Квиток 15 - студопедія
1. Статеві хромосоми і аутосоми. Зчеплене з підлогою спадкування.
2. Реалізація спадкової інформації - біосинтез білка.
3. Встановити характер успадкування ознаки (домінантний або рецесивний, зчеплений з підлогою або аутосомний), генотипи дітей в першому і в другому поколіннях, використовуючи запропоновану схему спадкування даної ознаки.
У клітинах організмів міститься подвійний набір гомологічних хромосом. які називають аутосомами. і дві статеві хромосоми. У клітинах жінок і самок багатьох тварин міститься дві гомологічні статеві хромосоми, які прийнято позначати ХХ. У клітинах чоловіків і самців багатьох тварин статеві хромосоми не є парними - одна з них позначається Х, інша У, таким чином, хромосомний набір у чоловіків і жінок відрізняється однією хромосомою. У жінок в кожній клітині тіла (крім статевих) 44 аутосоми і дві статеві хромосоми ХХ, а у чоловіка - ті ж 44 аутосоми і дві статеві хромосоми Х і У. Під час формування статевих клітин відбувається мейоз і число хромосом в сперматозоїдах і яйцеклітинах зменшується в два рази. У жінок все яйцеклітини мають однаковий набір хромосом: 22 аутосоми і Х. У чоловіків утворюється два види сперматозоїдів, в співвідношенні один до одного - 22 аутосоми і Х, або 22 аутосоми і У. Якщо при заплідненні яйцеклітина зустрінеться зі сперматозоїдом, що містить Х хромосому, то з'явиться зародок жіночої статі, а якщо зі сперматозоїдом, що містить У хромосому, то утворюється зародок чоловічої статі. Визначення статі у людини та інших ссавців, дрозофіл залежить від відсутності або наявності У хромосоми в сперматозоїді, оплодотворяющем яйцеклітину. У метеликів, плазунів, птахів гомогаметен чоловіча стать, а у всіх інших організмів жіноча стать. Так каріотип півня позначається як XX, а каріотип курки XY.
Розподіл цих генів у потомство має відповідати розподілу статевих хромосом в мейозі і їх поєднанню при злитті статевих клітин в процесі запліднення.
Статеві хромосоми Х і У містять велику кількість генів, що визначають спадкування цілого ряду ознак. Спадкування цих ознак називають спадкуванням, зчепленим з підлогою, а локалізацію генів в статевих хромосомах називають зчепленням генів з підлогою.
Наприклад. Х хромосома людини містить домінантний ген А, що визначає згортання крові. У людини, що є рецесивною гомозиготи за цією ознакою, розвивається важке захворювання гемофілія, при якому кров не згортається, і людина може загинути від найменшого ушкодження судин.
Так як в клітинах жінок дві Х хромосоми, то наявність в одній з них гена а, не тягне за собою захворювання, так як у другій з них присутній домінантний ген А. А в клітинах чоловіків є тільки одна Х хромосома. Якщо в ній присутній ген а, то у чоловіка розвинеться гемофілія, так як У хромосома гемологічна Х хромосомі і в ній не може бути гена А чи а.
Схематично це виглядає
Р коханці (носій гемофілії) * ХАУ (здоровий чоловік)
гамети ХА; Ха ХА; У
F1 ХА ХА - здорова дівчинка; ХАУ - здоровий хлопчик; Хаха - дівчинка-носій; Хау - хлопчик гемофилик
Процес синтезу поліпептидного ланцюга, який здійснюється на рибосомі, називають трансляцією (від лат. Трансляція - передача)
Умови та компоненти біосинтезу білка.
Біосинтез білка залежить від діяльності різних видів РНК.
· Інформаційна РНК (іРНК) служить посередником в передачі інформації про первинну структуру білка і матрицею для його складання.
Транспортна РНК (тРНК) переносить амінокислоти до місця синтезу і забезпечує послідовність їх з'єднань.
· Рибосомальна РНК (рРНК) входить до складу рибосом, на яких складаються поліпептидного ланцюга. Процес синтезу поліпептидного ланцюга, який здійснюється на рибосомі, називають трансляцією (від лат. Трансляція - передача).
Для безпосереднього біосинтезу білка необхідно, щоб в клітці були присутні наступні компоненти:
1. інформаційна РНК (іРНК) - переносник інформації від ДНК до місця збірки білкової молекули;
2. рибосоми - органели, де відбувається власне біосинтез білка;
набір амінокислот в цитоплазмі;
3. транспортні РНК (тРНК), які кодують амінокислоти і переносять їх до місця біосинтезу на рибосоми;
4. ферменти, що каталізують процес біосинтезу;
5. АТФ - речовину, що забезпечує енергією всі процеси.
Будова і функції тРНК.
Процес синтезу будь-яких РНК - транскрипція (від лат. Транскрипцій - переписування) - відноситься до матричних реакцій). Тепер розберемо будова транспортної РНК (тРНК) і процес кодування амінокислот.
Транспортні РНК являють собою невеликі молекули, що складаються з 70-90 нуклеотидів. Молекули тРНК згорнуті певним чином і нагадують за формою лист конюшини. У молекулі виділяються кілька петель. Найбільш важливою є центральна петля, в якій розташовується антикодон. Антикодоном називають трійку нуклеотидів в структурі тРНК, комплементарно відповідних кодону певної амінокислоти. Своїм антикодоном тРНК здатна з'єднуватися з кодоном мРНК.
З протилежного боку молекул тРНК завжди знаходиться трійка однакових нуклеотидів, до яких приєднується амінокислота. Реакція здійснюється в присутність спеціального ферменту з використанням енергії АТФ.
Збірка поліпептидного ланцюга на рибосомі. Збірка цінуй починається з з'єднання молекули іРНК з рибосомою. За принципом комплементарності тРНК з першої амінокислотою з'єднується антикодоном з відповідним кодоном іРНК і входить в рибосому. Інформаційна РНК зсувається на один триплет і вносить нову тРНК з другої амінокислотою. Перша тРНК пересувається в рибосомі. Амінокислоти зближуються один з одним, між ними виникає пептидний зв'язок. Потім іРНК знову пересувається рівно на один триплет. Перша тРНК звільняється і залишає рибосому. Друга тРНК з двома амінокислотами пересувається на її місце, а в рибосому входить наступна тРНК з третьої амінокислотою. Весь процес знову і знову повторюється. Інформаційна РНК, послідовно просуваючись через рибосому, кожен раз вносить нову тРНК з амінокислотою і виносить звільнилася. На рибосомі поступово зростає поліпептидний ланцюг. Весь процес забезпечується діяльністю ферментів і енергією АТФ.
Збірка поліпептидного ланцюга припиняється як тільки в рибосому потрапляє один з трьох стоп-кодонів. З ними не пов'язана жодна тРНК. Звільняється остання тРНК і зібрана поліпептидний ланцюг, а рибосома знімається з іРНК. Поліпептидний ланцюг потім зазнає структурні зміни і перетворює в білок. Біосинтез білка закінчений.
Процес складання однієї молекули білка триває в середньому від 20 до 500 с і залежить від довжини поліпептидного ціп і. Наприклад, білок з 300 амінокислот синтезується приблизно за 15-20 с. Білки структурно і функціонально дуже різноманітні. Вони визначають розвиток тієї чи іншої ознаки організму, що є основою специфічності і неоднорідності живого.
Реалізація спадкової інформації в клітині. Реалізація спадкової інформації в живому здійснюється в реакціях матричного синтезу, що протікають в клітині.
Редуплікація веде до побудови нових молекул ДНК, що необхідно для точного копіювання генів і їх передачі дочірнім клітинам від материнської при розподілі. Біосинтез білка також пов'язаний з генетичним кодом і генами. За допомогою реакцій транскрипції і трансляції, для яких необхідні РНК, амінокислоти, рибосоми, ферменти і АТФ, в клітці синтезуються специфічні білки. Вони визначають її характерні ознаки, т. К. В першу чергу при біосинтезі відбувається збірка білків-ферментів, що відповідають за перебіг життєвих реакцій в клітині.
Біосинтез білка є частиною процесу реалізації генетичної програми клітини і всього організму. Цей процес, як і синтез РНК, і редуплікація ДНК, відноситься до реакцій матричного синтезу. Але на відміну від двох останніх реакцій біосинтез білка протікає на Органоїдність-клітинному рівні організації живого.