Лекция №4.
Тема: Организация наследственного материала
1.Наследственность и изменчивость – фундаментальные свойства живого.
2.Эволюция понятия «ген».
3.Доказательства роли ДНК в передачи генетической информации.
4.Строение и функции нуклеиновых кислот.
5. Генетической код и его свойства. 
6. Свойства и классификация генов.
Наследственность и изменчивость – это важнейшие свойства живого, которые не только отличают живое от неживого, но и определяют совместно с размножением бесконечное продолжение (непрерывность) жизни.
Наследственность – это свойство живых организмов передавать свои признаки от поколения к поколению
Изменчивость – свойство дочерних организмов не быть похожими на своих родителей (фенотипическая, генотипическая)
Из всех органических молекул способностью к саморепродукции обладают только нуклеиновые кислоты. Между тем, находясь в клетках, они контролируют их структуру и свойства (активность). Поэтому уникальность жизни в генетическом смысле заключается в том, что нуклеиновые кислоты через половые клетки обеспечивают химическую связь между поколениями. Благодаря размножению, наследственности и изменчивости жизнь видов продолжается бесконечно долго как непрерывное чередование поколений с сохранением между ними химических связей.
|
2.О единицах наследственности впервые написал Ч. Дарвин. Он |
|
назвал их наследственными факторами. В 1865 г. вышла работа Г. |
|
Менделя «Опыты над растительными гибридами». В ней он писал |
|
о наследственных задатках, которые родительские особи передают |
|
потомкам при половом размножении. Мендель проводил опыты на |
|
горохе. Он писал, что наследственные задатки находятся в |
|
половых клетках родителей, а при оплодотворении они |
|
соединяются в зиготе. В 1902 году Т. Бовери, Э.В.Вильсон и Д. |
|
Сеттон предположили, что наследственные факторы связаны с |
|
хромосомами. В 1906 г. У. Бэтсон ввел в биологию термин |
|
«генетика», а в 1909 г. В. Иогансен – термин «ген». В 1911 году Т. |
|
Морган с сотрудниками, проводя опыты на мухе дрозофиле, |
|
пришли к выводу, что гены расположены в хромосомах в линейном |
|
порядке, и сформулировали хромосомную теорию |
|
наследственности. Неясным оставался вопрос – что является |
|
веществом наследственности? 1928 г. Н.К.Кольцов предположил, |
|
что хромосома – это крупная белковая молекула, радикалы которой |
|
выполняют функции генов. |
3. В соответствии с современными представлениями
|
генетическим материалом являются нуклеиновые |
|
кислоты. |
|
Нуклеиновые кислоты были обнаружены в ядрах |
|
клеток гноя в 1869 г. швейцарским физиологом |
|
Фридрихом Мишером. Это открытие является настолько |
|
важным, что заслуживает приведения цитаты из работы |
|
Ф. Мишера, в которой он описывал свои опыты. |
|
«Обрабатывая клетки гноя слабым щелочным раствором, |
|
я получил в результате нейтрализации раствора осадок, |
|
который не растворялся ни в воде, ни в уксусной кислоте, |
|
ни в разведенной соляной кислоте, ни в обычном солевом |
|
растворе и который не мог принадлежать ни к одному из |
|
белков, известных в настоящее время». Обнаруженное |
|
вещество Ф. Мишер назвал нуклеином. |
Важнейшим объектам современных исследований молекулярной генетики являются бактериальные вирусы – фаги. Открытие бактериофагов связано с именем французского исследователя д′Эрелля (1917), обнаружившего лизис бактериальной культуры под влиянием фильтрата испражнений больных людей. Присутствующий в фильтратах агент был назван бактериофагом (т.е. «пожирателем бактерий»). Все фаги могут быть разделены на два класса – вирулентные и умеренные. Фаг, способный вызвать лизис зараженной бактерии, называют вирулентным. Умеренные фаги, проникая в клетку, не разрушают ее, а остаются в ней в качестве «жильцов» - симбионтов
Строение фагов в настоящее время хорошо изучено. Они состоят из следующих структур:
1) сердцевины – генетического материала, представленного либо ДНК, либо РНК; ДНК или РНК может быть одноцепочечной или двухцепочечной;
2) капсида – защитной белковой оболочки, окружающей сердцевину;
3) нуклеокапсида – сложной структуры, образованной сердцевиной и капсидом;
4) оболочки – у некоторых вирусов, таких как ВИЧ и вирусы гриппа, имеется дополнительный липопротеиновый слой, происходящий из плазматической мембраны клетки-хозяина;
5) капсомеров – идентичных повторяющихся субъединиц, из которых часто бывают построены капсиды.
Строение
бактериофага
