кодона УГА в качестве кодона, определяющего триптофан у микоплазм. У бактерий и архей ГУГ и УУГ часто используются как стартовые кодоны. В некоторых случаях гены начинают кодировать белок со старт-кодона, который отличается от обычно используемого данным видом.
В некоторых белках нестандартные аминокислоты, такие как селеноцистеин и пирролизин вставляются рибосомой, прочитывающей стоп-кодон, что зависит от последовательностей в иРНК. Селеноцистеин сейчас рассматривается в качестве 21-й, а пирролизин 22-й аминокислот, входящих в состав белков.
Несмотря на эти исключения, у всех живых организмов генетический код имеет общие черты: кодон состоят из трёх нуклеотидов, где два первых являются определяющими, кодоны транслируются тРНК и рибосомами в последовательность аминокислот.