Как вы считаете правильно ли будет сказать что ген это участок хромосомы кратко
Обновлено: 02.07.2024
Раздел ОГЭ: 2.1. … Гены и хромосомы. Нарушения в строении и функционировании клеток — одна из причин заболеваний организмов. …
Ген — это участок молекулы ДНК, содержащий информацию о первичной структуре одной белковой молекулы. Существуют также гены, содержащие информацию о структуре всех видов РНК, и регуляторные гены. Ген считается единицей наследственности .
Передача информации осуществляется с помощью генетического кода — соответствия между триплетами (тройками) нуклеотидов и аминокислотами. Это соответствие расшифровано и публикуется в виде таблиц генетического кода, универсального для всех живых существ на Земле. Последовательность триплетов нуклеотидов в ДНК (и комплементарная ей последовательность триплетов в иРНК) определяет последовательность аминокислот в белке. Например:
В длинных молекулах ДНК гены идут последовательно, образуя группы сцепления. Каждая такая молекула является основой для формирования хромосомы.
Хромосома — комплекс из молекулы ДНК и белков, способствующих её компактной укладке. Наиболее длинной ДНК является в период удвоения (репликации), происходящий перед делением клетки в интерфазе, т. е. в период жизни клетки между делениями.
Сначала разрываются водородные связи между цепями ДНК, потом цепи расходятся и к нуклеотидам каждой цепи подходят из раствора комплементарные нуклеотиды, затем вновь выстроенные нуклеотиды сшиваются в цепи с помощью фермента ДНК-полимеразы и образовавшиеся две двухцепочечные молекулы скручиваются, образуя спирали. Эти две одинаковые молекулы — хроматиды остаются связанными в точке, называемой центромерой. Так формируется двухроматидная хромосома. В начале деления каждая такая хромосома спирализуется. При этом нити ДНК накручиваются на специальные белки, формируются более короткие и толстые структуры — хромосомы становятся видны в световой микроскоп.
Митоз — способ деления клеток, обеспечивающий бесполое размножение, а также рост многоклеточных организмов,— состоит из 4 фаз.
В профазе растворяется оболочка ядра, элементы клеточного центра расходятся к полюсам клетки, формируя нити веретена деления, удвоенные хромосомы спирализуются.
В метафазе хромосомы окончательно спирализуются и выстраиваются на экваторе клетки с помощью нитей веретена деления, прикрепляющихся к их центромерам.
В анафазе центромеры, соединявшие сестринские хроматиды, делятся, и хроматиды с помощью сокращающихся нитей веретена деления расходятся к полюсам. С этого момента хроматиды можно называть самостоятельными однохроматидными хромосомами.
В телофазе у полюсов собираются комплекты хромосом, вокруг них формируются оболочки ядер, затем происходит разделение цитоплазмы и получаются две клетки.
Дочерние клетки содержат одинаковый набор хромосом и являются генетическими копиями материнской клетки.
Мейоз — особый способ деления, характерный для организмов, размножающихся половым путём, и приводящий к формированию половых клеток — гамет (у растений — спор). Гаметы способны к слиянию с образованием зиготы — первой клетки дочернего организма. Чтобы в клетках потомства набор хромосом не увеличивался каждый раз вдвое, в ходе мейоза происходит редукция — уменьшение числа хромосом в два раза.
Клетки организмов, размножающихся половым путём, содержат диплоидный — двойной — набор хромосом (2n), в котором каждая хромосома имеет пару — гомологичную хромосому с похожим набором генов (одна из гомологичных хромосом досталась от матери, другая — от отца). Такие клетки делятся последовательно два раза, причём каждое деление состоят из четырёх фаз.
В профазе I (первого деления) происходит то же, что в профазе митоза, кроме того, гомологичные хромосомы находят друг друга и попарно скручиваются — происходит конъюгация. При этом они могут обмениваться участками — происходит кроссинговер.
В метафазе I хромосомы окончательно спирализуются и с помощью нитей веретена деления выстраиваются на экваторе клетки гомологичными парами — бивалентами.
В анафазе I нити веретена деления сокращаются и с их помощью к полюсам расходятся целые двухроматидные хромосомы, по одной от каждой гомологичной пары.
В телофазе I, как и в митозе, получаются две клетки, но дочерние клетки содержат одинарный т. е. гаплоидный набор хромосом. Эти хромосомы двойные — каждая состоит из двух хроматид.
Первое деление является редукционным. Затем, минуя интерфазу (период между делениями, сопровождающийся удвоением хромосом), обе клетки приступают ко второму делению. Второе деление протекает в четыре обычные фазы, события которых аналогичны фазам митоза.
Получаются четыре клетки — будущие гаметы, в каждой из которых одинарный набор одно-хроматидных хромосом, вдвое меньший, чем был в исходной клетке. Кроме того, все эти четыре клетки отличаются друг от друга в зависимости от того, чьи гены и хромосомы (материнские или отцовские) в них попали при независимом расхождении хромосом в I делении и в результате кроссинговера. Таким образом, мейоз приводит к комбинативной изменчивости гамет.
Нарушения в строении и функционировании клеток
Нарушения в строении и функционировании клеток — одна из причин заболеваний организмов.
На клеточном уровне происходят важнейшие процессы жизнедеятельности организмов. Это процессы обмена веществ, а также процессы деления и роста клеток, обеспечивающие рост и размножение организмов. Нормальное протекание любого процесса требует отсутствия нарушений в строении и функционировании отдельных органоидов и клеток в целом. Так, нормальное обеспечение животных клеток энергией в процессе дыхания требует правильной работы мембраны, с помощью которой поглощаются органические вещества и кислород, затем работы лизосом, ферментов цитоплазмы и митохондрий.
Особенно следует отметить работу ферментов, без помощи которых не может протекать практически ни одна химическая реакция в клетке. Для того чтобы форма активного центра фермента как ключ к замку подходила к форме вещества, подвергаемого реакции, строение белка фермента должно быть абсолютно правильным. При синтезе такого белка требуется в правильном порядке соединить аминокислоты. Информация об этом хранится в генах и реализуется в ходе биосинтеза белка. Затем информация копируется в ходе удвоения ДНК и передаётся при делении дочерним клеткам.
Нарушение, возникающее на любом из этапов функционирования клетки, может привести к заболеванию организма. Так, клетки здорового человека могут захватывать и перерабатывать содержащуюся в молоке аминокислоту фенилаланин. В клетках имеется фермент, способный катализировать химическую реакцию превращения фенилаланина в вещество, подвергающееся дальнейшей нормальной переработке, вплоть до выделения конечных продуктов обмена — СO2, Н2O, NH3 и мочевины.
При удвоении ДНК могут происходить ошибки (может быть поставлен не комплементарный нуклеотид) или произойти потеря или вставка одного или нескольких нуклеотидов. Если такое изменение (мутация) произойдёт в гене, содержащем информацию о данном ферменте, то фермент, хотя и будет синтезироваться, работать не будет. Изменение порядка нуклеотидов в гене вызовет изменение порядка аминокислот в белке-ферменте, у фермента сформируются неправильные I, II и III структуры, и он не сможет катализировать реакцию. Фенилаланин не будет нормально перерабатываться, что приведёт к развитию заболевания — фенилкетонурии, сопровождающейся нарушением работы нервной системы. Описанная мутация относится к генным, точковым
Ген — структурная и функциональная единица наследственности живых организмов. Ген представляет собой участок ДНК, задающий последовательность определённого полипептида либо функциональной РНК. Гены (точнее, аллели генов) определяют наследственные признаки организмов, передающиеся от родителей потомству при размножении.
Вопрос 2. Как вы считаете, правильно ли будет сказать, что ген — это участок хромосомы?
Это утверждение неверно, так как ген – участок молекулы ДНК, определяющий возможность развития отдельного элементарного признака, или синтез одной белковой молекулы.
Вопрос 4. Что такое признак? Какие бывают признаки? Приведите примеры признаков на различных уровнях организации.
• Это свойство, по которому явление или же предмет можно очень просто отличить от других.
• Это отличительное качество, характеристика или свойство изучаемого явления или предмета, которое выражено совокупностью переменных, а эти переменные могут подвергаться измерению и наблюдению.
• Это доказательство или свидетельство.
• Это знак или примета, по которым можно что-то определить, подробно описать или же что-либо узнать.
Выделяют видимые признаки (цвет кожи, волос, форма уха или носа, окраска цветков) организменный уровень;
биохимические (структура белка, активность фермента, концентрация гормонов в крови и т. д.) молекулярный уровень;
гистологические (форма и размеры клеток, строение тканей и органов), анатомические (строение тела и взаимное расположение органов) и т. д.
В молекулах дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) хранится информация, необходимая для построения клеточных структур организма. Молекулы ДНК закручены в спираль и упакованы в хромосомы. Каждая молекула ДНК образует 1 хромосому. В ядрах почти всех клеток человека содержится 46 хромосом, а в ядрах половых клеток -23 хромосомы. В молекуле ДНК 2 связанные между собой цепи закручены одна вокруг другой, образуя двойную спираль. Цепи удерживаются вместе посредством входящих в их состав азотистых оснований. Существует 4 типа оснований, и их точная последовательность в молекуле ДНК служит генетическим кодом, определяющим структуру и функции клеток.
В теле человека около 100 000 генов. 1 ген - это небольшой участок молекулы ДНК. Каждый ген содержит инструкции по синтезу 1 белка в клетке. Поскольку белки регулируют обмен веществ, получается, что именно гены управляют всеми химическими реакциями в организме, определяют строение и функции нашего тела.
Все клетки, кроме половых, содержат 46 хромосом, объединенных в 23 пары. Каждая пара состоит из 1 материнской и 1 отцовской хромосом. У парных хромосом одинаковый набор генов, представленных соответственно в 2 вариантах - материнском и отцовском. 2 варианта одного и того же гена, ответственного за определенный признак, образуют пару. В паре генов обычно один доминирует и подавляет действие другого. Например, если в материнской хромосоме присутствует доминирующий ген карих глаз, а в отцовской, - ген голубых, глаза у ребенка будут карие.
Хромосомы закрученные. в спираль. получаются гены. как и говорил шо одно и тоже. с этого получается клетка.. с клеток получается человек. шо нетак сказал. шо удалили. ответ.
tost3 Гуру (3055) "ШО, ШО. одно и тоже. " по вашей логике автомобиль и двигатель это тоже одно и тоже?
Я не медик, не биолог по образованию, а экономист. По своей специальности изучаю генетические алгоритмы, которые построены по законам эволюции и генетики.
Поскольку я не сильна в генетике, прошу вас помочь разобраться в нюансах, которые я не знаю, а в интернете, как ни странно, найти не могу.
Итак, что мне непонятно.
ДНК, хромосомы и гены. КАК они между собой взаимосвязаны.
Я знаю, что:
Ген - это отрезок цепи ДНК, который отвечает за определенное свойство живого существа, например, за цвет глаз.
Хромосома — важная составная часть ядра, состоящая из одной молекулы ДНК в соединении с молекулами белка. Хромосомы являются носителями генов.
Как я себе это представляю:
В клетке есть 1 хромосома. В ней есть 1 (!) молекула ДНК. ДНК состоит (в упрощенном виде) из нуклеотидов. Если ДНК порезать на кусочки, будут гены. Тогда каждый ген состоит из, допустим, 10-20 нуклеотидов. Сколько таких генов в одной цепи ДНК мы получим? Не знаю.
Но: генов много ( в человеч.организме примерно 60 тыс.). Не думаю, что все эти 60 тысяч генов размещаются на одной цепи ДНК. Отсюда можно предположить, что в каждой хромосоме РАЗНЫЕ молекулы ДНК. Одинаковых нет?
Тогда кол-во молекул ДНК = кол-ву хромосом = кол-ву клеток в организме.
И еще интересный момент. Если ген - это отрезок ДНК, то как ученые определяют начало гена №1, гена № 2. Т.е., грубо говоря, как цепь ДНК разбивается на "интервалы-гены"? Любопытно.
(Возможно, я пишу бред какой-то. Это лично мои логические заключения. Информацию я об этом найти не смогла. Дается отдельно понятие гена, отдельно - хромосомы, а об их взаимосвязи толкового ничего не сказано. )
Правильны ли эти мои выводы по генетике? :)
Заранее спасибо за ответ!
А школу давно закончили? и что значит "генетические алгоритмы, которые построены по законам эволюции и генетики"?
У человека 46 хромосом (23 пары). Хромосома это суперскрученная молекула ДНК.
Ген это участок ДНК, контролирующий синтез одного белка (определяющий один признак). Ген состоит в среднем из 1000 нуклеотидов (ну очень средне). В геноме (совокупность всех генов) человека около 20-25 тысяч генов. Ген, начало гена, определяется уникальной последовательностью нуклеотидов, так же конец гена определяется другой последовательностью нуклеотидов. Эти метки начала и конца, характерны для всех генов.
"Тогда кол-во молекул ДНК = кол-ву хромосом = кол-ву клеток в организме"-не правильно. генов 25 тысяч=>23 хромосомы, причем набор генов (очень упрощенно) одинаков для всех клеток организма.
В школе я на такие вещи не обращала внимания. Не было необходимости. Подчеркиваю, мне непонятна была именно взаимосвязь, а не каждый термин в отдельности.
Это математически описанный алгоритм, но в нем используются понятия из генетики - хромосома, гены.
А также операторы скрещивания, мутации, селекции (это из теории эволюции).
Короче, этот нестандартный алгоритм используют для программного решения целого круга задач.
А по поводу последнего абзаца позвольте:
""Тогда кол-во молекул ДНК = кол-ву хромосом = кол-ву клеток в организме"-не правильно. генов 25 тысяч=>23 хромосомы, причем набор генов (очень упрощенно) одинаков для всех клеток организма. "
Вы пишете, что хромосома - это скрученная молекула ДНК. Итак, 1 хромосома - это 1 молекула ДНК, выражаясь математически.
Далее Вы пишете: "набор генов (очень упрощенно) одинаков для всех клеток организма", а в 1 клетке - 1 хромосома. Итак, если набор генов одинаков для всех клеток, то он одинаков для всех хромосом.
Поскольку хромосом 23, то, учитывая это, получается, что хромосомы по "составу" одинаковы, просто в клетке может быть какая-то одна из 23 хромосом. Верно?
Вы меня извините за грубое, немедицинское описание. Просто мне нужно понять базу алгоритма, поэтому я и мыслю математически - "сколько чего, и что в чем содержится".
Я ошиблась. Не в 1 клетке - 1 хромосома :) (их 46 там).
Получается, каждая хромосома имеет разные молекулы ДНК. Тогда в совокупности хромосомы в клетке обеспечивают полный набор генов для каждой клетки организма.
я говорил что, в каждой клетке присутствуют те же гены что и в другой, независимо нервная она или мышечная. Хромосом все же 23 (46 это диплоидный набор, то есть каждой хромосомы по две штуки). Я и не говорил, что каждая хромосома несет те же гены что и другие. В каждой клетке все хромосомы присутствуют!
вот вы тупите все. это ж так все просто!! а лучше посморите мою аву - там все 46 хромосом - мои собственные.
СЕКВЕНИРОВАНИЕ ДНК. Новые достижения генетической медицины
Считается, что секвенирование ДНК в скором времени позволит определять генетические особенности раковых опухолей и лечить больных с помощью персонализированных препаратов (это уже происходит в некоторых раковых центрах). Дети, рожденные с редкими заболеваниями, смогут получать точечное лечение, что снизит возможность ошибочных диагнозов и лечения наугад.
За стенами лабораторий, в странах третьего мира, спасатели будут с помощью переносных устройств искать в питьевой воде микробов - возбудителей эпидемии. Инженеры будут использовать СЕКВЕНАТОРЫ, чтобы конструировать искусственные бактерии, способные производить топливо будущего. Для фермеров создадут сельскохозяйственные культуры, которые быстро растут, устойчивы к паразитам и засухе и не требуют много удобрений.
решите пожалуйста кому не тяжело. №1у черной кошки и черного кота родились белые котята,потому что она долго смотрела на снег?
№2в медико-генетическую консультацию обратилась женщина (пробанд)с просьбой, определить вероятность рождения в семье детей, страдающих альбинизмом . она здорова, но в ее семье встречались случаи альбинизма, муж-альбинос. альбинизм у человека наследуется как аутосомный рецессивный признак. СПАСИБО ОГРОМНОЕ ЗАРАНЕЕ.(
Олег, секвенаторы НЕ ПРЕДНАЗНАЧЕНЫ ДЛЯ КОНСТРУИРОВАНИЯ чего бы то ни было. Они "читают", но "писать" при этом не умеют )))
Секвенирование биополимеров (белков и нуклеиновых кислот — ДНК и РНК) — определение их аминокислотной или нуклеотидной последовательности (от лат. sequentum — последовательность). В результате секвенирования получают формальное описание первичной структуры линейной макромолекулы в виде последовательности мономеров в текстовом виде. Размеры секвенируемых участков ДНК обычно не превышают 100 пар нуклеотидов (next-generation sequencing) и 1000 пар нуклеотидов при секвенировании по Сенгеру. В результате секвенирования перекрывающихся участков ДНК, получают последовательности участков генов, целых генов, тотальной мРНК и даже полных геномов организмов.
Переносной секвенатор? Это как? Вы когда-нибудь этот аппарат видели? Кроме того, ДНК они магическим способом там на месте выделять будут? Секвенаторы, знаете ли, целых микробов не потребляют. Им подавай ДНК или РНК, да еще и в определенном количестве, существенно больше, чем в одной клетке содержится.
А лечение заболеваний. Да еще и раковых. Почему же в некоторых центрах? Сейчас это доступно практически везде. Правда, далеко не всегда лечение, зачастую только поддержка состояния пациента, так называемая таргетная терапия. Но и это уже огромный шаг вперед!
Но основная задача генетических исследований на сегодняшний день - выявление ПРЕДРАСПОЛОЖЕННОСТИ к различным заболеваниям и состояниям. ИБС, сахарный диабет, нарушения свертываемости, рак тот же самый и многое другое. Опять же, вылечить - весьма сомнительно, а вот ОТСРОЧИТЬ НАЧАЛО ЗАБОЛЕВАНИЯ - вот то, что уже десятилетиями пытаются сделать наугад, да все как-то криво получается. А теперь можно персонифицированно и целенаправлено!
Ген – это наследственный фактор, в котором зашифрован определенный признак организма. Физически ген представляет собой участок ДНК (реже – РНК), который задает последовательность белков либо функциональной РНК. Совокупность генов в организме называют генотипом, а науку о генах – генетикой.
Всё началось с гороха
Аббат Грегор Мендель, австрийский ботаник и биолог, заметил, что потомство не всегда повторяет признаки, которыми обладали родители. Чтобы понять взаимосвязь, Мендель стал выращивать горох, скрещивать различные растения и отслеживать частоту наследования признаков.
Мендель доказал, что отдельные признаки (цвет, форма цветка и т.д.) могут наследоваться независимо. Он вывел теорию доминантных и рецессивных признаков, описал явление прерывистого наследования, математически интерпретировал результаты своих экспериментов.
Труды Менделя впервые опубликовали в 1866 году. Именно его считают основоположником генетики.
ДНК как носитель генов
В 1940-е годы американский биолог Освальд Эвери из Рокфеллеровского института доказал, что дезоксирибонуклеиновая кислота, которая присутствует в ядре клетки, является физическим носителем генетической информации. В экспериментах с пневмококками он установил, что только ДНК, а не белок или другие компоненты, передает признаки от бактерий к их наследникам.
Первые фото ДНК удалось получить только в 1953 году Розалинд Франклин и Морису Уилкинсу. На их основе Джеймс Д. Уотсон и Фрэнсис Крик разработали модель молекулы двухцепочечной спирали ДНК, а также сформулировали теорию генетической репликации – создания двух дочерних ДНК от материнской клетки.
Всё это привело к появлению главной догмы молекулярной биологии. РНК (рибонуклеиновая кислота, одинарная цепочка) транскрибируется с ДНК: ДНК выступает в качестве базы, с которой на РНК переносится информация. При этом белки транслируются с РНК. Обратный процесс (когда ДНК создается по РНК) происходит только в некоторых вирусах, например, в ВИЧ (вирусе иммунодефицита человека).
ДНК состоит из четырех различных нуклеотидов: аденина (А), цитозина (Ц), гуанина (Г) и тимина (Т). Они образуют спаренные основания: ЦГ, АТ, ГЦ, ТА. Противоположные основания в спирали ДНК связаны водородными связями.
Что такое хромосомы
Хромосома образуется из очень длинной молекулы ДНК, которая содержит повторяющиеся цепочки генов. У каждого вида свой набор хромосом (кариотип). Например, у человека 46 хромосом: 22 пары аутосом разной длины и пара половых хромосом – XX или XY.
В геноме человека насчитывается 20-25 тыс. генов. Если молекулу ДНК из самой длинной хромосомы расположить вдоль линии, она займет около 1,5 м. Длина отдельного участка ДНК, который кодирует ген, составит всего 0,005 мм.
Место хранения определенного гена в хромосоме называют локусом. В каждом локусе – определенный аллель гена, одна из нескольких его форм.
Аллели могут быть одинаковыми – тогда говорят, что организм гомозиготный. Если аллели разные, то один из них главенствует, доминирует над другим. Доминантный ген подавляет рецессивный. В результате проявляется только один признак, но наследуются оба.
Набор хромосом и аллелей генов в них определяет наш внешний вид, физические и психические данные. Это база, которую затем изменяют природа, среда, образ жизни и т.д.
Как работают гены
Гены можно разделить на две группы – структурные и регуляторные. В структурных генах хранится информация о полипептидных цепях – это собственно признаки. Регуляторные, или функциональные гены включают и выключают структурные гены.
Назначение структурного гена в любом организме – в нужный момент обеспечить появление в клетке белка, который он кодирует. Чтобы это произошло, задействуются различные части гена.
Так, промотор, который находится перед белок-кодирующей частью, задает основные характеристики активности гена. Промотор определяет, в каких клетках будет работать ген, насколько долго и с какой интенсивностью. В конце гена находится терминатор – это сигнал конца цепочки.
РНК-полимераза проходит путь от промотора до терминатора и выполняет синтез матричной РНК – своеобразной инструкции для синтеза белка, правильного расположения в нем нужных аминокислот. Этот процесс называют транскрипцией.
В синтезе белка участвует два десятка аминокислот. Каждые три нуклеотида ДНК кодируют определенную аминокислоту. Трансляция происходит на базе РНК-копии гена из ДНК:
Матричная РНК выходит из ядра клетки в цитоплазму и связывается с рибосомой.
В рибосоме синтезируется РНК-копия гена по инструкции из матричной РНК. Затем у этой РНК-копии будет синтезироваться белок.
Из РНК-копии удаляются нитроны – нуклеотиды, которые не нужны для синтеза белка.
Оперон начинает реакцию по синтезу белка. Пока молекул белка недостаточно, белок-репрессор неактивен.
Как только накопилось достаточно молекул синтезируемого белка, белок-репрессор активируется.
Он связывается с геном-оператором.
После связывания синтез белка прекращается.
Что такое мутация
При репликации (копировании) ДНК очень редко, но всё же могут возникать ошибки. Их называют мутациями. Ученые подсчитали, что представитель каждого нового поколения несет в своем геноме 1-2 новых мутации.
Обычно мутации возникают из-за повреждения ДНК в процессе копирования. Они могут привести к хромосомным аномалиям: когда достаточно большие участки хромосомы дублируются, удаляются или перегруппируются.
Если мутации происходят в половой клетке, у плода могут неправильно сформироваться целые органы и системы. Если в обычной клетке, то могут появиться доброкачественные или злокачественные образования.
С другой стороны, отдельные мутации оказывались удачными. Они сыграли важную роль в процессе естественного отбора и привели к созданию более выносливых и приспособленных организмов.
Читайте также: