«Трансляция» - Запрограммированный сдвиг рамки считывания. Регуляция трансляции мРНК ферритина (слева) и рецептора трансферрина (справа) ионами железа. Регуляция трансляции: рибо-переключатели. «Макромолекулярная мимикрия» фактора IF3. Структура тРНК и мРНК, связанных с рибосомой. Регуляция разных этапов трансляции у эукариот.
«Генномодифицированные растения» - Яблоко с генами апельсина. Генномодифицированные растения получены путем пересадки целых генов и частей молекулы ДНК от одного вида в клетки другого организма. Вот такие экзотические розы выведены методом генной инженерии. Генетически модифицированные растения. Чем полезны и вредны генномодифицированные продукты.
«Трансгенные организмы» - Кукуруза – на 80 % состоит из генетически модифицированных сортов. ГМП - большой и перспективный бизнес. Чья продукция содержит трансгенные компоненты. Томаты с геном камбалы. В Китае на свет появилась необычная "свинообезьяна". ЕСТЬ ИЛИ НЕ ЕСТЬ? - вот в чём вопрос. Генная инженерия. Продукты с добавками трансгенной сои.
«Открытия в генетике» - Г. Меллер. Хуго де Фриз. Развитие хромосомной теории. Настоящее генетики. 1917 год - открытие Института экспериментальной биологии, созданного Н. К. Кольцовым. Проект юных биологов Руководитель Караваева Н.М. Гимназия №1 имени А.Н.Барсукова. 1944 год -М. 1935 год -Н. В 1953 г. английский биофизик и генетик Ф. Крик н американский биохимик Дж.
«Основные понятия генетики» - 1900 год – рождение генетики. Томас Хант Морган (1866 – 1945). Значение генетики в современном мире: Творческое задание для всего класса. Муж и жена имеют волнис- тые волосы. Потомство, или гибриды, обозначаются буквой F от слова (Filli) – потомство, дети. Генетика: история развития науки. Основные генетические понятия.
«Генотип» - АА аа. Генотип Фенотип. Хромосомы Генетика. Изменчивость признаков, не связанную с изменением генотипа особи, называют: А – модификационной; Б – мутационной; В – полиплоидией; Г – гетерозисом. Вв. Найди ошибки: Храмосомы Гинетика. 1 закон Менделя. Аа Аа. Кодоминирование – отсутствие доминантно – рецессивных отношений.
Всего в теме 14 презентаций
Формы социального поведения проявляются в сообществах животных, при общение - когда контакты между животными начинают осуществляться через специальные сигнальные действия.
У головоногих моллюсков и членистоногих, но особенно у насекомых, можно найти четкие системы коммуникации с передачей данных по разным каналам. Это относится прежде всего к муравьям и пчелам, у них можно увидеть строго разграниченную структуру сообщества с разделением функций между обитателями. В свое время сообщества этих насекомых называли даже вводящими в заблуждение названием “общественные животные”. Именно муравьи и пчелы проявляют яркий пример элементов социального поведения – кооперации. Кооперация проявляется в согласованном поиске пищи, защите от врагов, охране территории. Передача информации у муравьев происходит посредством специфических выделений – т.е химических сигналов. Например, в случае опасности выделения распространяются по воздуху, их “воспринимают” другие муравьи “солдаты ” и спешат на помощь. Чем больше опасность тем больше муравьев выделяют сигналов тревоги, тем больше придет на помощь “солдат”. Таким образом муравьи кооперируются,объединяются для отражения атаки. Химические сигналы муравьев, служат также для указания сородичам пути муравья, интенсивность сигнала говорит о количестве пищи в том месте куда ведет след, что можно рассматривать как элемент кооперации в поведении.
Интересен следующий пример кооперации муравьев: муравьи организовывают ямку под землей, натаскивают туда листьев, споры грибов, и затем питаются выросшими грибами.
Некоторые пчелы также передают информацию химическим способом, это относится к пчелам из подсемейства Meliponinae, у них нет языка танца. Сборщица принесшая взяток, приводит соты в вибрирующее состояние, затем возвращается к обнаруженным цветам и на обратном пути оставляет пахучие метки на камнях, ветках деревьях, эти метки приводят других пчел к источнику пищи.
Но основным средством общения для пчел, являются “танцы”. Найдя источник пищи и вернувшись в улей, пчела раздает другим пчелам-сборщицам пробы нектара и приступает к “танцу”, пробежке по сотам, тем самым кооперируя других пчел на совместное использование найденного источника пищи.
Исследователи С.Л. Эллен и Л.Д. Мэч наблюдали весьма интересные элементы кооперации в стае волков. Стая из 20 волков жила за счет ослабевших животных.
Если животное яростно защищалось, лося оставляли в покое. Но если зверь был ослаблен, члены стаи вдруг собирались вместе, толкали друг друга мордами, виляли хвостами, т. е. проявляли соглашение о серьезной охоте.
Элемент кооперации под названием “мобинг”(от анг. толпа). наблюдается у стадных животных. Когда животные в случае опасности скопом нападают на хищника.
Явление кооперации обычно рассматривают на примере наследования формы гребня у кур (см. ниже), где имеется 2 дискретных гена, контролирующих 2 различных признака. При совместном действии доминантных аллелей этих генов происходит их кооперирование и появляется новый третий признак (новообразование).
Следует обратить внимание на принципиальное сходство кооперации и кодоминантности. Различие между ними состоит только в том, что при кооперации взаимодействуют аллели разных генов, а при кодоминантности – аллели одного и того же гена.
Таким образом, кооперация или новообразование – это такой тип взаимодействия двух или нескольких генов, при котором их доминантные аллели, имеющие собственное фенотипическое проявление, при совместном действии обусловливают появление нового третьего признака.
Расщепление во втором поколении – 9:3:3:1.
Обозначения: у кур за форму гребня отвечает два гена: R – розовидная форма; Р – гороховидная форма; rrрр – простая листовидная форма гребня, а при наличии обеих доминантных аллелей – форма гребня ореховидная.
41.Комплиментарность.
Комплемента́рность (в химии, 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 водородных связей, гидрофобных взаимодействий, электростатических взаимодействий заряженных функциональных групп и т. п.).Взаимодействие комплементарных фрагментов или биополимеров не сопровождается образованием ковалентной химической связи между комплементарными фрагментами, однако из-за пространственного взаимного соответствия комплементарных фрагментов приводит к образованию множества относительно слабых связей (водородных и ван-дер-ваальса) с достаточно большой суммарной энергией, что приводит к образованию устойчивых молекулярных комплексов. Вместе с тем, следует отметить, что механизм каталитичекой активности ферментов определяется комплементарностью фермента и переходного состояния либо промежуточного продукта катализируемой реакции - и в этом случае может происходить обратимое образование химической связи. Принцип комплементарности используется в синтезе ДНК. Это строгое соответствие соединения азотистых оснований, соединёнными водородными связями, в котором: А-Т (Аденин соединяется с Тимином) Г-Ц (Гуанин соединяется с Цитозином)
42.Эпистаз рецессивный и доминантный.
ЭПИСТАЗ
- один из типов взаимодействия генов, при котором аллели одного гена подавляют (эпнетатируют) проявление аллелей других генов. Символически эпистатирование обозначают знаком > («больше»). Различают рецессивный эпистаз (эпистатируют рецессивные аллели; выражается формулой аа > В?, вв) и доминантный эпистаз (эпистатируют доминантные аллели; выражается формулой А > В?, вв). Характерным для эпистаза является то, что определенные группы особей, обозначаемые разными фенотипическими радикалами, имеют одинаковый фенотип. Если признак контролируется, например двумя генами, эпистаз выражается в изменении соотношения расщепления по фенотипу среди гибридов второго поколения: 9:3:3:1 -> 12:3:1 при доминантном или 9:3:4 при рецессивном эпистазе. Биохимической основой эпистаза может быть многоэтапность процесса биосинтеза продукта, участвующего в формировании анализируемого признака, причём этапы этого процесса должны контролироваться разными генами. При этом аллели гена, контролирующего более ранние этапы этого процесса, будут эпистатировать над аллелями более «поздних» генов. При рассмотрении эпистаза на биохимическом уровне (когда признак - продукт конкретной реакции) эпистаз «превращается» в случай обычного независимого наследования разных элементарных признаков.
^ Рецессивный эпистаз -форма эпистаза, при которой рецессивный аллель эпистатического гена, находясь в гомозиготном состоянии, подавляет экспрессию др. (гипостатического) гена. Доминантный эпистаз - подавление доминантным аллелем одного (эпистатического) гена действия аллельной пары другого (гипостатического) гена; классический пример Д.э. - взаимодействие генов оперения кур С (гипостатический) и I (эпистатический).
Кооперация, или сотрудничество, между животными обычно включает какую-то форму альтруизма. При кооперации между представителями разных видов, называемой симбиозом, взаимоотношения строятся на взаимной основе. Например, многие виды тли обеспечивают себе защиту, кооперируясь с муравьями; муравьи в этом случае получают от тлей пищу. Так, когда черный садовый муравей (Lasita niger) встречается с бобовой тлей (Aphis fabae), он щекочет тлю усиками, что заставляет ее выделять медвяную росу - сахаристую жидкость (побочный продует пищеварения), которую муравей съедает.
Амфиприон (небольшая рыбка) прячется от хищников, плавая без всякого для себя вреда между щупальцами актиний. У этой рыбки выработалась устойчивость к стрекательным нитям актиний, и нет никакого сомнения, что актинии могли бы в процессе эволюции выработать эффективное средство против амфиприонов. Однако эти рыбы не причиняют актиниям вреда, а некоторые даже защищают своих актиний от хищников, таких, как рыбы-бабочки (Chaetodon), откусывающие у них кончики щупалец. Актинии также извлекают пользу из такого сожительства, питаясь остатками пищи этих рыбок. Таким образом, мы видим, что взаимоотношения между этими животными основаны на взаимной выгоде: актиния извлекает пользу, получая пищу и некоторую защиту от хищников, а амфиприон, его икра и мальки защищены от хищников и могут без помех развиваться между щупальцами актинии.
Кооперация между особями одного вида часто включает некоторые формы альтруизма. Совместная охота у гиеновых собак, львов и гиен обычно проводится родственниками. Гиеновые собаки (Lycaon pictus) обычно избирают в жертву животных, гораздо более крупных, чем они сами, таких, как зебра или гну. Они выбирают отдельное животное и преследуют его в течение долгого времени. Охота включает кооперацию при отборе жертвы и во время преследования ее. Во время погони лидеры могут меняться и таким образом делить тяжесть погони на длинной дистанции. Собаки, бегущие сзади, иногда срезают углы, пытаясь преградить путь жертве. Добычу делят на всех членов группы, а после возвращения домой взрослые часто отрыгивают пищу для щенков. Некоторые взрослые не участвуют в охоте, а охраняют молодых, однако вернувшаяся группа кормит также и этих животных. Таким образом, отдельные собаки проявляют альтруизм по отношению к другим членам группы, а не преследуют только свои собственные интересы.
Альтруистическое поведение при коллективных охотах ничем не замаскировано, и его нетрудно объяснить в понятиях отбора родичей. Однако совместное выведение потомства ставит перед эволюционистом более сложные проблемы. Например, мексиканская сойка выводит птенцов коллективно и живет стаями от 4 до 15 особей. Это оседлый вид, и каждая стая совместно защищает свою территорию в дубовом или сосновом лесу. Размножающаяся пара строит гнездо, и самка откладывает яйца только в свое гнездо. В каждой стае может быть от одного до четырех гнезд. Вылупившихся птенцов выкармливают не только родители, но и другие члены стаи. Около 50% пищи, получаемой птенцами, приносят им не родители, а другие птицы стаи. Эти помощники при гнезде проявляют очевидные признаки альтруизма - ценою собственных больших затрат они помогают выращивать чужое потомство.
Необходимо объяснить, почему мутация, которая приводит к неспособности помочь в выращивании потомства других особей, не должна распространяться в популяции и в конечном счете разрушить основу кооперативного поведения. Во-первых, помощники состоят в достаточно близком родстве с потомством других членов стаи, и поэтому альтруистические черты поддерживаются в популяции отбором родичей. Во-вторых, помощники при гнезде извлекают пользу из своего кажущегося альтруистическим поведения. Возможно, они пользуются покровительством гнездящейся пары или получают ценный опыт. В-третьих, здесь вовлечены некоторые формы взаимного альтруизма. Быть может, гнездящаяся пара терпит на своей территории других птиц и некоторое истощение ресурсов в обмен на помощь, получаемую при выращивании молодых. Прежде чем оценивать эти варианты, полезно выяснить, есть ли у разных видов птиц, выращивающих потомство совместно, какие-либо общие признаки.
Обзор литературы (Emlen, 1978) позволяет предположить, что у большинства видов птиц, выращивающих потомство совместно, некоторые признаки сходны. Например, большинство из них оседлы и населяют тропики или субтропики. Условия обитания там относительно постоянны, а сезонные смены погоды невелики, что приводит к конкуренции за подходящие местообитания и территорию; к тому же в местах, пригодных для устройства гнезда, часто мало пищи. Роберт Селандер (Selander. 1964) предположил, что такие условия приводят к развитию общественной территориальности и совместному выращиванию потомства, и эта точка зрения подтверждается данными ряда этологов, работающих с разными видами (Emlen, 1978). Птицам, совместно выращивающим потомство, обычно присущи признаки, типичные для популяций, живущих в неблагоприятных условиях среды, - это низкая плодовитость, большая продолжительность жизни, позднее половое созревание и низкая расселяемость (Brown, 1970). Обычно молодые держатся на территории родителей и привлекаются в качестве помощников. Может показаться, что молодые, которые остаются недалеко от гнезда, увеличивают вероятность своего выживания и в то же время приобретают ценный опыт. Однако это не объясняет, почему молодые должны нести дополнительные затраты, помогая родителям выращивать следующий выводок. Не очевидно также то, что размножающиеся птицы в действительности получают пользу от таких помощников у гнезда. Эмлен суммировал преимущества и недостатки совместного выращивания потомства следующим образом.
Существуют различные способы извлечения пользы для размножающихся птиц. Они могут получить ценную помощь при уходе и выращивании потомства. Сравнение репродуктивного успеха родителей с помощниками и без них у 12 видов показало, что обычно помощники действительно помогают. Однако у пяти видов размножающиеся пары с помощниками занимали большую и лучшую территорию, чем пары без помощников. Таким образом, больший успех этих пар, возможно, вызван лучшим качеством территории. А быть может, большие группы (т.е. группы с помощниками) могут защищать большую территорию.
Помощники могут служить для страховки, т. е. они могут вырастить птенцов в случае гибели одного из родителей.
Опыт, полученный помощниками, увеличивает их шансы на успешное размножение в будущем. Если помощники состоят в близком родстве с производителями, тогда их будущее успешное размножение увеличит совокупную приспособленность этих производителей.
Привлечение или удержание помощников - важный способ увеличения размеров группы. Конкуренция между группами может означать, что большая группа лучше приспособлена к захвату и защите лучшей территории. Есть и другое преимущество большой группы, как, например, более быстрое обнаружение хищников, что увеличивает вероятность выживания всех членов группы.
Наличие помощников в группе может создавать и некоторое неудобство. Дополнительные птицы могут выбрать запасы пищи до такой степени, что вероятность успешного размножения пары уменьшится. Повышенная активность около гнезда может привлечь внимание хищников.
Неопытность начинающих помощников может оказаться и вредной для потомства. Это справедливо, если опыт важен при проявлении родительской заботы. Исследования южноавстралийской водяной курочки (Tribonyx mortierii) и хохлатой сойки (Aphelocoma coerulescens) показали, что опытные родители достигают большего репродуктивного успеха, чем неопытные (Emlen, 1978).
Как часть стратегии захвата территории помощники могут саботировать усилия размножающейся пары. Имеются данные, свидетельствующие о том, что это действительно происходит у некоторых видов. Многие исследователи описывали серьезные ссоры между производителями и их помощниками; было отмечено, что и арабские кустарницы (Turdoides squamiceps) (Zahavi, 1974), и хохлатые сойки (Woolfenden, 1973) нередко истребляют яйца в гнездах своей собственной группы.
Неразмножающиеся птицы, становясь помощниками, могут извлекать разного рода пользу из своего положения: 1) они приобретают опыт выращивания потомства; 2) получают определенную выгоду от существования в группе; 3) увеличивают совокупную приспособленность, помогая родственникам; 4) наследуют часть территории родителей.
Основной ущерб, который может понести неразмножающаяся птица, присоединившись к размножающейся паре, - это то, что она потеряет возможность или отсрочит собственное размножение. Однако шансы на самостоятельное успешное размножение невелики в связи с трудностями в поисках брачного партнера, основания независимой территории и спаривания в качестве новичка.
Теоретически альтруистическое поведение можно выделить среди других типов социального взаимодействия, если учитывать пропорциональное распределение выгоды между обоими участниками. Гамильтон (Hamilton, 1964) предложил терминологию, приведенную в табл. 9.5, для описания четырех основных типов взаимодействий. Эту классификацию можно с успехом использовать для описания ситуации с помощниками при гнезде. Если отношения между размножающейся птицей и ее помощницей действительно представляют собой отношения сотрудничества, то можно ожидать, что обе птицы выигрывают, увеличивая индивидуальную приспособленность. Это происходит в ситуациях, когда совместная жизнь в группе выгодна как для размножающейся пары, так и для ее помощников. Например, группа может владеть лучшей территорией, чем пара, или успешнее отражать нападения хищников. Помощь, оказываемую неразмножающимися птицами, можно рассматривать и как плату за присоединение к группе (Gaston, 1976), и как форму обучения (Emlen, 1978), поскольку помощница в конце концов принимает на себя роль размножающейся самки.
В случаях, когда поведение помощницы чисто альтруистическое, размножающиеся птицы получают определенный выигрыш, тогда как индивидуальная приспособленность помощницы снижается. Совокупная приспособленность помощницы возрастает в тех случаях, когда она помогает родственникам; такая стратегия могла появиться в процессе отбора родичей. Альтернативная стратегия, при которой молодые птицы спариваются и селятся самостоятельно с самого начала, по-видимому, нежизнеспособна. Помощницам, по-видимому, приходится ждать, когда появится свободная территория.
Помощники, проявляющие эгоизм, выигрывают от присоединения к размножающейся паре, но они снижают репродуктивный успех размножающейся пары. У некоторых дятлов (Skutch, 1969) и белокрылых клушиц (Rowler, 1965) неопытные помощники обычно бесполезны. Лишние птицы на территории могут истощить запасы пищи, а чрезмерная возня у гнезда может привлечь хищников. Почему родители должны терпеть присутствие птиц-помощников, если от них нет никакой пользы? Одна из возможных причин - это заинтересованность в генетическом благосостоянии своего рода; кроме того, это, возможно, форма растянутой заботы о потомстве.
Если ни производители, ни помощники не получают никакой пользы, то такие взаимоотношения можно считать враждебными. Однако родители могут проявлять терпимость к помощникам, даже если их присутствие приносит вред, по причинам, обсуждавшимся в предыдущем абзаце. Помощники могут ничего не выиграть в течение короткого времени, но они в состоянии саботировать усилия размножающейся пары и в конце концов захватить эту территорию (Zahavi, 1974, 1976).