Наследственная информация. "Наследственные признаки из поколения в поколение с помощью генов передаются.

Наследственная информация. "Наследственные признаки из поколения в поколение с помощью генов передаются.

Потомки получают от каждого родителя по одному гену, кодирующему признак".

Грегора Менделя по праву считают основателем современной генетики, и горох, с которым он экспериментировал, не менее известен в научном фольклоре, чем яблоко ньютона
. Его научные изыскания в монастырском фруктовом саду в городе брюнн (сейчас Брно в Чехии), первоначально вызванные лишь интересом к земледелию, переросли в многолетнюю серию трудоемких опытов по скрещиванию растений, в результате чего Мендель пришел к выводу, что наследственность определяется генами.

Его работа была несложной, но кропотливой: он надевал на цветки гороха специальные мешочки для того, чтобы каждое растение опылялось лишь тщательно отобранной пыльцой. Затем, сравнивая признаки родительских и дочерних растений, он смог вывести законы наследования.

Классические эксперименты Менделя заключались в скрещивании двух линий гороха - высокорослой и низкорослой. Все дочерние растения первого поколения были высокими (а вовсе не низкого или среднего роста, как ожидалось. Однако при последующем скрещивании растений первого поколения между собой только три четверти дочерних растений второго поколения оказались высокорослыми, оставшиеся растения были низкорослыми. Чтобы объяснить результаты этих (и многих других) экспериментов, Мендель постулировал следующее:

- существует единица наследственности (Мендель называл ее "Фактором", мы сейчас называем ее геном), и дочерний организм получает от каждого родителя по одному гену, кодирующему данный признак;.

- если дочерний организм получает гены, отвечающие за альтернативные признаки, то один из этих генов будет доминантным и будет экспрессироваться (т. е. кодируемый этим геном признак проявится у организма), а другой будет рецессивным (т. е. не экспрессируемым.

В случае с горохом это означает, что каждое дочернее растение первого поколения получило и ген "Высокорослости", и ген "низкорослости" - по одному от каждого родителя. Высокий рост потомства первого поколения указывает на доминантность Гена "Высокорослости". Однако в наследственном материале каждого дочернего растения первого поколения сохранился и неэкспрессировавшийся ген "Низкорослости". В следующем поколении одно растение будет иметь в среднем два гена "Высокорослости", два растения - один ген "высокорослости" и один ген "низкорослости" и одно растение - два гена "низкорослости"; оно - то и будет низкорослым. Руководствуясь этой схемой, Мендель смог объяснить многие особенности наследования, до этого остававшиеся загадкой: например, почему некоторые болезни (такие, как гемофилия) передаются через поколение или почему у кареглазых родителей могут быть голубоглазые дети.

Как это нередко случается в истории науки, работа Менделя, законченная в 1865 году, не сразу получила должное признание у современников. Итоги его опытов были обнародованы на заседании общества естественных наук города брюнна, а затем опубликованы в журнале этого общества, но идеи Менделя в то время не нашли поддержки. Хотя этот журнал получали более ста научных организаций всего мира, номер журнала с описанием революционной работы Менделя в течение тридцати лет пылился в библиотеках. Лишь в конце XIX века ученые, занимавшиеся проблемами наследственности, открыли для себя труды Менделя, и он смог получить (уже посмертно) заслуженное признание.

Это не означает, что идеи Менделя были приняты безоговорочно. В научном мире долго обсуждалась теория преформизма, согласно которой яйцеклетка и сперматозоид каким-то образом содержат в себе взрослый организм в миниатюре. Например, Антоний ван Левенгук (Anton van Leeuwenhoek, 1632-1723), ученый, который ввел в научный обиход микроскоп, считал, что внутри каждого сперматозоида уже содержится крохотный человеческий организм, а яйцеклетка нужна лишь для обеспечения его питательными веществами, необходимыми для роста. Вопрос заключался в том, что управляет развитием эмбриона - внутренние, наследственные факторы, как полагал Мендель, или внешние факторы окружающей среды, которые могут, например, влиять на питательные вещества яйцеклетки. Сегодня, когда ученые уже могут во всех деталях проследить путь развития организма из оплодотворенной яйцеклетки, выясняется, что внешние факторы, например вещества, оказывающие внутриутробное воздействие на эмбрион, могут вызывать "Включение" определенных генов и таким образом влиять на развитие организма.

Сегодня мы знаем, что открытые Менделем гены - это участки находящихся в клетке молекул днк. Согласно центральной догме молекулярной биологии, механизм действия генов состоит в том, чтобы кодировать белки, которые, в свою очередь, выступая в роли ферментов, регулируют все химические реакции в живых организмах.

Где хранится наследственная информация?

Наследственная информация хранится не только в ДНК Гистоны обеспечивают структурную поддержку хромосомы. Для того чтобы очень длинные молекулы ДНК помещались в клеточном ядре, они должны быть "намотаны" на гистоновый комплекс, так хромосома получает свою компактную форму.

Генетика.

Генетика , наука о наследственности и изменчивости живых организмов. Так как эти свойства присущи всем без исключения организмам, они представляют важнейшие характеристики жизни в целом, а генетика служит фундаментом всей биологии.

В течение тысячелетий при разведении домашних животных и культурных растений человек пользовался добытыми на основании опыта сведениями о передаче от поколения к поколению хозяйственно-полезных признаков. Однако первые научные представления о сущности явлений наследственности и изменчивости появились лишь во 2-й пол. 19 в. В 1865 г. Г.  Мендель сообщил результаты своих опытов по скрещиванию сортов гороха и сформулировал закономерности наследования «зачатков» (позднее их назвали  генами ), определяющих альтернативные признаки. Эта работа была понята и оценена только в 1900 г., когда законы Менделя независимо друг от друга заново открыли трое учёных. С этого момента началось бурное развитие генетики, подготовленное достигнутыми в кон. 19 в. успехами цитологии (выяснение механизмов  митоза и  мейоза, гипотеза о роли клеточного ядра в наследственности, теоретические работы А. Вейсмана и др.). В первой трети 20 в. была выявлена роль  мутаций в наследственной изменчивости, а также получены первые результаты по искусственному мутагенезу. Т.Х.  Морган и его ученики создали  хромосомную теорию наследственности. Плодотворно развивалась генетика и в нашей стране: Н.И.  Вавилов открыл закон гомологических рядов в наследственной изменчивости, были выполнены выдающиеся работы по изучению сложного строения гена, установлена роль мутационного процесса в эволюции природных популяций , что позволило объединить закономерности генетики с дарвинизмом . Крупных успехов отечественные учёные достигли в частной генетике растений и животных. Вместе с тем неясным оставался один из самых принципиальных вопросов – вопрос о химической природе генетического материала – «вещества наследственности». Наконец, в 1944 г. экспериментально было доказано, что этим веществом у бактерий являются  нуклеиновые кислоты, точнее –  дезоксирибонуклеиновая кислота, или ДНК. Начавшееся с сер. 20 в. широкое применение в генетических исследованиях методов и идей химии, физики и математики привело к возникновению молекулярной генетики и, несколько шире,  молекулярной биологии. Датой рождения последней обычно считают 1953 г., когда Дж.  Уотсон и Ф. Крик не только установили структуру ДНК (предложили модель т. н. двойной спирали), но и объяснили биологические функции этой гигантской молекулы (а значит, и свойства наследственности и изменчивости) её химическим строением.

Видео Генетическая информация и искусство: что может рассказать ДНК

Что такое Комплементарность в биологии?

Комплементарность (в молекулярной биологии и генетике) — взаимное соответствие молекул биополимеров или их фрагментов, обеспечивающее образование связей между пространственно взаимодополняющими (комплементарными) фрагментами молекул или их структурных фрагментов вследствие супрамолекулярных взаимодействий (образование ...

Наследственная информация в клетке закодирована в. Каков генетический код человека?

Дело в том, что весь огромнейший потенциал человеческого развития заложен уже в период зачатия. Вся наследственная информация, которая необходима для развития зиготы и роста ребенка уже после рождения, зашифрована в генах. Участки ДНК и есть самые основные носители наследственной информации.

У человека 46 хромосом, или 22 соматические пары плюс по одной определяющей пол хромосоме от каждого родителя. Этот диплоидный набор хромосом кодирует весь физический облик человека, его умственные и физические способности и предрасположенность к заболеваниям. Соматические хромосомы внешне неразличимы, но несут они разную информацию, так как одна из них от отца, другая - от матери.

Мужской код отличается от женского последней парой хромосом — ХУ. Женский диплоидный набор — это последняя пара, ХХ. Мужчинам достается одна Х-хромосома от биологической матери, и затем она передается дочерям. Половая У-хромосома передается сыновьям.

Хромосомы человека значительно разнятся по размеру. Например, самая маленькая пара хромосом - №17. А самая большая пара - 1 и 3.

Диаметр двойной спирали у человека - всего 2 нм. ДНК настолько плотно закручена, что вмещается в маленьком ядре клетки, хотя ее длина будет достигать 2 метров, если ее раскрутить. Длина спирали — это сотни миллионов нуклеотидов.

Как в молекулах ДНК хранится генетическая информация. Наследственная информация хранится не только в ДНК

4 апреля 2015

Гистоны обеспечивают структурную поддержку хромосомы. Для того чтобы очень длинные молекулыДНКпомещались в клеточном ядре, они должны быть "намотаны" на гистоновый комплекс, так хромосома получает свою компактную форму.

Характеристики живых организмов, передаваемые из поколения в поколение, «прописаны» не только в ДНК, но и в других молекулах клеток. Об этом свидетельствует работа, проведённая учёными Эдинбургского университета (Великобритания).

Исследователи обратили внимание на клеточные белки, гистоны , которые не являются частью генетического кода, а служат основой, на которую «наматывается»ДНК. Гистоны, как известно, играют роль в механизме «включения» генов.

Оказалось, что изменения в гистонах, влияющие на то, какие гены будут работать, могут передаваться из поколения в поколение.

Впервые удалось показать, что не толькоДНКотвечает за то, какие характеристики будут переданы по наследству. Дальнейшая работа по изучению этого механизма должна прояснить, каким образом и когда этот способ наследования задействован в природе, и как он связан с конкретными особенностями характера или показателями здоровья.

Исследование ставит перед учёными множество вопросов. Изменяются ли гистоны под воздействием окружающей среды? Влияют ли на них стресс или диета?

Полученные данные подтверждают давние ожидания учёных, предполагавших, что гены могут контролироваться из поколения в поколение посредством подобных изменений. Впрочем, ещё неизвестно, насколько распространён процесс, оговариваются авторы.

Эксперименты были проведены на дрожжевой культуре. В клетках были изменены гистоновые белки, что привело к выключению соответствующих генов. Эффект был унаследован последующими поколениями дрожжевых клеток.

«Мы получили убедительные доказательства того, что изменения в гистоновой основе, образующей хромосому, могут быть скопированы и переданы последующим поколениям. Это подтверждает идею о том, что наследуемые признаки могут быть и эпигенетическими, то есть они являются не исключительно следствием изменений в ДНК», — говорит профессор Робин Оллшир (Robin Allshire), возглавивший исследование.

Генетический код. Что такое генетический код

Генетический, или биологический, код является одним из универсальных свойств живой природы, доказывающим единство ее происхождения. Генетический код — это способ кодирования последовательности аминокислот полипептида с помощью последовательности нуклеотидов нуклеиновой кислоты ( информационной РНК или комплиментарного ей участка ДНК , на котором синтезируется иРНК).

Встречаются другие определения. Генетический код — это соответствие каждой аминокислоте (входящей в состав белков живого) определенной последовательности трех нуклеотидов. Генетический код — это зависимость между основаниями нуклеиновых кислот и аминокислотами белка.

В научной литературе под генетическим кодом не понимают последовательность нуклеотидов в ДНК у какого-либо организма, определяющую его индивидуальность. Неверно считать, что у одного организма или вида код один, а у другого — другой. Генетический код — это то, как кодируются аминокислоты нуклеотидами (т. е. принцип, механизм); он универсален для всего живого, одинаков для всех организмов. Поэтому некорректно говорить, например, «Генетический код человека» или «Генетический код организма», что нередко используется в околонаучной литературе и фильмах. В данных случаях обычно имеется в виду геном человека, организма и др.

Разнообразие живых организмов и особенностей их жизнедеятельности обусловлено в первую очередь разнообразием белков. Специфическое строение белка определяется порядком и количеством различных аминокислот, входящих в его состав. Последовательность аминокислот пептида зашифрована в ДНК с помощью биологического кода. С точки зрения разнообразия набора мономеров, ДНК более примитивная молекула, чем пептид. ДНК представляет собой различные варианты чередования всего четырех нуклеотидов. Это долгое время мешало исследователям рассматривать ДНК как материал наследственности.