Ограниченность третьего закона Менделя
Независимое комбинирование генов возможно лишь потому, что рассматриваемые пары хромосом относились к разным аллельным парам.
Следовательно, принцип независимого наследования и комбинирования признаков проявляется только тогда, когда гены, определяющие эти признаки, находятся в разных парах хромосом, относятся к различным группам сцепления – в этом ограниченность 3-его закона Менделя.
Оказалось, что гены, находящиеся в одной хромосоме, сцеплены не абсолютно. Во время мейоза, при конъюгации хромосом гомологичные хромосомы обмениваются идентичными участками (кроссинговер). Чем дальше друг от друга расположены локусы в одной хромосоме, тем чаще между ними следует ожидать перекрест и обмен участками.
Существование кроссинговера позволило школе Моргана разработать принцип построения генетических карт хромосом. В основу этого принципа положено представление о расположении генов по длине хромосомы в линейном порядке. За единицу расстояния между генами условились принимать 1% перекреста между ними. Эта величина - морганида . Если гены А,В,С в одной группе сцепления и расстояние между ними К единиц, а расстояние между в и с равно л единицам, то расстояние между А и С будет либо К+ л, либо К-л.
Генетические карты хромосом строятся на основе гибридологического анализа
5 Особенности молекулярного строения (Нуклеосомнаяструктура) ДНК и РНК. Модель структуры ДНК Уотсона и Крика. Правило Э.Чаргаффа. Комплиментарность структуры ДНК. Жесткость молекулярной структуры и ее бесконечная вариабельность. Реакция на выявление ДНК и РНК. Проблема избыточности ДНК.
Нуклеосомная структура.
Нуклеосомы – это структурная часть хромосомы (шаровидной формы), образованная совместной упаковкой нити ДНК с гистоновыми белками.
Нуклеосома состоит из 8 гистоновых молекул и имеет диаметр около10 нм. Вокруг нее уложен отрезок двуспиральной нити ДНК, которая образует почти 2 оборота. Соседние нуклеосомы соединены короткими отрезками ДНК. Ген среднего размера состоит из участка цепочки, включающей около 6 нуклеосом.
Считывание наследственной информации с генов регулируется белками. Гистоны не только обеспечивают структурную организацию хроматина, но и являются репрессорами т.к. препятствуют считыванию генетической информации. Начало считывания генетической информации связано с освобождением определенного участка на цепи ДНК (гена) от гистонов. Негистоновые хромосомные белки могут узнавать определенные гены и прикрепляться к ним, затем вступают с ними в соединения и сползают с нити ДНК. Ген дерепрессируется и начинается считывание наследственной информации.
Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) — один из двух типов нуклеиновых кислот, обеспечивающих хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов. Основная роль ДНК в клетках — долговременное хранение информации о структуре РНК и белков. Большинство природных ДНК имеет двухцепочечную структуру, линейную (эукариоты, некоторые вирусы и отдельные роды бактерий) или кольцевую (прокариоты, хлоропласты и митохондрии). Линейную одноцепочечную ДНК содержат некоторые вирусы и бактериофаги. В клетках эукариот ДНК располагается главным образом в ядре в виде набора хромосом. Бактериальная (прокариоты) ДНК обычно представлена одной кольцевой молекулой ДНК. Генетическая информация генома состоит из генов. Ген — единица передачи наследственной информации и участок ДНК, который влияет на определённую характеристику организма.
Рибонуклеиновые кислоты (РНК) — нуклеиновые кислоты, полимеры нуклеотидов, в состав которых входят остаток ортофосфорной кислоты, рибоза (в отличие от ДНК, содержащей дезоксирибозу) и азотистые основания — аденин, цитозин, гуанин и урацил (в отличие от ДНК, содержащей вместо урацила тимин). Эти молекулы содержатся в клетках всех живых организмов, а также в некоторых вирусах. Молекулы РНК, в среднем, гораздо короче ДНК и преимущественно одноцепочечные.
Структура двойной спирали ДНК была предложена Френсисом Криком и Джеймсом Уотсоном в 1953 году на основании рентгеноструктурных данных, полученных Морисом Уилкинсом и Розалинд Франклин. Результаты работы опубликовали в апреле 1953 года в журнале Nature. Позже предложенная Уотсоном и Криком модель строения ДНК была доказана, а их работа отмечена Нобелевской премией по физиологии и медицине 1962 г. Двуспиральная модель.
Правила Чаргаффа— система эмпирически выявленных правил, описывающих количественные соотношения между различными типами азотистых оснований в ДНК. Были сформулированы в результате работы группы биохимика Эрвина Чаргаффа в 1949—1951 гг.
- Количество аденина равно количеству тимина, а гуанина — цитозину: А=Т, Г=Ц.
- Количество пуринов равно количеству пиримидинов: А+Г=Т+Ц.
- Количество оснований с 6 аминогруппами равно количеству оснований с 6 кетогруппами: А+Ц=Г+Т.
Вместе с тем, соотношение (A+Т) : (Г+Ц) может быть различным у ДНК разных видов. У одних преобладают пары АТ, в других — ГЦ.
Комплиментарность.
В природе существует всего 5 типов нуклеотидов, т.е. всего 5 типов азотистых оснований входит в состав нуклеиновых кислот. В ДНК это аденин (А), Гуанин (Г), цитозин (Ц), тимин (Т). В РНК вместо тимина – урацил (У). Основания способны соединяться попарно А-Т (У), Г-Ц. Они комплиментарны, т.е. дополняют друг друга. А-Т связаны двумя водородными связями, а Г-Ц – тремя.
Нуклеиновые кислоты подобно белкам имеют первичную структуру последовательность нуклеотидов. Расположение нуклеотидов важно, так как задает последовательность аминокислот в кодируемых белках. Вторичную структуру – две комплиментарные цепи, и третичную – пространственную структуру, которую и установили Уотсон и Крик.
Жесткость структуры ДНК обусловлена способностью ДНК к авторепродукции. Новые молекулы ДНК имеют ту же структуру, что и исходные. Чередование пар – специфика.