Слайд 1Сущность наследственности
Дочерний организм имеет те же признаки и свойства
потому, что с момента зарождения и в процессе развития у
него синтезируются те же белки и в той же последовательности, что и у родителей
Отсюда можно сделать вывод: сущность наследственности заключается в том, что синтез белков в возникающем и развивающимся организме идет по той же программе, что и в родительских организмах или исходной особи.
Слайд 2ДНК и синтез белков
Различия между живыми организмами заключаются в числе
разных нуклеотидов и их взаимном расположении и сочетании в цепочках
ДНК.
Программа синтеза белков в клетке записана на цепочках ДНК хромосом различным сочетанием четырех различных нуклеотидов
Слайд 3Принцип записи наследственной информации
Генетический код
Синтез белков: транскрипция и трансляция.
Цитоплазматическая наследственность
Слайд 4Генетический код
Генетический код – система записи наследственной информации в молекулах
нуклеиновых кислот.
Информация о синтезе белка зашифрована на ДНК в последовательности
нуклеотидов
Три нуклеотида расположенные рядом на ДНК кодируют одну аминокислоту
Элементарная единица наследственной информации называется кодоном.
Всего 64 кодона; 61 кодон кодирует 20 аминокислот; 3 кодона – являются стоп-кодонами
Слайд 5Свойства генетического кода
Генетический код является:
триплетным (одну аминокислоту кодируют 3 нуклеотида);
вырожденным
(одной аминокислоте, за исключением метионина и триптофана, соответствует более одного
кодона);
неперекрывающимся (соседние триплеты не имеют общих оснований);
универсальным (во всех живых организмах одинаковые кодоны кодируют одни и те же аминокислоты)
Код не имеет разделительных знаков и считывается в пределах гена в одном направлении
Слайд 9Синтез белков: транскрипция
Роль переносчика наследственной программы из клеточного ядра в
цитоплазму на рибосомы выполняет рибонуклеиновая кислота, которая называется матричной или
информационной иРНК, или мРНК.
В состав РНК входит сахарная группа - рибоза
- иРНК имеет одноцепочную структуру,
- цепочка иРНК во много раз короче ДНК;
иРНК синтезируется на ДНК, как на матрице;
В составе иРНК вместо тимина входит урацил
Слайд 10Синтез белков: транскрипция
Транскрипция – процесс, в котором последовательность оснований ДНК
переносится на РНК.
Под действие иРНК-полимеразы двойная цепь ДНК раскручивается и
ее ветви отделяются друг от друга.
На одной из нитей ДНК по методу комплементарности идет синтез иРНК.
После окончания синтеза иРНК две нити ДНК снова объединяются и молекула снова принимает обычную форму двойной спирали.
Слайд 13Синтез белков: трансляция
Трансляция – перевод последовательности нуклеотидов гена в последовательность
аминокислот белка
После своего синтеза иРНК переходит из клеточного ядра в
цитоплазму и попадает на рибосому.
На рибосомах в соответствии с записанной на иРНК наследственной программой и с помощью третьего вида нуклеиновых кислот – транспортных тРНК, происходит синтез белковых молекул.
Слайд 14Синтез белков: трансляция
тРНК имеют антикодоны, с помощью которых свободно связываются
с определенными аминокислотами.
Соединившись со своими аминокислотами тРНК подтягивает их к
рибосоме и присоединяет к кодону на иРНК по методу комплементарности.
Рибосома двигаясь вдоль иРНК, гарантирует, что каждый кодон и антикодон будут соответствовать друг другу.
Слайд 17Цитоплазматическая (внеядерная) наследственность
Материальные носители внеядерной наследственности – митохондрии и пластиды
Характерные
особенности – отсутствие закономерного расщепления, наследование только по материнской линии
Виды
внеядерной наследственности – пестролистность у растений, мужская стерильность, устойчивость к антибиотикам, наступление основных этапов в жизни растений
Метод изучения – реципрокное скрещивание
Слайд 18Учение о гене и генотипе
Ген и генотип.
Норма реакции и
фенотип.
Классификация генов.
Механизм генной регуляции.
Слайд 19Ген и генотип
Ген – участок ДНК, ответственный за синтез одного
белка
На генах записана наследственная программа синтеза белков, которая
реализуется в клетке
Генотип – совокупность всех генов организма
Слайд 20Гены подразделяются на две категории:
– структурные, кодирующие строение определенных белков
(именно они определяют строение рибосомной РНК);
– функциональные (регуляторные), служащие местами
специфического присоединения белков-репрессоров и белков-активаторов.
Слайд 21К функциональным генам относятся:
ген-оператор, ген-регулятор, промотор, терминатор
Ген-оператор координирует проявление соседних
генов, составляющих оперон.
Оперон – функциональная генетическая единица, которая представляет
собой совокупность транскрибируемых генов, обычно контролирующих родственные биохимические функции.
Ген-промотор – это стартовые точки на ДНК, к которым присоединяются РНК полимеразы с тем, чтобы начать транскрипцию.
Слайд 22Ген-регулятор – регулирует генетическую транскрипцию структурных генов в опероне, контролирует
синтез репрессора, который ингибирует действие гена оператора и таким образом
включает оперон.
Терминатор – специфическая область ДНК (последовательность в опероне), ответственная за прекращение синтеза иРНК у конца оперона или отдельного гена.
Слайд 23Регуляция активности генов
На разных этапах роста и развития организма в
его клетках с ДНК считывается лишь часть наследственной программы и
синтезируются лишь те белки, которые необходимы в данный момент.
Благодаря этому возникают клетки с разными белковыми комплексами.
Между организмом и средой существует тесная связь: конкретному комплексу факторов среды отвечает соответствующая реакция генотипа.
Слайд 24При изменении условий среды изменяются биохимические процессы происходящие в клетке.
Часть генов, с которых считывалась наследственная информация, подавляются и синтезируются
новые белки, которые отвечают изменившимся условиям.
При этом изменяются внутренние и внешние признаки и свойства организма.
Следовательно генотип любого организма обладает известной широтой
Слайд 25
В организме сразу никогда не реализуется вся наследственная информация.
Всегда
имеется запас наследственных возможностей, позволяющий организму, приспосабливаться к новым условиям
среды.
Норма реакции – способность генотипа обеспечивать в определенных пределах изменчивость организма в зависимости от меняющихся условий среды.
Фенотип – результат реализации генотипа в конкретных условиях среды.
Слайд 26Регуляция активности генов
Регуляция активности генов осуществляется опероном, который состоит из
различных генов, расположенных друг за другом.
Процесс включения генов делится на
три стадии.
Слайд 27Первая стадия: Производство молекулы репрессора
ген регулятор, находящийся на некотором
удалении от оперона, синтезирует белок – репрессор;
при отсутствии субстрата репрессор
блокирует синтез РНК-полимеразы;
это препятствует транскрипции генов, кодирующих производство конкретного фермента
Слайд 28Вторая стадия: Присоединение индуктора к белку репрессору
реакция происходит только при
высокой концентрации субстрата;
индуктор соединяется с репрессором, что предотвращает соединение репрессора
с РНК-полимеразой;
РНК-полимераза может выполнять свои функции, и структурные гены могут синтезировать белок.
Слайд 29Третья стадия: Транскрипция генов и производство фермента
как только белок репрессор
блокируется, РНК-полимераза получает доступ к гену оператору;
ген - оператор включает
структурные гены, синтезируется фермент;
такой механизм регуляции генов происходит только при достаточной концентрации субстрата, то есть производство фермента индуцируется наличием субстрата;
В 1965 году Франсуа Жакоб и Жак Моно получили Нобелевскую премию
