Рубрика: Организм — биологическая система

Законы Г.Менделя

Грегор Иоганн Мендель (1822-1884) — австрийский ученый, основоположник генетики. Впервые применил гибридологический метод и обнаружил существование наследственных факторов, впоследствии названных генами. Первый закон Менделя Г. Мендель скрестил растения гороха с желтыми семенами и растения гороха с зелеными семенами. И те, и другие были чистыми линиями, т.е. гомозиготами: P ♀AA (желтые семена) x ♂aa (зеленые семена) Гаметы […]

Наследственность. Основные понятия

Генетика — наука, изучающая наследственность и изменчивость организмов. Наследственность — способность организмов передавать из поколения в поколение свои признаки (особенности строения, функций, развития). Изменчивость — способность организмов приобретать новые признаки. Наследственность и изменчивость — два противоположных, но взаимосвязанных свойства организма. Ген и аллели Единицей наследственной информации является ген (с точки зрения генетики) — участок хромосомы, определяющий […]

Типы питания живых организмов

Все живые организмы, обитающие на Земле, представляют собой открытые системы, зависящие от поступления веществ и энергии извне. Процесс потребления веществ и энергии называют питанием. Химические вещества необходимы для построения тела, энергия — для осуществления процессов жизнедеятельности. Существует два типа питания живых организмов: автотрофное и гетеротрофное. Типы питания живых организмов крупных систематических групп Надцарства Царства Подцарства […]

Нуклеиновые кислоты в живых организмах

Мононуклеотиды Мононуклеотид состоит из одного азотистого основания — пуринового (аденин — А, гуанин — Г) или пиримидинового (цитозин — Ц, тимин — Т, урацил — У), сахара-пентозы (рибоза или дезоксирибоза) и 1-3 остатков фосфорной кислоты. В зависимости от числа фосфатных групп различают моно-, ди-и трифосфаты нуклеотидов, например аденозинмонофосфат — АМФ, гуанозиндифосфат — ГДФ, уридинтрифосфат — […]

Белки в живых организмах

Белки представляют собой самый многочисленный и наиболее разнообразный класс органических соединений клетки. Это биологические гетерополимеры, мономерами которых являются аминокислоты. По химическому составу аминокислоты — это соединения, содержащие одну карбоксильную группу (-COOH) и одну аминную (-NH2), связанные с одним атомом углерода, к которому присоединена боковая цепь — какой-либо радикал R. Именно радикал придает аминокислоте ее неповторимые свойства. […]

Липиды в живых организмах

Липиды — жиры и жироподобные органические соединения, практически нерастворимые в воде. Их содержание в разных клетках сильно варьирует: от 2-3 до 50-90% в клетках семян растений и жировой ткани животных. В химическом отношении липиды, как правило, сложные эфиры жирных кислот и ряда спиртов. Они делятся на несколько классов. Наиболее распространены в живой природе нейтральные жиры, воска, […]

Углеводы в живых организмах

Углеводы — органические соединения, состоящие из одной или многих молекул простых сахаров. Содержание углеводов в животных клетках составляет 1-5%, а в некоторых клетках растений достигает 70%. Выделяют три группы углеводов: моносахариды (или простые сахара), олигосахариды (состоят из 2-10 молекул простых сахаров), полисахариды (состоят более чем из 10 молекул сахаров). Моносахариды Это кетонные или альдегидные производные многоатомных […]

Органические вещества в живых организмах

Полимер — многозвеньевая цепь, в которой звеном является какое-либо относительно простое вещество — мономер. Полимеры бывают: линейные и разветвленные; гомополимеры (все мономеры одинаковые — остатки глюкозы в крахмале) или гетерополимеры (мономеры разные — остатки аминокислот в белках); регулярные (группа мономеров в полимере периодически повторяется) и нерегулярные (в молекулах нет видимой повторяемости мономерных звеньев). Биологические полимеры — полимеры, […]

Минеральные соли в живых организмах

Минеральные соли в водном растворе клетки диссоциируют на катионы и анионы. Наиболее важные катионы — K+, Ca2+, Mg2+, Na+, NH4+, анионы — Cl—, SO4—, HPO42-, H2PO4—, HCO3—, NO3—. Существенным является не только концентрация, но и соотношение отдельных ионов в клетке. Минеральные соли выполняют в организме определенные функции. Поддержание кислотно-щелочного равновесия Наиболее важные буферные системы млекопитающих […]

Вода в живых организмах

Вода — преобладающее вещество всех живых организмов. Среднее содержание воды в клетках большинства живых организмов составляет около 70%. Она обладает уникальными свойствами благодаря особенностям строения: молекулы воды имеют форму диполя и между ними образуются водородные связи. Вода в клетке присутствует в двух формах: свободной (95% всей воды клетки) и связанной (4-5% связаны с белками). В организме она […]

Молекулярный состав живых организмов

Химические элементы входят в состав клеток в виде ионов и молекул неорганических и органических веществ. Важнейшие неорганические вещества клетки — вода и минеральные соли; важнейшие органические вещества — углеводы, липиды, белки и нуклеиновые кислоты. Содержание химических веществ в клетке Вещество Содержание, % от сырой массы Вода 75-85 Белки 10-15 Жиры 1-5 Углеводы 0,2-2,0 Нуклеиновые кислоты 1-2 Низкомолекулярные […]

Элементарный состав живых организмов

По относительному содержанию элементы, входящие в состав живых организмов, делят на три группы: макроэлементы, микроэлементы, ультрамикроэлементы. Макроэлементы — O, C, H, N (в сумме около 98-99%, их еще называют основные, или органогены), Ca, K, Si, Mg, P, S, Na, Cl, Fe (в сумме около 1-2%). Макроэлементы составляют основную массу процентного состава живых организмов. Микроэлементы — Mn, […]

Биотехнология. Основные направления и достижения

Биотехнология — это сознательное производство необходимых человеку продуктов и материалов с помощью живых организмов и биологических процессов. С незапамятных времен биотехнология применялась преимущественно в пищевой и легкой промышленности: в виноделии, хлебопечении, сбраживании молочных продуктов, при обработке льна и кож, основанных на применении микроорганизмов. В последние десятилетия возможности биотехнологии необычайно расширились. Это связано с тем, что […]

Гетерозис

С давних пор известно, что при скрещивании разных пород животных и сортов растений часто можно получить более продуктивное и жизнеспособное потомство. Ускорение роста, увеличение размеров, лучшее использование питательных веществ, повышение жизнеспособности и продуктивности гибридов первого поколения по сравнению с обеими родительскими формами называется гибридной мощностью, или гетерозисом (от греч. heteroiosis — изменение, превращение). В дальнейших […]

Селекция. Задачи и основные направления современной селекции

Селекция (от лат. selectio — выбор, отбор) — это наука о путях и методах создания новых и улучшения уже существующих сортов культурных растений, пород домашних животных и штаммов микроорганизмов с ценными для практики признаками и свойствами. Задачи селекции вытекают из ее определения — это выведение новых и совершенствование уже существующих сортов растений, пород животных и […]

Чем определяются наследственные болезни человека. Методы их лечения и профилактики

К настоящему времени зарегистрировано около 3500 наследственных болезней человека, причем большинство из них связано с психическими расстройствами. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), благодаря применению новых методов диагностики, ежегодно регистрируются в среднем три новых наследственных заболевания, которые встречаются в практике врача любой специальности, терапевта, хирурга, невропатолога, акушера-гинеколога, эндокринолога и т. д. Болезней, не имеющих абсолютно […]

Особенности генетики человека

Генетика человека изучает явления наследственности и изменчивости в различных популяциях людей, особенности наследования нормальных и патологических признаков, зависимость заболеваний от генетической предетерминации и условий окружающей среды, в том числе от социальных условий жизни. Задачей медицинской генетики является выявление и профилактика наследственных заболеваний.

Сущность закона гомологических рядов в наследственной изменчивости

Закон гомологических рядов был сформулирован выдающимся русским ученым Н. И. Вавиловым в 1920 г. Сущность закона состоит в том, что виды и роды, генетически близкие, связанные друг с другом единством происхождения, характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости. Зная, какие формы изменчивости встречаются у одного вида, можно предвидеть нахождение аналогичных форм у родственного ему вида.

Полиплоидия и анеуплоидия. Их биологическое значение

Для каждого вида живых организмов характерно определенное число хромосом. Например, у шимпанзе соматические клетки содержат 48 хромосом, а половые — в два раза меньше (24). Полиплоидия и ансуплоидия представляют собой результат изменений числа хромосом и относятся к геномным мутациям, т. е. изменениям генома — гаплоидного набора хромосом с локализованными в них генами.

Комбинативная изменчивость

Наследственную изменчивость принято делить на комбинативную и мутационную. В основе комбинативной изменчивости лежит половое размножение организмов, вследствие которого возникает огромное разнообразие генотипов. Практически неограниченными источниками комбинативной изменчивости служат три процесса:

Типы изменчивости. Модификационная изменчивость

Все многообразие живого и его постоянное совершенств было бы невозможно без изменчивости. Это связано с тем, что генотип последовательно реализуется в фенотип в ходе индивидуального развития и в определенных условиях внешней среды. Различные факторы среды (свет, тепло, влага, состав почвы и др.) оказывают прямое или косвенное влияние на организмы, вызывая у них изменение признаков и […]

Цитоплазматическая наследственность

Некоторые признаки (окраска плодов, цветков и листьев, высокая активность клеточного дыхания и др.) могут наследоваться без участия ядерного аппарата. Такое явление возможно благодаря тому, что некоторые клеточные структуры имеют свою автономную кольцевую молекулу ДНК и способны делиться сравнительно автономно от клетки. В эукариотических клетках нехромосомная ДНК содержится в хлоропластах и митохондриях. Молекулы ДНК этих органелл […]

Какие признаки называются сцепленные с полом

Признаки, гены которых локализованы в половых хромосомах, называются признаками, сцепленными с полом. X- и Y-хромосомы имеют общие гомологичные участки. В этих участках локализованы гены, определяющие признаки, которые наследуются одинаково как у мужчин, так и у женщин.

Сущность хромосомного определения пола у животных

У многих видов животных самым заметным фенотипическим различием между особями является пол. Более того, пол влияет на развитие и функционирование многих органов, непосредственно с половым размножением не связанных, а половые гормоны накладывают отпечаток на экспрессию (проявление) многих генов.

Основные положения хромосомной теории наследственности

Анализ явлений сцепленного наследования, кроссинговера, сравнение генетической и цитологической карт позволяют сформулировать основные положения хромосомной теории наследственности:

Генетическая карта

Сцепление генов, локализованных в одной хромосоме, не бывает абсолютным. Кроссинговер, происходящий в процессе мейоза между гомологичными хромосомами, приводит к рекомбинации (перераспределению) генов. Т. Морган и его сотрудники К. Бриджес, А. Стертевант и Г. Меллер экспериментально показали, что знание явлений сцепления и кроссинговера позволяет не только установить группу сцепления генов, но и построить генетические карты хромосом, […]

Сцепленное наследование и его особенности

Независимое комбинирование признаков (третий закон Менделя) осуществляется при условии, что гены, определяющие эти признаки, находятся в разных парах гомологичных хромосом. Следовательно, у каждого организма число генов, способных независимо комбинироваться в мейозе, ограничено числом пар хромосом. Однако в организме число генов, как правило, значительно превышает количество хромосом.

Сущность хромосомной теории наследственности

В 1902—1903 гг. американский цитолог У. Сеттон и немецкий цитолог Т. Бовери независимо друг от друга отметили параллелизм в поведении генов и хромосом в ходе формирования гамет и оплодотворения. Эти наблюдения послужили основой для предположения о расположении генов в хромосомах.

Основные типы взаимодействия неаллельных генов

Взаимодействие неаллельных генов описано у многих растений и животных. Оно приводит к появлению в потомстве дигетерозиготы необычного расщепления по фенотипу: 9:3:4; 9:7; 9:6:1; 13:3; 12:3:1; 15:1, т. е. модификации общей менделевской формулы 9:3:3:1. Известны случаи взаимодействия двух, трех и большего числа неаллельных генов. Среди них можно выделить следующие основные типы: комплементарность, эпистаз и полимерию.

Аллельные гены и основные типы их взаимодействия

Пару генов, определяющих альтернативные (противоположные) признаки, называют аллеломорфной парой, а само явление парности — аллелизмом. Каждый ген имеет два состояния — А и а, поэтому они составляют одну пару, а каждого из членов пары называют аллелем. Таким образом, гены, расположенные в одних и тех же локусах (участках) гомологичных хромосом и определяющие альтернативное развитие одного и […]

Сущность промежуточного характера наследования

Промежуточный характер наследования, или неполное доминирование, наблюдается в том случае, когда фенотип гетерозиготного гибрида отличается от фенотипа обеих родительских гомозиготных форм, т. е. выражение признака оказывается промежуточным, с большим или меньшим уклонением в сторону одного или другого родителя. Механизм этого явления состоит в том, что рецессивный аллель неактивен, а степень активности доминантного аллеля недостаточна для […]

Основные законы Г. Менделя

Чешский ученые Грегор Мендель (1822—1884), основываясь на результатах своих экспериментов по скрещиванию различных сортов гороха, сформулировал закономерности, известные в настоящее время как законы Менделя.

Понятия «признак», «фенотип» и «генотип». Какая связь между генотипом и фенотипом

Под признаком принято понимать любую особенность организма, т. е. любое отбельное его качество или свойство, по которым можно различить две особи. У растений это форма венчика (например, симметричный — асимметричный) или окраска цветка (пурпурный — белый;, скорость созревания растений (скороспелость — позднеспелость). Кроме того, это способность или неспособность организма к синтезу какого-либо вещества, например крахмала, […]

5 из 6123456