Гены располагаются в разных хромосомах. Гены расположены в линейном порядке. Типы регуляторных генов про — и эукариотов. В 1926 г. Т. Морган написал книгу «Теория гена», где он отмечал, что ген – единица мутации, рекомбинации и функции. A3. Какой живой организм послужил объектом исследования в генетических опытах Г. Менделя? В2. Какие признаки характерны для ненаследственной изменчивости? В1 Вставьте в текст пропущенные термины из предложенного перечня, используя для этого цифровые обозначения.

Классификация генов согласно их функциям. Как уже отмечалось, в 1865 г. Г. Мендель открыл гены. В его понимании ген – это абстрактный наследственный фактор. Они счи­тали, что ген – это участок хромосомы, ответственный за проявление определенного признака.

Выделение генетики из биологической науки

В 1934 г. в Нобелевской лекции Т. Морган сказал: «Среди генетиков нет согласия во взглядах на природу генов… Если ген материальная единица, то он есть кусочек хромосомы». В 1940 г. Джордж Бидл и Эдвард Татум (США) изучали генетический контроль метаболических реакций у хлебной плесени Neurospora crassa и выдвинули гипотезу « один ген – один фермент».

Гены ферментов определенной метаболической цепи могут быть расположены в различных хромосомах

В 1952 г. Барбара Мак-Клинток (США) обнаружила у кукурузы фенотипическое проявление транспозонов – прыгающих генов. К 1980 г. существование транспозонов было доказано многими учеными. Они присущи всем видам. Их сотни и тысячи в эукариотической клетке. Они находятся под генетическим контролем и «прыгают» в другое место хромосомы по команде.

Можно сказать, что в каждой клетке «звучит» свой аккорд генов, определяя спектр синтезируемых мРНК, кодируемых ими белков и, соответственно, свойства клетки

Трипаносома тоже меняет гены местами и приобретает устойчивость к ферментам «хозяина». В результате сложных эволюционных превращений у каждого вида организмов сформировалась сложная система генотипа, которая представлена разными по функциям генами.

В 2 раза меньше генов — модуляторов белковой функции (13,6%)

Промотор – небольшой участок гена, к которому присоединяется фермент транскрипции. Кодирующая часть содержит информацию о последовательности нуклеотидов в РНК. Терминатор – сигнальный участок о завершении транскрипции.

Совокупность всех генов называется геномом. Значительная часть генома используется на процессы эмбрионального развития, дифференцировке, роста и в дальнейшем не экспрессируется. Другая значительная часть избыточной ДНК входит в состав интронов. Каждый ген имеет свое место расположения (локус). Теломерные и центромерные участки хромосом не содержат генов. Аналогичное расположение аллелей характерно для гомологичной хромосомы: 1 – теломеры, 2 – центромера.

Некоторые ретровирусы не связаны с какой-либо болезнью, тогда как другие очень патогенны, такие как вирус гепатита В и вирус иммунодефицита человека. Во время репликации ретровирус копирует свой РНК-геном в ДНК, используя кодируемый вирусным геномом фермент — обратную транкриптазу (ревертазу).

Какой ученый ввел в науку понятие «экосистема»

При встраивании генома вируса в зародышевую линию клеток вирусная ДНК наследуется как менделирующий признак. Большинство вирусных последовательностей встроились в геном предков человека десятки миллионов лет назад. За прошедшее время в них накопилось множество мутаций и они утратили свою патогенность.

Размер генов человека, число экзонов и интронов в них варьируют в широ­ких пределах (табл.2)

Гены человека (также как и других эукариотических организмов) имеют сложную структуру. Интрон-экзонная структура генов достаточно сложна. Экзоны могут соединяться в различных сочетаниях, благодаря чему один ген может определять синтез нескольких десятков различающихся своей аминокислотной последовательностью белков.

В этом случае осуществляется негативный контроль транскрипции со стороны гена-ре­гулятора

Набор активных генов различается в зависимости от типа ткани, периода развития организма, полученных внешних или внутренних сигналов. Гены человека более комплексные, чем у других изученных организмов (на­пример, у дрозофилы). Эти различия основаны на функционировании в разных клетках неодинаковых частей генома. Большая часть генома находится в клетках организма в неактивном, репрессированном, состоянии, и только 7-10 % активно транскрибируются.

Гены-регуляторы под действием клеточных факторов обусловливают синтез регуляторных белков. В случае если белок регулятор не дает возможность ферменту присоединяться к промотору, он называется репрессором. Поэтому синтезированные в ядрах эукариот мРНК моноцистронны. Регуляция активности генов у эукариот сложнее, т. к. в этом процессе участвуют сразу несколько генов- регуляторов, т. е. регуляция транскрипции у эукариот является бикомбинативной.

Их функцией является участие в регуляции активности структурных генов. В свою очередь и препромоторный элемент, и энхансер регулируются соответствующими регуляторными белками.

В таком виде гены в составе нуклеосом не способны к транскрипции. Однако полная нуклеосомная организация хроматина в ходе транскрипции не утрачивается. 11. Клетка, орган или организм обладают многими сложными признаками, которые слагаются из взаимодействия многих генов – это полигенные признаки.

13. Некоторые гены обладают плейотропностью действия, определяя развитие сразу нескольких признаков. 14. Дозированность действия гена заключается в зависимости интенсивности проявления признака (экспрессивность) от количества определенного аллеля. Например, многие заболевания в гетерозиготном состоянии проявляются слабее, чем в гомозиготном. 17. Неконститутивные гены – это гены обычно неактивные, но экспессируются только тогда, когда белок, который они кодируют, нужен клетке.

Эти белки обеспечивают дифференцировку, специфичность структуры и функции каждой клетки. 18. Молекулы ДНК способны к репарации, поэтому не всякие повреждения гена ведут к мутациям. Комментарий: В. В. Докучаев – основоположник современного почвоведения, основанного на идее глубокой взаимосвязи живой и неживой природы. Примерный ответ: агроэкосистемы очень неустойчивы и подвержены постоянному воздействию многочисленных сорняков и вредителей, а также эрозии почв и исчерпанию запасов минеральных веществ.

Большинство генов в каждой клетке «молчит». Рис.16. Расположение генов в интерфазной хромосоме. Они обычно не имеют общей системы регуляции в виде гена регулятора, оператора и промотора. Запишите в текст цифры выбранных ответов, а затем получившуюся последовательность цифр (по тексту) впишите в приведенную ниже таблицу.

Читайте также: