Основы современной генетики Выполнила:

Основы современной генетики Выполнила: Студентка гпуппы 12 НП-1, Новичкова Ю. Н.

Молекулярные основы наследственности. Гены в хромосомах. Мутации. Гены в популяциях. Закон Харди – Вайнберга.

М олекурярн ые основы наследственности.

Впервые нуклеиновые кислоты были выделены Ф. Мишером в 1869 г. ( вещество было выделено из ядер и названо нуклеином). Описали структуру молекул ДНК Д. Уотсон и Ф. Крик в 1953 г.

Дезоксирибонуклеи нова я кислота (ДНК) — макромолекула (одна из трёх основных, две другие — РНК и белки), обеспечивающаяхранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов. ДНК содержит информацию о структуре различных видов РНК и белков.

В ДНК участвуют 4 ре типа нуклеотидов. Два являются производными пурина: Аденин и Гуанин. Тимин и Цитозин пиримидина. Нуклеотиды параллельных цепей соединены по принципу комплементарности: А Т двойной связью, Г Ц тройной. Важнейшее свойство клетки — способность ее к самовоспроизведению. Но, кроме ДНК, ни один составной компонент клетки, в том числе и все белки, таким свойством не обладают. Способность молекул ДНК к саморепродукции имеет непосредственную связь с клеточным делением и размножением организмов. Молекулы ДНК в сравнении с белковыми обладают огромной устойчивостью. С этим свойством ДНК связано большое постоянство наследственности.

Реплика ция — процесс синтеза дочерней молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты на матрице родительской молекулы ДНК. В ходе последующего деления материнской клетки каждая дочерняя клетка получает по одной копии молекулы ДНК, которая является идентичной ДНК исходной материнской клетки. Этот процесс обеспечивает точную передачу генетической информации из поколения в поколение.

Реплика ция удвоение молекулы ДНК путем достройки на каждой из продольных половинок точных копий по принципу комплементарности. Этот процесс происходит в синтетический период интерфазы. При репликации молекула ДНК постепенно разделяется специальным ферментом на две половины в продольном направлении. По мере того как открываются нуклеотиды разделяемой молекулы, к ним тут же присоединяются свободные нуклеотиды, ранее синтезированные в цитоплазме. Согласно принципу дополнительности (комплементарности) эти новые нуклеотиды присоединяются к строго определенным местам: А = Т, Г = Ц. Таким образом, каждая половина спирали снова становится целой и вместо одной молекулы ДНК получаются две. В каждой из образовавшихся молекул одна половина — бывшая матрица, вторая — вновь образованная, комплементарная первой. Одна из молекул ДНК остается в материнской хроматиде, вторая образует дочернюю, в результате чего хромосома становится двухроматидной (удвоенной)

Рибонуклеи новая кислота (РНК) — одна из трёх основных макромолекул (две другие — ДНК и белки), которые содержатся в клетках всех живых организмов. Так же, как ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота), РНК состоит из длинной цепи, в которой каждое звено называется нуклеотидом. Типы РНК: 1. Матричная или информационная (м. РНК; и. РНК) 2. Транспортная (т. РНК) 3. Рибосомальная (р. РНК)

Транскри пция (от лат. transcriptio — переписывание) — процесс синтеза РНК с использованием ДНК в качестве матрицы, происходящий во всех живых клетках. Другими словами, это перенос генетической информации с ДНК на РНК. Транскрипция катализируется ферментом ДНК зависимой РНК полимеразой. Транскрипция состоит из стадий инициации, элонгации и терминации. Единицей транскрипции является транскриптон, фрагмент молекулы ДНК, состоящий из промотора, транскрибируемой части и терминатора.

Трансляция процесс синтеза белка в цитоплазме клетки. Молекулярные процессы, лежащие в основе синтеза белка, крайне сложны. В синтезе белка участвует три таких класса молекул РНК ( м. РНК , т. РНК и р. РНК ). Началом синтеза белка принято считать процесс транскрипции ДНК , в результате которого в ядре должна образоваться соответствующая информационная, или матричная, РНК (м. РНК), которая затем должна перейти в цитоплазму клетки. Процесс трансляции начинается с присоединения малой рибосомной субчастицы к молекуле м. РНК. Особая инициаторная т. РНК связывает малую рибосомную субчастицу со специальным старт кодоном на м. РНК . Присоединение большой субчастицы завершает сборку рибосомы. Далее следует фаза элонгации.

осо мах. ны в хром Ге ции. М ута

Мутации – это изменения в ДНК клетки. Возникают под действием ультрафиолета, радиации (рентгеновских лучей) и т. п. Передаются по наследству, служат материалом для естественного отбора. отличия от модификаций

Гены в популяциях. Закон Харди – Вайнберга.

Закон Харди — Вайнберга — основа математических построений генетики популяций и современной эволюционной теории. Сформулирован независимо друг от друга математиком Г. Харди (Англия) и врачом В. Вайнбергом (Германия) в 1908 г. Этот закон утверждает, что частоты аллелей и генотипов в данной по пуляции будут оставаться постоянными из поколения в поколение (q+p)²=1

Факторы, влияющигенотипов е на динамику изменения частот в популяции Инбридинг –один из вариантов не случайного скрещивания, когда потомство производится особями, являющимися генетическими родственниками другу. Ассортативность –процесс не случайного заключения брака, которое может изменять оценки наследуемости признака, влиять на его вариативность в популяции.

Факторы, влияющие на изменение частот аллелей в популяции Миграция- процесс перемещения особей из одной по пуляции в другую и последующее скрещивание представителей этих двух популяций. Миграция обеспечивает «поток генов» , т. е. изменение генетического состава популяции, обусловленное поступлением но вых генов. Миграция не влияет на частоту аллелей у вида в целом, однако в локальных популяциях поток генов может существенно из менить относительные частоты аллелей при условии, что у «старожи лов» и «мигрантов» исходные частоты аллелей различны.

Случайный дрейф генов – изменение частот аллелий в ряду поколений, являющийся результатом действия случайных причин. Например резким сокращением размера популяций в результате войны или голода. Мутации служат основным источником генетической изменчиво сти, но их частота крайне низка. Мутирование— процесс чрезвычай но медленный, поэтому если мутирование происходило бы само по себе, а не в контексте действия других популяционных факторов (на пример, дрейфа генов или миграции), то эволюция протекала бы не вообразимо медленно.

Спасибо за внимание