Реферати українською » Биология » Взаємодія генів, генетика людини, селекція рослин і тварин


Реферат Взаємодія генів, генетика людини, селекція рослин і тварин

Страница 1 из 2 | Следующая страница

>Реферат

на задану тему: "Взаємодія генів, генетика людини, селекція рослин та тварин"


ВЗАЄМОДІЯГЕНОВ

Ставлення між генами і ознаками досить складна. У організмі який завжди один ген визначає лише одне ознака і, навпаки, один ознака визначається лише одною геном. Частіше один ген може призвести до прояву відразу кількох ознак, і навпаки.

>Множественное дію генів (>плейотропия) — процеси впливу одного гена формування кількох ознак.

Наприклад, в людини ген, визначальний руду забарвлення волосся, обумовлює більш світлу шкіру поява ластовиння.

Іноді гени, що визначають морфологічні ознаки, впливають на фізіологічні функції, знижуючи життєстійкість і плодючість, чи виявляються летальними. Так, ген, викликає блакитну забарвлення у норки, знижує її плодючість.Доминантний ген сірої забарвлення у каракулевих овець вгомозиготном стані детальний, тому що в таких ягнятнедоразвит шлунок і такі клітини гинуть під час переходу харчування травою.

>Комплементарное взаємодія генів. На розвиток одного ознаки можуть впливати кілька генів. Взаємодія кількохнеаллельних генів, що веде до розвитку одного ознаки, називається комплементарних. Наприклад, у курей є чотири форми гребеня, прояв якійсь із них пов'язаний із взаємодією двох парнеаллельних генів.Розовидний гребінь обумовлений дією домінантної гена однієїаллели, гороховидний — домінантної гена іншийаллели. У гібридів за двох домінантнихнеаллельних генів утворюєтьсяореховидний гребінь, а за відсутності всіх домінантних генів, тобто. урецессивнойгомозиготи з двохнеаллельним генам, утворюється простий гребінь.

Результатом взаємодії генів є забарвлення вовни у собак, мишей, коней, форма гарбуза, забарвлення квіток запашного горошку.

>Полимерия — таку взаємодіюнеаллельних генів, коли ступінь розвитку ознаки залежить від загальної кількості домінантних генів. За цим принципом наслідується забарвлення зерен вівса, пшениці, колір шкіри в людини. Наприклад, у негрів у двох парахнеаллельних генів 4 домінантних, а й у людей білої шкірою — жодного, все генирецессивние.Сочетания різного кількості домінантних і рецесивних генів призводять до утворення мулатів з різною інтенсивністю забарвлення шкіри: від темній до світлої.

Закономірності мінливості

Мерехтливість таку ж важливе властивість організму, як і спадковість. Здатність організму змінюватися під впливом довкілля адаптує його до середовища. Мерехтливість є результатом взаємодії генотипу з середовищем. Вона буває два види:ненаследственная (>модификационная) і спадкова.

>Модификационная мінливість

Мерехтливість, не що з зміною генотипу, що виникає у організмів під впливом умов середовища проживання і яка веде розмаїття фенотипів, називаєтьсямодификационной. Зміни фенотипу є реакцією наизменяющиеся чинники середовища проживання і не за межі норми реакції.

Норма реакції — межа мінливості ознаки, який зумовлено генотипом.Наследуется не ознака, а норма реакції. Вона буває широкої, т. е. змінюється у великому діапазоні, і вузької. Наприклад, широкої нормою реакції мають такі ознаки в людини, як маса тіла, колір волосся; у корів — маса тіла, кількість молока. Вузька норма реакції й у наступних ознак: зростання людини, колір очей; у корів — жирність молока; довжина вовни у овець. Що ширшим норма реакцій, тим пластичнішим ознака, що зумовлює збільшення ймовірності виживання виду у умовах.

До основних рисмодификационной мінливості.

1. Зміни не успадковуються і їх носятьфенотипический характер.

2. Зміниприспособительни і виявляються в багатьох особин в популяції, т. е. носять масового характеру. Наприклад, у зайців взимку забарвлення вовни стає білої.

3. Зміни носять поступовий характер. Вони адекватні зміни умов середовища.

4. Зміни сприяють виживання особин, підвищують життєстійкість та друзі проводять до утворення модифікацій.

Модифікації утворюютьвариационний ряд мінливості ознаки не більше норми реакції від найменшої до найбільшої величини. Причина варіацій пов'язані з впливом різних умов в розвитку ознаки. Щоб знайти межа змінності ознаки, визначають частоту народження кожної варіанти та будуютьсявариационную криву.

>Вариационная крива — графічне вираз характеру мінливості ознаки. Середні члени варіаційного низки зустрічаються частіше, що він відповідає середньому значенням ознаки.

Спадкова мінливість

Спадкова мінливість зачіпає генотип і передається у спадок. Вона буваєкомбинативной і мутаційної.

>Комбинативная мінливість — поява нових поєднань ознак внаслідок перекомбінації генів. Основоюкомбинативной мінливості є статевої процес; випадкова комбінаціянегомологичних хромосом вмейозе як наслідок, незалежне успадкування ознак; рекомбінація генів у результатікроссинговера.Комбинативная мінливість визначає розмаїтість особин і необхідна про людське око у його пристосуванні до місцевих умов середовища.

>Мутационная мінливість — спадкові змінигенотипического матеріалу хромосом і генів. Мутації мають низку характерних рис.

1.Затрагивают генотип і успадковуються.

2.Носят стрибкоподібний і індивідуальний характер. Виникають у одиничних особин в популяції.

3.Неадекватни умовам середовища проживання і може бути нейтральними, корисними, частіше шкідливими.

4. Можуть призвести до утворення нових ознак, популяцій чи загибелі організму.

У основі будь-яких мутацій лежить поява нових типів білків.

Класифікація мутацій.

1. За характером зміни фенотипу мутації може бути біохімічними, фізіологічними,анатомо-морфологическими.

2. За рівнемприспособительности мутації діляться на корисні й шкідливі. Шкідливі — може бути летальними і викликати організм гине ще ембріональному розвитку.

Частіше мутації шкідливі, оскільки ознаки гаразд результат добору, і адаптують організм до середовища проживання.Мутация завжди змінює адаптацію. Ступінь її корисності чи марності визначається часом. Якщо мутація дає можливість організму краще пристосуватися, дає новий ймовірність виживання, вона "підхоплюється" відбором і закріплюється в популяції.

3. Мутації бувають прямі і зворотні. Останні зустрічаються набагато рідше. Зазвичай пряма мутація пов'язані з дефектом функції гена. Можливість вторинної мутації у бік у тій точці дуже мала, частіше мутирують інші гени.

Мутації частішерецессивние, оскільки домінантні виявляються відразу ж потрапляє і легко "відкидаються" відбором.

4. За характером зміни генотипу мутації діляться на генні, хромосомні ігеномние.

>Генние, читочковие, мутації — змінануклеотида щодо одного гені в молекулі ДНК, що веде до освіті аномального гена, отже, аномальною структури білка та розвитку аномального ознаки. Генна мутація — це результат "помилки" при реплікації ДНК.

Результатом генної мутації в людини є такі захворювання, яксерповиднокле-точная анемія, фенілкетонурія, дальтонізм, гемофілія. У результаті генної мутації з'являються новіаллели генів, що є значення для еволюційного процесу.

>Хромосомние мутації — зміни структури хромосом, хромосомні перебудови. Можна виділити основні типи хромосомних мутацій:

а)делеция — втрата ділянки хромосоми;

б)транслокация — переносити частину хромосом в іншунегомологичнуюхромосому, як наслідок — зміна групи зчеплення генів;

в) інверсія — поворот ділянки хромосоми на 180°;

р) дуплікація — подвоєння генів у певному ділянці хромосоми.

>Хромосомние мутації приводять до зміни функціонування генів і мають значення в еволюції виду.

>Геномние мутації — зміни числа хромосом у клітині, поява зайвої чи втрата хромосоми як наслідок порушення умейозе.Кратное збільшити кількість хромосом називаєтьсяполиплоидией (>Зп,4/г тощо. буд.). Цей вид мутації часто зустрічається рослин. Багато культурні рослиниполиплоидни стосовно диким предкам. Збільшення хромосом на одну-дві у тварин призводить до аномалій розвитку чи загибелі організму. Приклад: синдром Дауна в людини —трисомия по 21-й парі, лише у клітині 47 хромосом. Мутації можна отримати штучно з допомогою радіації, рентгенівських променів, ультрафіолету, хімічними агентами, тепловим впливом.

Закон гомологічних рядів Н.І. Вавилова. Російський учений-біолог Н.І. Вавілов встановив характер виникнення мутацій у близькоспоріднених видів: "Пологи і різноманітні види, генетично близькі, характеризуються подібними рядами спадкової мінливості з такою правильністю, що, знаючи ряд форм у межах виду, можна припустити перебування паралельних форм в інших видів і родів".

Відкриття закону полегшило пошуки спадкових відхилень. Знаючи мінливість і мутації в однієї виду, можна припустити можливість появи і в родинних видів, що є значення в селекції.

Генетика людини

Людина 23 пари — 46 хромосом. Нині вивчений характер наслідування приблизно 2000 ознак.

Методи вивчення генетики людини.

1.Генеалогический — вивчення родоводу людини. Визначення домінантних і рецесивних ознак, характеру генних мутацій. Цим методом встановили принцип наслідування гемофілії.

2.Близнецовий — вивчення фенотипу і генотипу близнюків і рівня впливу середовища в розвитку ознаки.Однояйцевие близнюки (ідентичні) утворюються з однієї зиготи і мають однакову генетичний матеріал. Найцікавіші з вивчення.Разнояйцевие близнюки (>неидентичние) — близнюки із різнихзигот, різних запліднених яйцеклітин.

3. Біохімічний — вивчення характеру біохімічних реакцій в організмі, пов'язаних із порушенням обміну речовин. Виявлення цукрового діабету, фенілкетонурії. Дозволяє встановити хвороба у ранній стадії й лікувати її.

4.Цитогенетический — мікроскопічне дослідження хромосомного набору і структури хромосом. Вивчення генетики людини дозволяє діагностувати, лікувати і пророкувати ймовірність генетичної аномалії. Для профілактики та прогнозування ймовірності генетичного захворювання створено медико-генетичні консультації.

>СЕЛЕКЦИЯ РОСЛИН,ЖИВОТНЫХ ІМИКРООРГАНИЗМОВ

Завдання й ефективні методи селекції. Селекція — це наука створення нових сортів рослин, порід тварин і звинувачують штамів мікроорганізмів, відповідних потребам людини.

>Сорт, порода, штам — штучно створені людиною популяції організмів з деякими спадковими ознаками: морфологічними, фізіологічними і високої продуктивністю. Прояв фенотипу залежить та умовами середовища, у про селекційну роботу важливий як генотип організму, а й умови її змісту (кліматичні чинники, те що).

Н.І. Вавілов встановив, що з успішної селекції необхідно враховувати таке:

а) вихідне розмаїтість ознак організмів — генетичну гетерогенність виду;

б) закони спадкоємності та спадкової мінливості;

в) роль середовища у розвитку ознаки;

р) форми штучного відбору їхнього виявлення і закріплення.

Основою селекційної роботи є підставою штучний відбір.

Штучний відбір — відбір людиною особин із "потрібними господарськими ознаками на подальше розведення. З огляду на індивідуальні ознаки організму, людина відбирає особин з корисними ознаками івибраковивает інших.

Види відбору. Першим етапом селекції стало одомашнювання — процес перетворення тварин і рослин, у культурні форми.

На перших етапах одомашнення людина використовував несвідомий відбір — відбір без точно поставленої мети. Свідомий відбір — це методичний відбір, направлений замінити зміна низки ознак для одержання особин з необхідними якостями.

Етапи селекції.

1. Підбір батьківських пар похозяйственно-ценним ознаками, місця їхнього походження.

2. Гібридизація — отримання гібридів шляхомблизкородственного схрещування (інбридинг) чи віддаленій гібридизації (>аутбри-динг). Через війну гібридизації можна спостерігати ефект гетерозису, коли гібридне покоління володіє більш як високої плодовитістю і життєздатністю. Ефект гетерозису відзначається тільки у гібридів 1-го покоління, отриманого при схрещуванні двох високопродуктивних чистих ліній. У наступних поколіннях ефект пропадає, оскільки має місце розщеплення ознак за законами Менделя.

3. Відбір масовий чи індивідуальний з господарських ознаками.

4. Метод випробування виробників по нащадку.

Методи селекції рослин

Центри походження культурних рослин.

Н.І. Вавілов зібрав колекцію насіння різних сортів культурних рослин у всьому світі і встановив 7 центрів походження й багатоманітності культурних рослин. Ці центри збігаються з осередками древніх цивілізацій.

1.Южноазиатский (Індія) — рис, цукрова тростина, баклажан, огірок, манго, цитруси.

2. Східноазіатський (Китай) — просо, соя, гречка, ячмінь, цибулю, груша, яблуня, зливу, хурма, чай, опійний мак, редька, гірчиця, олива, шовковиця тощо. буд.

3.Юго-Западноазиатский (Середня і Мала Азія) — пшениця, жито, бобові, виноград, моркву, ріпа, цибулю, часник, бавовник, коноплі, абрикосі, персик, груша, яблуня, мигдаль, горіх та інших.

4. Середземноморський — сочевиця, маслини, капуста, буряк, ріпа, кормові культури, пшениця, овес, горох, люпин, бруква, редька, спаржа, селеру, кріп, щавель тощо. буд.

5.Абиссинский (Африка) — тверда пшениця, ячмінь, кави, сорго, банан, кунжут, коріандр, цибуля й ін.

6.Центральноамериканский (Мексика) — кукурудза, бавовник, какао, гарбуз, тютюн, перець, соняшник, томат та інших.

7.Андийский (Південна Америка) — картопля, ананас, кокаїновий кущ, тютюн, арахіс, соняшник, какао, каучук, хінне дерево та інших.

Етапи селекції рослин.

1. Масовий і індивідуальний відбір рослин з необхідними ознаками.

2. Створення чистих ліній —гомозиготних особин з генотипом, які є результатомсамоопиления.Самоопиление підвищує числогомозигот, дає змоги виявити несприятливі мутації. Длясамоопиляемих рослин застосовують багаторазовий індивідуальний добір і виводять кілька чистих ліній за ознаками. Дляперекрестноопи-ляемих рослин проводять штучнесамоопиление і виявляють мутації. У отриманихгомозиготних ліній врожайність знижується.

3. Одержаннямежлинейних гібридів — перехресне запилення двох чистих ліній — призводить до появивисокоурожайного покоління. У гібридів спостерігаєтьсягетерозис, врожайність і життєздатність підвищуються в 1,5— 2 разу. Подальше розмноженнямежлинейних гібридів зменшує ефект гетерозису. Найкращі комбінації чистих ліній виявляються дослідним шляхом.

Усамоопиляемих рослин виводять кілька сортів, які можуть опинитися розмножуватися насінням.Перекрестноопиляемие рослини розмножують вегетативно. Це дає однотипнугетерозиготную популяцію. Для однорічних рослин застосовують штучне запилення. З метою підвищення врожайності використовуютьполиплоидию. Багато культурні рослини (пшениця, овес, картопля, буряк, суниця) єполиплоидами.Полиплоиди більш урожайні, стійкі до кліматичним змін, містять більше поживних речовин.

У рослинництві використовується віддалена гібридизація — отримання міжвидових імежродових гібридів. Такі гібриди безплідні, оскільки порушеномейоз й освіту статевих клітин.Г.Д.Карпеченко отримавкапустно-редечнийполиплоидний плідний гібрид. Вінскрещивался з редькою і капустою, б не давав розщеплення ознак на капусту і редьку, т. е. було отримано нового вигляду.

Роботи І.В. Мічуріна. І.В. Мічурін створив нові сорти культурних плодово-ягідних рослин шляхом гібридизації, щеплення рослин i суворого відбору.Привой — живецьпрививаемого рослини.Подвой — доросле рослина, яким прищеплюється привой.

При схрещуванні застосовували метод ментора — виховання вгибридномсеянце бажаних ознак шляхом щеплення його зарастение-воспитатель. Що старшим ментор, тим сильніше її впливом геть привой. І.В. Мічурін працював створення морозотривких,крупноплодних сортів із гарним смаком.

Вітчизняні досягнення у селекції рослин.П.П. Лук'яненко створив сорти озимої ібезостой пшениці. О.П.Шехурдин і В.М. Мамонтова вивели сорти ярої пшениці з високими хлібопекарськими якостями. В.С.Пустовойт через відбір отримаввисокомасличний сорт соняшнику. О.Н.Лутов збільшив цукристість буряків з допомогою створенняполиплоидов.

Селекція тварин

У тварин можна тільки статевий розмноження, відсутня масовість в прийдешнім від однієї пари. У селекції тварин необхідно враховувати екстер'єр і продуктивність. На продуктивність великий вплив надають умови утримання, корми, те що.

Людина приручив іодомашнил майже 10 тис. видів звірів. У селекції тварин використовують два методу схрещування: родинне (інбридинг) і неродинне (>аутбридинг). При доборі пари враховують родовід і характерні ознаки.Родственное схрещування проводиться всередині породи і використовується щоб одержати чистих ліній. У цьому можуть відбуватися зниження життєздатності й поява мутацій, тому необхідний суворий відбір по за потрібне ознаками.

Зазвичай після інбридингу

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація