Кроссинговер

Каково биологическое значение обмена аллельными генами между гомологичными хромосомами?

Перекрест хромосом (иначе — кроссинговер) приводит к перекомбинированию генетического материала и формированию новых сочетаний аллелей генов из группы сцепления. При этом увеличивается разнообразие потомков, т. е. повышается наследственная изменчивость, что имеет большое эволюционное значение. Действительно, если, например, у дрозофилы гены, определяющие окраску тела и длину крыльев, находятся на одной хромосоме, то, скрещивая чистые линии серых мух с нормальными крыльями и черных мух с укороченными крыльями, в отсутствие кроссинговера мы никогда не получим иные фенотипы. Существование же перекреста хромосом позволяет появиться (в нескольких процентах случаев) серым мухам с короткими крыльями и черным мухам с нормальными крыльями.

Теория сцепленного наследования

Подтверждена ли цитологически теория сцепленного наследования?

Теория сцепленного наследования Томаса Ханта Моргана (1866–1945) подтверждена цитологическими наблюдениями. Было показано, что хромосомы при делении целиком расходятся к разным полюсам клетки. Следовательно, гены, расположенные на одной хромосоме, при мейозе попадают в одну гамету, т. е. действительно наследуются сцепленно.

Геном

Что такое геном?

Геном — это совокупность генов, характерных для гаплоидного набора хромосом данного биологического вида. Геном, в отличие от генотипа, является характеристикой вида, а не особи, поскольку описывает набор генов, свойственных данному виду, а не их аллели, обуславливающие индивидуальные отличия отдельных организмов. Степень сходства геномов разных видов отражает их эволюционное родство.

Специализация клеток

Чем определяется существующая специализация клеток?

Специализация клеток организма определяется избирательным функционированием генов. В каждой клетке работают гены, характерные именно для данного типа тканей и органов: в клетках мускулатуры — гены мышечных белков, в клетках стенок желудка — гены пищеварительных ферментов и т. д. Большинство остальных генов при этом заблокировано, и их активация может привести к развитию серьезнейших заболеваний (например, к появлению раковой опухоли).

Обязательные элементы гена эукариот

Какие обязательные элементы входят в состав гена эукариотической клетки?

Обязательными элементами гена эукариот являются:

• регуляторные участки, расположенные в начале и конце гена, а также иногда вне гена (на некотором удалении от него). Они определяют, когда, при каких обстоятельствах и в каких типах тканей будет работать этот ген;
• структурная часть, которая содержит информацию о первичной структуре кодируемого белка; обычно структурная часть меньше регуляторной.

Примеры взаимодействия генов

Приведите примеры взаимодействия генов.

Примером взаимодействия генов может служить пигментация (окраска) шерсти у кролика. Формирование определенной окраски регулируется двумя генами. Один из них (назовем его А) отвечает за наличие пигмента, и в случае, если работа данного гена нарушена (рецессивный аллель), шерсть кролика будет белого цвета (генотип аа). Второй ген (назовем его В) отвечает за неравномерность окрашивания шерсти. В случае нормального функционирования этого гена (доминантный аллель), синтезируемый пигмент скапливается у основания волоса, и кролик имеет серую окраску (генотипы АаВв, ААВв, АаВВ, ААВВ). Если же второй ген представлен только рецессивными аллелями, то синтезируемый пигмент распределяется равномерно. У таких кроликов шерсть черного цвета (генотипы Аавв, ААвв).

Половые хромосомы

Какие хромосомы называют половыми?

Половые хромосомы — это пара хромосом, которые различаются у мужских и женских особей одного биологического вида. У одного из полов это, как правило, две одинаковые крупные хромосомы (Х-хромосомы, генотип XX); у другого — одна Х-хромосома и одна меньшая по размеру У-хромосома (генотип ХУ). У некоторых видов мужской пол формируется при отсутствии одной половой хромосомы (генотип Х0).

Аутосомы

Что такое аутосомы?

Аутосомы — это пары хромосом, которые идентичны у особей одного биологического вида, относящихся к разным полам. Число пар аутосом равно числу пар хромосом в генотипе минус единица (одна пара половых хромосом). Так, у человека 22 пары аутосом, у дрозофилы — 3 пары. Всем аутосомам каждого биологического вида даны порядковые номера в соответствии с их размером (первая — самая большая; последняя — самая короткая и, следовательно, несущая меньше всего генов).

Гомогаметный и гетерогаметный пол

Что такое гомогаметный и гетерогаметный пол?

Гомогаметным называют пол, который формирует гаметы одного типа по половым хромосомам (генотип XX).

Гетерогаметный пол в процессе гаметогенеза образует гаметы двух типов по половым хромосомам (генотип ХУ либо Х0).

У человека гомогаметен женский пол, гетерогаметен мужской (генотип ХУ).