Айала, Кайгер - Современная генетика - т.1 (947304), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Границы этих участков от мейоза к мейозу варьируют, так что обмен генетическим материалом происходит каждый раз по-новому. Литература Рис. 1,19, Четыре возможных типа взаимно- го расположения лвух пар хромосом в мета- фазной пластинке, Две хромосомы, направ- ляющиеся вместе к одному и тому же полату веретена, расположены в одном пят- не; материнские хромосомы вылелены бо- ксе темным цветом, отцовские-более светлым. При одной паре хромосом число вариантов взаимного расположения равно двум; при двух парах — четырем (2з =4), при л парах число вариантов составляет 2".
За- Вет))е С., Веас)1е М., 1966. ТЬе Еапйцаде оГ Е!Ге, Ап 1п1годпсбоп го сйе 5ссепсе оГ Оепейса, Ооцшедау, Оашеп Сйу, Ы.У. Вгегаес У., МГгв)су А.Е., 1961. ТЬе Сен, чо). 3, Меюцз апд Мпоз!з, Асадетю Ргезз, Нен Уота. Са1гпв,)., 5сет 6.5., Иамоп ЕР„еда., 1966. РЬаае апд гйе Опа!пз оГ Мо!есп!аг Вю!оау, Со1д 5рппа НагЬог 1.аЬога1огу, Со14 5рг!па НагЬог, ГЧ. У.
Сагйон Е., 1966. Т)зе Оепес А Сп!!са! Нж1огу, 5аппдегя, РЬйаде!рЬ)а. Рипа Г..С., 1965. А хогг Нп1огу оГ Оепейсв, МсОгаи-Нс)1, Ыесч Уог)ь Еипа 5.Е., ОоиМ 5. Е, сиидег 5., 1981. А Раси оГ Гауе, Веп)ат)п)Сппип)пйз, Меп!о Рагй. Са!К метим, что число различных вариантов ре- зультатов мейоза влвое меньше числа взаимных расположений: результаты мейоза вариантов 1 и 2 одинаковы; то же относит- ся и к вариантам 3 и 4. Вероятность того, что все отцовские (и соответственно все ма- теринские хромосомы) направятся к олному полюсу веретена, равна (1(2)" '. Эта вероят- ность равна 1)2 для двух пар хромосом (н = = 2), во быстро уменьшается с ростом чис- ла хромосом.
, Магди!гя Е. (1974). Р(че-К(падет с1аяЫкас(оп апд ГЬе ог!8!п апд ечо1пйоп оГсе!1з, Ечо1. Вю1., 7, 45 — 78. Асад1е Е./., 1981. Нетей)су апд Натан Айа)гв, МояЬу, Вк Ьошв. ' 5сиЬЬе Н., 1972. Нкиогу оГ Оепебсз, М!Т Ргем, СипЬпдае, Маза. бзипееалс А.Н., 1965, А Нсцогу оГ Оепебсв, Натрет апд нов, ЬГеи 'г'огас. ИГ(зол Е. Р., Егзиег Т., Впддз И'.
Я., Рюаггзои Я. Е., Меггенбегд В.Е.. О'Впеи В.Р., 5изтаи М., Воду И'.Е., 1978. 1,|Ге оп Еагс!з, 2пд ед., 5!папок, 5ппдег)апд, Мажь Иго(уе 5. Е., 1972. Вю!оау оГ гйе Се)1, засадьногсЬ, Ве!гпоп1, Саий Организация и передача генетического мапзериаяа 36 1.1. Предположим, что мейоза не существует н оплодотворение у размножающихся половым путем организмов происходит в результате слияния двух соматических клеток с нормальным числом хромосом. Сколько хромосом будет у потомков организма с восемью хромосомамн в пятом, десятом и сотом поколениях? 1.2.
Перечислите общие черты и различия митоза и мейоза. 1.3. Нормальное число хромосом в клетках человека равно 4б. Сколько хромосом содержа.г а) сперматозоиды, б) яйцеклетки, в) полярные тельца? 1.4. Нередко встречаются сомазические клетки, число хромосом в которых отличается от числа хромосом в большин- Акроцентрическая хромосома Анафаза Аутосома Бактериофаг Веретено Вирус Га мета Гаплонд Гетерогаметный пол Гетерохроматин Гомогаметный пол Гомологичные хромосомы Диплоид Зигота Интерфаза Клеточный цикл Кроссинговер Мейоз Мейоз 1 Мейоз П Метафаза Метацентрическая хромосома Митоз Негомологичные хромосомы Оплодотворение Половые хромосомы Прокариоты Профаза Синапсис Соматическая клетка Телофаза Телоцентрическая хромосома Хроматида Хромосома Центромера Эукариоты Эухроматин Ядро стае других соматических клеток.
Ъ' человека, например, некоторые клетки печени содержат по 92 хромосомы. Как возникают такие клетки? 1.5. В потомстве каких организмов следует ожидать большего з енетического разнообразия: размножающихся вегетативным или половым путем? Почему? 1.6. Предположим, что клетки некоторого организма содержат по три пары хромосом и каждая хромосома отличается от гомологичной одним морфологическим признаком (например, наличием илн отсутствием перетяжки у одного из концов хромосомы). Сколько различнык типов гамет по эз.ому признаку может быть у такого органнзмаз Менделенская генетика Первые представления о наследственности Дети похожи на родителей, и хотя это сходство далеко не абсолютно, оно тем не менее явно свидетельствует о существовании биологической наследственности.
Люди лавно поняли, что половой акт и у человека, и у животных связан с размножением. Следовательно, естественно было предположить. что семя самцов служит носителем наследственности, однако, как именно эго происходит, оставалось не ясно. Многие века господствовала теория лангенеза, согласно которой семя образуется во всех частях тела, а затем по кровеносным сосудам попадает через семенники в пенис. Сходство между родителями и потомством объяснялось тем, что семя, образуясь в различных частях тела, отражает характерные особенности каждой из них.
Теория пангенеза была известна уже Аристотелю (384 — 322 г. до н.э.) и другим древнегреческим философам и преобладала еще в Х!Х в. Жан Батист де Ламарк (1744 — 1829) считал пангенез основным механизмом эволюционных изменений. По Ламарку, эволюция была накоплением в чреде многих поколений благоприобретенных признаков: упражнение или неупражнение органов, по его мнению, приводят к таким изменениям в организме (например, развитие мускулатуры у спортсмена), которые могут передаваться потомству. Теория пангенеза принималась и другими великими биологами Х!Х века, включая Чарлза Дарвина (1809 — 1882). Первый серьезный вызов теории пангенеза был брошен Августом Вейсманом (!834-19!4), который противопоставил ей теорию зародьпдсвой плазмы, Он провел различие между зародышевой плазмой, включающей половые клетки и клетки, из которых они образуются, и соматоплазмой, к которой отнес клетки остальной части организма. По Организация и ~ерез)ача генетического материала Вейсману, зародышевая плазма остается неизменной, передаваясь при размножении из поколения в поколение, тогда как соматоплазма преходяща и создается зародышевой плазмой лишь для того, чтобы защитить себя от повреждений и способствовать размножению.
Эта точка зрения в корне противоречила теории пангенеза, в соответствии с которой семя слагается из частиц, выделяемых соматоплазмой н отражающих ее свойства. Вейсман подкрепил свою теорию экспериментом, который сегодня нам кажется несколько примитивным, но который, однако, оказал значительное влияние на последующее развитие представлений о наследственности. На протяжении многих поколений он отрезал хвосты мьппам и обнаружил, что длина хвоста у их потомковв остается неизменной. Из этого он заключил, что наследственные признаки хвоста определяются не частицами, формируемыми в самом хвосте; напротив, они определяются клетками зародьппевой плазмы, которая при отрезании хвостов остается неизменной. Открытие законов наследственности Основные законы наследственности были открыты Грегором Менделем (1822 — 1884), монахом августинского монастыря, жившем в австрийском з ороде Брюнне (ныне Брно, Чехословакия).
Примерно с 1856 г. он начал экспериментировать с горохом (Рйит зайоит), для того чтобы узнать, как передаются по наследству индивидуальные признаки этого организма. Опыты Менделя и цо сегодняшним меркам могут служить прекрасным образцом научного исследования.
Результаты экспериментов он опубликовал в Известиях общества естественной истории в Брюнне в 1866 г., но его статья не привлекла никакого внимания ученых. Законы Менделя были вторично открыты в 1900 году тремя учеными, получившими сходные с Менделем результаты и признавшими его приоритет. Это были Гуго де фриз из Голландии, Карл Корренс нз Германии и Эрих Чермак из Австрии. С этого момента для всех стало очевидным, насколько велико значение работы Менделя: именно им был открыт путь к разгадке тайны наследственности.
Многие биологи Рнс. 2.!, Грегор Менлель. ученый, открывший фундвмснтальныс заковы наследственности. 2. Менделевскил геиензика заинтересовались генетикой. Первоочередной залачей было показать, что принципы Менделя приложимы не колько к растениям, но и к животным. Это было сделано в первые же годы ХХ века в основном Люсьеном Кено во Франции, Вильямом Бэтсоном в Англии и Вильямом Кастлем в США. Вскоре последовали новые важные открытия. Методы Менделя До Менделя многие ученые пытались понять, как наследуются биологические признаки. Они скрещивали растения или животных н наблюдали доминантные РЕЦЕССИВНЫЕ Зеле! ву Вз ез Рнс. 2.2. Семь признаков гороха РЬит запевна наследование которых изучал Мендель.
Мендель использовал растения, четко отличающиеся по одному признаку. Органиэапил и передача генетического материала сходство между родителями и потомством. Результаты были обескураживаюшими; одни признаки могли быть общими у потомка с одним родителем, другие — с другим, третьи-отличными от обоих родителей.
Глубокое проникновение в проблему и четкая методология обеспечили Менделю успех там, где его предшественники терпели неудачу. Он понял, что каждый раз следует концентрировать внимание на одном ппизнааке например на форме семян, а не на растении в целом. С этой целью он отобрал признаки, по которым растения четко отличались (рис. 2.2). Прежде чем скрешивать растения между собой, Мендель такуб "" Р"" яигилкикч Л получив от семеноводов множество различных разновидностей гороха, в течение двух лет разводил их, чтобы отобрать для своих опытов только те линии, в которых данный признак всегда воспроизводится в потомстве из поколения в поколение, Другой важной особенностью работы Менделя был количественный подход: он подсчитал число потомков разных типов, чтобы установить, с одинаковой ли частотой появляются носители альтернативных признаков. Менделевский метод ген ч ск г -подсчет числа особей каждого класса в потомстве, полученном от определенного типа скрешивания, — по-прежнему широко используется.
Фактически до возникновения в 50-х годах молекулярной генетики этот метод оставался единственным методом генетического анализа. Кроме разработки замечательной методологии научная гениальность Менделя проявилась в его способности сформулировать теорию, объясняющую данные экспериментов, и поставить эксперименты, подтверждающие эту теорию. Хотя концепция Менделя была представлена, строго говоря, в качестве гипотезы, в действительности это была завершенная теория.