Основные методы сохранения генофонда

11.

В природе деление клеток отличается в зависимости от их назначения. Так, например, неполовые клетки делятся путём митоза, а половые – мейоза. Эти процессы имеют схожие схемы деления на некоторых этапах. Главным отличием является наличие числа хромосом у образованного нового поколения клеток. Так при митозе у новообразованного поколения диплоидный набор, а при мейозе гаплоидный набор хромосом. Время протекания фаз деления также отличаются. Огромную роль в жизнедеятельности организмов играют оба способа деления. Без митоза не проходит ни одно обновление старых клеток, репродукция тканей и органов. Мейоз помогает поддерживать постоянное количество хромосом в новообразованном организме при размножении.

      15. Ген функционально неделимая единица наследственного материала, определяющая проявление отдельного элементарного признака или свойства организма.

Гибридологический метод – изучение наследования путем гибридизации (скрещивания), то есть объединения двух генетически разных организмов (гамет). Гетерозиготный организм, который получается при этом, называется гибридом, а потомство – гибридным.

Основные принципы гибридологического метода:

1) для скрещивания используются чистосортные (гомозиготные) родительские организмы, которые отличаются между собою за одной или несколькими парами альтернативных признаков;

2) проводится точный количественный учет потомства в отдельности за каждым исследуемым признаком в ряде поколений.

С помощью скрещивания можно установить:

1. доминантен или рецессивен исследуемый признак (и соответствующий ему ген);

2. генотип организма;

3. взаимодействие генов и характер этого взаимодействия;

4. явление сцепления генов;

5. расстояние между генами;

6. сцепление генов с полом.

Сущность гибридологического метода изучения наследственности состоит в том, что о генотипе организма судят по признакам его потомков, полученных при определенных скрещиваниях. Основы этого метода были заложены работами Г. Менделя. Мендель скрещивал между собой сорта гороха, различающиеся теми или иными признаками (формой и окраской семян, окраской цветков, высотой стебля и др.), а затем следил, как наследуются признаки того и другого родителя их потомками в первом, втором и последующих гибридных поколениях. Проделав эту работу на достаточно большом количестве растений, Г.Мендель смог установить очень важные статистические закономерности количественного соотношения гибридных растений, обладающих признаками того и другого исходного сорта.Гибридологический метод нашел широкое применение в науке и практике.

Гибридологический метод не подходит для человека по морально-этическим соображениям, а так же из-за малого количества детей и позднего полового созревания, скрещивать homosapiens в эксперименте не представляется возможным.Поэтому для изучения генетики человека применяют косвенные методы.

Результаты были обобщены Менделем в следующих трех положениях:

· правило единообразия первого гибридного поколения;

· закон расщепления второго гибридного поколения;

· гипотеза чистоты гамет.

Правило единообразия первого поколения:

при скрещивании гомазиготных особей, отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных признаков, все потомство в первом поколении единообразно как по фенотипу, так и по генотипу.

Правило расщепления. Второй закон .

При скрещивании однородных гибридов первого поколения между собой (самоопыление или родственное скрещивание) во втором поколении появляются особи как с доминантными, так и с рецессивными признаками, т. е. наблюдается расщепление.

Согласно второму правилу Менделя можно сделать вывод, что:

1) аллельные гены, находясь в гетерозиготном состоянии, не изменяют друг друга;

2) при созревании гамет у гибридов образуется приблизительно равное число гамет с доминантными и рецессивными аллелями;

3) при оплодотворении мужские и женские гаметы, несущие доминантные и рецессивные аллели, свободно комбинируются.

Таким образом, второе правило Менделя формулируется так: при скрещивании двух гетерозиготных особей, т. е. гибридов, анализируемых по одной альтернативной паре признаков, в потомстве наблюдается расщепление по фенотипу в соотношении 3:1 и по генотипу 1:2:1.

Гипотеза «чистоты гамет».

Правило расщепления показывает, что хотя у гетерозигот проявляются лишь доминантные признаки, однако рецессивный ген не утрачен, более того, он не изменился. Следовательно, аллельные гены, находясь в гетерозиготном состоянии, не сливаются, не разбавляются, не изменяют друг друга. При образовании половых клеток в каждую гамету попадает только один ген из аллельной пары.

16. Моногибридное скрещивание – классическое расщепление Менделя.

1 - закон доминирования или закон единообразия гибридов 1 поколения. F1 - Аа

2 - закон расщепления. F2 – фенотип 3:1; генотип 1:2:1

17. Доминирование – подавление, рецессивный – подавляемый. Неполное доминирование- под влиянием вн условий, возраста ,пола, и др наследств факторам. Гипотеза чистоты гамет: развитие любого признака организма опр-ся соотв-щим ему наследственным фактором(геном)% АА. Т.е. признаки не сливаются , не складываются, а сохраняются неизменными, распределяясь между потомками.

18-19. Гены одной пары признаков находятся в одинаковых точках гомологических хромосом – аллельные.

Организмы, содержащие в соматических клетках 2 доминантных или 2 рецессивных гена данной аллельной пары(АА или аа), называются гомозиготными. С разными генами данной аллельной пары – гетерозиготными. гомозиготные особи при размножении не дают расщепления в последующих поколениях.

Анализирующее скрещивание – когда растение гибридного поколения скрещивают с рецессивной гомозиготной по этому же гену исходной родительской формой. Т.е. определение генотипа родителя по потомству.

Аа*аа

 Возвратное или насыщающее – для усиления в гибриде проявления признаков род формы.(селекция)АА * Аа

20. Неполное доминирование – явление при котором при взаимодействии генов появляется новый признак. АА кр *аа бел =Аа роз фенотип 1:2:1

Генотип 1:2:1

21. Дигибридное скрещивание – скрещивание родственных особей различающихся по 2 парам признаков. ААВВ*аавв=F1 АаВв – дигеторозигота

Независимое наследование генов – наследование по каждой паре признаков независимо( 3:1). Гены, определяющие различные признаки, наследуются независимо др. от др.

Условия осущ-я закона:

1. нахождение разных генов в негомологичных хромосомах

2. отсутствие нарушения мейоза и ,соответственно, равновероятное обр-е гамет всех возможных типов.

3. одновр-е созревание половых клеток и их полная выжываемость, а также равновероятная их встреча при оплодотворении

4. равновероятная выжываемость всех типов зигот и , соотв-о, органтзмов.

5. большое число особей

22. Тригибридное(полигибридное) скрещивание – скрещивание особей, различающихся по 3 и более парам аллельных признаков.

23. Взаимодействие генов: аллельное - полное и неполное доминирование;

Неаллельное – комплиментарность, эпистаз, полимерия, модифицирующее действие генов.

24- 25.Комплементарное (дополнительное) действие генов – когда неаллельные гены раздельно не проявляют своего действия, но при одновременном присутствии в генотипе обуславливают развитие нового признака.(душистый горошек: ААвв-белый+ааВВ-белый=Ав Ва-пурпурный, тыква: ААвв-сфер+ааВВ-сфер=АаВв-диск, аавв- удл).

26. Эпистаз – подавление (ингибирование) действия одной аллальной пары генов геном другой, не аллельной им пары. Доминантный эпистаз А>В, эпистатичен А - А>В, рецессивный а>В. По своему хар-ру противоположно комплементарному взаимодействию. (овёс расщепление ААвв чёр*ааВВ сер= F1 АаВв - решётка - F2= 12-чёрный:3-серый:1-белый).

27. Полимерия – взаимодействие неаллельных множественных генов, обуславливающих развитие одного и того же признака. Полимерные гены – неаллельные гены действующие однозначно на формирование одного и того же признака.(пшеница: т-кр А1А1А2А2 + бел. а1а1а2а2 = F1 св крА1а1А2а2= F2 (1т-кр : 4кр : 6св кр : 4бл кр : 1 бел)

28. Гены-модификаторы – это неаллельные гены, усиливающие или ослабляющие(ингибиторы.супрессоры) действие главного гена. Любые гены в организме могут быть в одно и то же время и генами гл действия и генами-модификаторами. Известны и г-м специфического действия: проявляются только в присутствии главных генов.

29-30. Наследование, сцепленное с полом – наследование признаков, гены которых находятся в половых хромосомах.(дрозофилы: гены цвета глаз и гены, определяющие развитие признаков женского пола, находятся в одной и той же хромосоме и, следовательно, передаются по наследству сцеплено.

% мухи дрозофилы : самки с красными и самцы с белыми, гены цвета глаз и гены отвечающие за развитие женского пола находятся в одной и той же хромосоме и передаются сцеплено.

Каждая хромосома по длине неоднородна и состоит из из элементарных наследственных элементарных едениц-генов. Гены в одной хромосоме наследуются совместно и образуют группы сцепления. Обмен гомологичными участками – перекрёст хромосом – кроссинговер.

 Гаметы с хромосомами претерпевшими кроссинговер – кроссоверные (особи – рекомбинантными), образованные без него- некроссоверные( особи – нерекомбинантными).

Генетические карты – составляются при последовательном изучении взаиморасположения генов по величине перекрёста между ними для каждой пары гомологичных хромосом. На ней наносят относительное положение генов, находящихся в одной группе сцепления. Составлены для дрозофилы, кукурузы, помидоров и др

31. Половые хромосомы. Обычные хромосомы – аутсомы и половые – X и Y хромосомы. По теории наследственности пол определяется в момент оплодотворения. 4 основных типа хромосомного определения пола:

У большинства видов по 2 половые хромосомы (только у некоторых по 1 – Х). В соматических клетках животных одного пола нах-ся одинаковые половые хромосомы ХХ и образ-ся одинаковые гаметы – гомогаметный пол, у другогопола разные половые хромосомы ХY или только 1 половая хромосома и образ-ся разные гаметы., гетерогаметный пол.

32. Наследование, сцепленное с полом – наследование признаков, гены которых находятся в половых хромосомах. Морган. Скрещивание красноглазых самок и белоглазых самцов дрозофилы, гены цвета глаз и гены, ответственные за женский пол сцеплены.

33. Некоторые признаки (окраска плодов, цветков и листьев, высокая активность клеточного дыхания и др.) могут наследоваться без участия ядерного аппарата. Такое явление возможно благодаря тому, что некоторые клеточные структуры имеют свою автономную кольцевую молекулу ДНК и способны делиться сравнительно автономно от клетки. В эукариотических клетках нехромосомная ДНК содержится в хлоропластах и митохондриях. Молекулы ДНК этих органелл несут информацию о собственных белках, а также об иРНК и тРНК, участвующих в их синтезе. Передача генетической информации через цитоплазму получила название цитоплазматической (внеядерной, нехромосомной) наследственности. Поскольку наследственная информация передается по материнской линии через цитоплазму яйцеклетки, ее называют также материнской наследственностью. Непосредственное влияние материнского организма на развитие зародыша часто приводит к большему сходству потомства с матерью, поскольку условия эмбрионального развития организма полностью зависят от матери.

Пластидное (хлоропластное) наследование обнаружено у ряда растений: ночной красавицы, львиного зева, кипрея и др. У них наряду с формами, имеющими зеленые листья, существуют пестролистные формы, с чередованием пластид, способных и неспособных к синтезу хлорофилла.

Наследование пестролистности связано с передачей при клеточных делениях двух типов пластид — зеленых (хлоропластов) и бесцветных (лейкопластов). Пластиды воспроизводятся в клетке автономно и случайно распределяются между дочерними клетками. Клетки, содержащие смесь зеленых и бесцветных пластид, при делении дают клетки всех трех типов, что приводит к образованию зеленых, пестрых и белых участков растения. Поскольку единственный способ проникновения пластид в зиготу — через яйцеклетку, то наследование осуществляется по материнской линии — материнское наследование.

Цитоплазматическая наследственность характерна не только для растений, но и для животных и микроорганизмов. 

34. Этапы синтеза белка:

1. Транскрипция – в ядре, это перенос информации о нуклеотидном строении ДНК на иРНК. Происходит по принципам комплиментарности.

2. Трансляция – в цитоплазме, на рибосомах:

- активирование кислот

- перенос и транспортировка активированных аминокислот к рибосомам

- построение аминокислот в порядке, определяемом чередованием нуклеотидов на иРНК-матрице

-приобретение линейной молекулой белка объёмной структуры

Гриффитс биологическая роль ДНК 1928 г

Роль ДНК как носителя наследственной информации

Доказано

- присутствие ДНК в хромосомах всех клеток и основное кол-во в хромосомах.

-клетки тел раст и жив-х содержат в 2 раза больше ДНК, чем гаметы

-кол-во гуанина в ДНК всегда = кол-ву цитозина, а кол-во аденина = кол-ву тинина

Правило Чаргаффа – в основе строения всех ДНК:

А=Т и Г=Ц     А+Г =1

                        Т+Ц

С помощью ДНК, выделенной из одних бактериальных клеток, можно изменить генетические признаки др. бактерий.

ДНК – это гигантская, тесно переплетённая двойная спираль.

Нуклеотид – это соед-ние основания с дезоксирибозой и с остатком фосф к-ты.

Репликация – предшествует синтезу белка. Синоним – удвоение. Нуклеотиды ДНК содеожат азотистые основания, которые соед-ся между собой по правилу комплиментарности: аденин всегда с тинином, цитозин с гуанином.

РНК – одноцепочная структура, углевод-рибоза.

Типы РНКв клетке:

-информационная – участвует в начальных атомах синтеза белка, считывает информацию с ДНК

- транспортная- осуществляет транспортировку аминокислот к месту синтеза белка.

- рибосомальная РНК- до 80% РНК образует каркас рибосом

1961г- генетический код- зависимость между последовательностью азотистых оснований в молекуле ДНК и последовательностью аминокислот в белковой молекуле.

Отличия РНК и ДНК

1. Сахарный компонент РНК-рибоза, а не дезоксирибоза

2. Вместо тинина-урацил

3. Одноцепочное строение

Особенности генетического кода:

 

35-38. Изменчивость – различия между особями по признакам тела или отдельных его органов и функций. Один из 3 основных факторов эволюции и селекции.

 - совокупность различий по тому или иному признаку между организмами, принадлежащими к одной и той же природной популяции.

Наследственная(Генотипическая).– изменение клеточных структур, обеспечивающих воспроизведение новообразований, с изменением генотипа организма. :-ся на

 Комбинационную(гибридную) – хар-ся появлением новообразований в результате сочетания и взаимодействия генов родительских форм. Новых генов не возникает, но велика роль в селекции.

Мутационная – вызывают структурные изменения генов и хромосом, ведущие к появлению новых наследственных признаков и свойств орг-ма. Мутагенез процесс возникновения мутаций: естественный(спонтанный) и искусственный(индуцированный – под действие мутагенов(колхицин). Теория Де-Фриза: единственный источник новых наследственных изменений организмов - мутации. Ошибка-считал, что мутации могут давать начало новым видам без ест-го отбора.

Ненаследственная:

Модификационная(фенотипическая) и. – не вызывает изменений генотипа, связана с реакцией одного и того же генотипа на изменение внешних условий. Это весь комплекс наследственной и не наследственной изменчивости в популяции.

Онтогенетическая и. – связана с развитием организма от образования зиготы и до естественной смерти.

39.

Норма реакции – способ реагирования генотипа на изменение окруж. условий.

Популяция – Аа, группа особей с наследственными различиями – гетерозиготы.

Фасоль- строгий самоопылитель. Чистая линия – потомство одного гомозиготного самоопыляющегося растения. 6 лет опытов и 19 чистых линий – неэффективность отбора в чистых линиях, но эффект есть в популяции(%1 потомство). Но под влиянием естеств. гибридизации и мутаций ч л теряют наследственную однородность и отбор становится результативным.

39-40.

Мутагены – физические :

Электромагнитные излучения – рентген, гамма, ультрафиолет, корпускулярные, ионизирующее.

Дозы – излучения и поглощения(рад)

 Химические:более 400

Типы мутаций:

Изм-е числа хромосом: полиплодия, анеуплодия, гаплодия.

Изм-е структуры хромосом: утрата. делеция, дупликация, инверсия, транслокация.

Изм-е структуры гена :

Изм-е порядка чередования нулеотида, вставка нуклеотидов, удвоение нуклеотидов, потеря нуклеотидов.

 

41-45. по их действию на наследственные структуры клеточного ядра: 3 типа

Изменение числа хромосом (перестройки генома):

 полиплодия-кратное увеличение основного(гаплоидного) числа хромосом

анеуплоидия-потеря или добавление 1 или неск. хромосом

гаплоидия-уменьшение диплоидного набора хромосом в 2 раза

Изменение структуры хромосом( аберрации)

Нехватки-потеря какого-либо участка хромосомы

Дупликации-удвоение какого-либо уч хр

Инверсии – поворот какого-либо уч хр на 180 градусов

Транслокации – обмен участками между 2 негомологичными хромосомами

Изменение структуры гена(генные мутации)

Потеря нуклеидов

Удвоение нуклеидов

Вставка нуклеидов

Изменение порядка чередования нуклеидов

По их действию и влиянию на организм

1) Морфологические

Физиологические

Биохимические

2) Доминантные и рецессивные(чаще проявл-ся)

3) полезные

нейтральные

вредные+летальные

 

Спектр мутаций: широкий-разнообразие мутаций

Узкий-однотипные

Генеративные – мутации в гаметах и клетках из которых они образуются

 соматические – в соматических клетках

Прямы и обратные, как правило, прямые-рецессивные, обратные- доминантные.

Крупные(видимые) и малые – по финотипическому проявлению

42.Гомологические ряды. Вавилов : Виды и ряды, генетически близкие, характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости с такой правильностью, что, зная ряд форм в пределах одного вида, можно предвидеть нахождение параллельных форм у др видов и родов.

46. В настоящее время в селекции растений широко применяется межвидовая, или отдаленая гибридизация. Однако при разработке этого метода ученые столкнулись с очень серьезной проблемой – стерильностью гибридов из-за нарушения у них мейоза. Решить эту задачу удалось советскому генетику Георгию Дмитриевичу Карпеченко. В 1928 г.

Капуста и редька относятся к семейству крестоцветных, однако принадлежат к разным родам. Тем не менее, перенеся пыльцу с пыльников одного растения на рыльце пестика другого можно получить межвидовой гибрид. Поскольку как капуста, так и редька имеют по 9 пар хромосом (то есть 2n = 18), клетки гибридных растений также содержат 18 хромосом: 9 от редьки и 9 от капусты. Однако полученный межвидовой гибрид (R × B = RB) оказался неплодовитым. Его стерильность была вызвана нарушением конъюгации хромосом в мейозе, поскольку хромосомы капусты (B) не являются аналогами хромосом редьки (R).

Г. Д. Карпеченко обработал часть проростков неплодовитого капустно-редечногогибрида алкалоидом колхицином. Сам по себе колхицин не вызывает мутаций, однако нарушает процесс образования веретена деления. В результате в клетках меристемы, из которых в дальнейшем развивались цветки (то есть в конечном итоге гаметы), произошло удвоение хромосом. Таким ообразом, каждая клетка меристемы содержала два диплоидных набора хромосом (RRBB) – редьки (RR) и капусты (BB).

Это привело к тому, что в образующихся гаметах (RB) оказывалось по 18 хромосом – 9 редечных и 9 капустных. При их слиянии получались полиплоидные растения (RR × BB = RRBB), содержащие в соматических клетках по 36 хромосом. Благодаря этому, мейоз у таких гибридных растений проходил без нарушений, поскольку хромосомы капусты конъюгировали между собой, а хромосомы редки – между собой. Именно это обстоятельство позволило преодолеть стерильность гибридных растений. Более того, полученный межвидовой гибрид не расщеплялся на родительские формы, поскольку хромосомы редьки и капусты всегда оказывались вместе.

Полученное аллотетраплоидное растение (RRBB) получило название редечно-капустного гибрида (Raphanobrassica) и не было похоже на исходные виды. Его стручки состояли из двух половинок, одна из которых напоминала стручок редьки, а вторая – капусты. К сожалению, хозяйственного значения полученный гибрид не имел, поскольку его ботва напоминала ботву редьки, а корни походили на капустные.

Не смотря на это, опыт Г. Д. Карпеченко имел огромное теоретическое и практическое значение. По сути, это был первые случай конструирования нового генома. В конце 70 гг. ХХ века работы подобные исследования привели к выделению особого направления биологии – генной инженерии.

 

49. Полиплодия – наследственная изменчивость, связанная с кратным основному увеличением хромосом. Полиплоидные виды более экологически пластичны, могут распространяться в более суровых условиях. Полиплодия важный фактор формо и видообразования. Завязывание семян гарантируется при любых условиях опыления.

Исходный набор полиплоидного ряда хромосом – их гаплоидное число(основное).

Полиплоидный ряд – кратное увеличение основного числа. %пшеницы: 14-,28-,42- хромосомы.

Для получения прим-ют колхицин

Положительные стороны:

-Повышение продуктивности

-Преодоление межродовой и межвидовой нескрещиваемости

-Восстановление плодовитости у отдалённых гибридов

-Закрепление гетерозиса

-Проведение синтеза и ресинтеза видов

-Установление групп сцепления при проведении генетического анализа

Отрицательные:

-понижение семенной продукции

-увеличение вегетационногопериода

50. 2 типа: митотический – нарушение митоза в соматических клетках (чаще);

Мейотический – нарушение мейоза-образования микро и макроспор.

3 группы: автополиплоиды –

Аллополиплоиды

Анеуплоиды

Гаплоиды- имеют в соматических клетках уменьшенное в 2 раза по сравнению с диплоидным числом хромосом. Делятся на моногаплоиды – из диплоидных и полигаплоиды – из полиплоидных форм.

51. Аутополиплоиды – организмы получающиеся в результате кратного увелич  гаплоидного набора хромосом одного и того же вида. может быть чёт. и нечёт. Исп-ся для созд-я новых сортов.

Увел в 4 раза ( удвоение дипл набора) – тетраплоиды. рожь

В 3 раза – триплоиды. Гигантские осины, свёкла.

Сильно выражена стерильность.

52. Аллоплоиды – Организмы, возник в результате объединения разных наборов хромосом, гетерогеномны. Ярко выражена гибридная мощность, которая сохр-ся в послед поколениях.

Тритикале - % скрещивание мягкой оз пшеницы+оз рожь+мягкой яр пш.= 56 хромосомные тритикале.

53. Анеуплоиды – организмы, имеющие в основном наборе увеличенное или уменьшенное, но не кратное гаплоидному число хромосом.

Если не достаёт 1 пары гомологичных хромосом- моносомик, если 2 – нуллисомиками(т е полностью выпадает пара), Если увеличен на 1 –трисомики и тп.Возникает и при митозе и мейозе.

% табак(2п-48), трисомия на 21 хромосоме- синдром Дауна)

54-55-56-57-58-59.  Инбридинг – скрещивание особей в близком родстве, крайняя степень – самооплодотворение (инцухт) % пшеница, рис, горох, фасоль и тд.

. Увеличивает гомозиготность, Депрессия – вредное влияние инбридинга из-за перехода летальных и вредных генов в гомозиготном состоянии.

Как самостоятельный метод генетики провалился.

Инбредный минимум ( инцухт-минимум) – состояние потомства, когда мощность и жизнеспособность в последующих поколениях уже больше не уменьшается. Инцухтированные растения слабого роста, с мелкими початками, уродствами, но бывают ценными по некоторым признакам % устойчивость к болезни, содержание белка в семенах. У перекрёстноопыляющихся с помощью инцухта получили формы с ценными рецессивными признаками (кукуруза, рожь- неполегающий ствол)

Аутбридинг – скрещивание не родственных особей,ведё к повышению наследственной мзменчивости. % рожь, кукуруза, свёка, капуста, малина

Гетерозис – увеличение мощности и, жизнеспособности и продуктивности гибрида по сравнению с родительскими формами (1772 Кельрейтер). Главное преимущество гетерозисных гибридов- повышенная урожайность.

Типы: репродуктивный – лучшее развитие органов размножения, повышенная фертильность, бОльшый урожай плодов и семян.

Соматический – более мощное развитие вегетативных частей

Адаптивный – повышенная жизнеспособность

Теории гетерозиса:

Доминирования – основана на 3 эффектах доминантных генов

-подавление вредных рецессивных аллелей

-аддитивным эффектом

- неаллельным комплиментарным взаимодействием

Сверхдоминирования – в результате взаимодействия пары аллелей в гетерозиготном состоянии гибрид должен иметь большую мощность по сравнению с гомозиготными формами как по доминантным . так и по рецессивным генам(АА<Аа>аа). Предполагается , что в гетерозиготе доминантный и рецессивный гены в гетерозиготе выполняют различающиеся функции и дополняют друг друга.

Проблемы: не может объяснить многих фактов гибридизации.

Разработка молекулярно-генетических методов прямой оценки самоопылённых линий на специфическую комбинационную способность и прогнозирования эффекта гетерозиса без полевого испытания получаемых от них гибридов.

61. Вид – основная систематическая единица, реально существующая в природе, занимающая ареал, совокупность родственных по происхождению особей, отличных от др видов и не скрещивающихся с ними.

Популяция – совокупность особей одного вида на одной территории, свободно скрещивающихся между собой и в какой – то степени изолированных от других совокупностей данного вида. Главный структурный элемент вида.

Биоразнообразие – Под понятием «мир живых организмов» обычно рассматриваются виды. Термин «биоразнообразие» часто рассматривают как синоним «видового разнообразия», в частности «богатства видов», которое есть число видов в определенном месте или биотопе. Общее биоразнообразие обычно оценивают как общее число видов в различных таксономических группах.

Если сейчас описано 1,75 млн. видов растений, животных, микроорганизмов, то, по мнению ведущих специалистов

Генетическое разнообразие – это разнообразие геномов живых организмов, т.е. генетических вариаций. Разнообразие живых организмов на этом уровне определяется свойствами биологических макромолекул, особенно нуклеиновых кислот ДНК и РНК. Каждый вид обладает определенным количеством генетической информации: ДНК бактерий составляет 1000 генов; высших растений – 400000; животных – 100000. Поэтому каждая форма жизни уникальна и вымирание одного дикого вида означает потерю от тысячи до сотен тысяч видов генов с неизвестными потенциальными свойствами.

63. Закон : Вероятностные распределения генотипов в любой свободно скрещивающейся популяции. (p+g)² – частота членов пары аллельных генов в популяции распределяется в соответствии с коэффициентом разложения бинома Ньютона.

Ряд условий для выполнения закона:

- популяция имеет неограниченно большую численность

- все осби могут свободно скрещиваться

- гомо и гетерозиготные по данной паре аллелей особи дъодинаково плодовиты, жизнеспособны и не подвергаются отбору

- прямые и обратные мутации происходят с одинаковой частотой или они так редки, что ими можно пренебречь

Закон необходим для изучения эволюционных процессов.

В реальных условиях невыполним.

 

64-65-66

Генофонд — это совокупность генов одной популяции, в пределах которой они характеризуются определенной частотой встречаемости.

Генофонд— понятие из популяционной генетики, описывающее совокупность всех генных вариаций (аллелей) определённой популяции. Популяция располагает всеми своими аллелями для оптимального приспособления к окружающей среде. Можно также говорить о едином генофонде вида, так как между разными популяциями вида происходит обмен генами.

Если во всей популяции существует лишь один аллель определённого гена, то популяция по отношению к вариантам этого гена называется мономорфной. При наличии нескольких разных вариантов гена в популяции она считается полиморфной.

Как известно, целью селекции является использование существующей изменчивости для получения большего числа деревьев с желательными характеристиками роста, качества или устойчивости. При этом генетическая база обычно ограничивается или сужается для хозяйственно важных характеристик. В связи с этим для успешного долговременного селекционного улучшения лесных древесных пород необходимо иметь широкую генетическую базу или значительный генофонд. Поэтому в начале любой генетико-селекционной программы, особенно ориентированной на отбор, а также в начале любой хозяйственной деятельности, которая ведет к изменениям в составе генофонда, необходимо позаботиться о сохранении уже существующего генетического потенциала популяций.

сохранение генофонда лесных древесных пород во всем объеме является невыполнимой задачей. Невыполнимой она остается и в настоящее время как из-за неисчислимого количества генов, дороговизны их идентификации и сохранения, так и в силу сомнительной целесообразности сохранять все и вся, включая и явно вредные гены. Более рациональный путь — это сохранение хозяйственно ценной части генофонда и важных комплексов генов.

Как скоро население той или иной страны столкнется с проблемами ограниченности генетических ресурсов, зависит от многих факторов, в том числе от уровня ведения хозяйства, используемых типов рубок главного пользования, интенсивности селекции (положительной или отрицательной), размеров популяции, числа поколений, претерпевающих отбор и др. Поэтому консервация генов имеет разные цели. Общая цель — сохранение генофонда — выражена в международных документах, таких, как Конвенция по сохранению биологического разнообразия (Рио-де-Жанейро, 1992, обнов. 1997) и др., а также в отечественном законодательстве, например в Федеральном законе № 33 «Об особо охраняемых природных территориях» (1995) и др. Цель этих документов и действий, регламентируемых ими, — сохранить определенную часть природного биологического разнообразия для будущих поколений людей.

Для сохранения же конкретно внутривидового генетического потенциала, в частности, лесных древесных пород, :у нас в стране предпринят ряд усилий. Так, еще в 1982 году Госкомлесом СССР было утверждено Положение о выделении и сохранении генетического фонда древесных пород в лесах СССР. В последнее время разработана новая редакция этого Положения, которая включает достижения в области консервации генофонда за прошедшие десятилетия. Документ называется «Положение о выделении и сохранении генофонда лесных древесных пород в лесах России». Особенно ценным для практических работников представляется приложение к документу «Положения о генетическом резервате», «Паспорта лесного генетического резервата», «Паспорта искусственного насаждения для сохранения генофонда» и «Словаря терминов». 

проблему сохранения генофонда связывают ее решение с необходимостью предотвращения исчезновения видов или их отдельных происхождений, а также сохранения природы в диком состоянии. Другие чаще сталкиваются с проблемой уменьшения числа видов в определенном местоположении или уменьшения их генетического потенциала. Для лесных селекционеров важным является сохранение тех генных комплексов, которые несут или способны нести в будущем хозяйственно ценные и адаптивные характеристики

Причины потерь генетических ресурсов могут быть самыми разными, например: инвазия насекомых, эпизоотия, вырубка, очистка для сельскохозяйственного пользования, экспансия городов, пожары, штормы и др. Любое действие, которое разрушает леса или часть леса, может вести к опасной в генетическом отношении ситуации. Особенно эта ситуация пагубна для популяций с ограниченным ареалом, а также для необычных экотипов в ограниченных местоположениях или ограниченных эндемичных видов. В этом случае угроза существует не только для генов или генных комплексов, но и для уникальных популяций и видов в целом.

Значительна опасность исчезновения генофонда в экстремальных условиях, в которых изведение лесов не компенсируется их восстановлением. К тяжелым последствиям ведет не только полное исчезновение вида, но и просто истощение его генетического потенциала, так как в этом случае возможна потеря устойчивости и наиболее ценных комплексов генов.

К истощению генофонда в лесах европейского Севера России ведут подневольно выборочные и так называемые концентрированные рубки, в результате которых происходит неизбежное обеднение генофонда на огромных территориях за счет вырубки лучших хозяйственно привлекательных фенотипов и генотипов лесных древесных пород, в первую очередь таких, как сосна, ель, береза, осина и др.

Генные комплексы могут быть ответственны за проявление тех или иных фенов, а отбор и сохранение хозяйственно важных фенов является одной из целей генной консервации. Однако, учитывая, что генные комплексы или фены проявляются в определенных генотипах и фенотипах, на практике необходимо отбирать и сохранять именно те фенотипы, которые отличаются определенными ценными характеристиками.

предусмотрено сохранять участки дикой природы и так называемые лесные генетические резерваты.

Сохранение ценного генофонда видов и популяций — задача более актуальная в том плане, что именно эта часть генофонда лесных древесных пород истребляется и истребляется в первую очередь в силу ее хозяйственной привлекательности и перечисленных выше причин.

Деятельность человека в наши дни является одним из самых существенных факторов воздействия на растительный покров. Формы антропического (антропогенного) влияния разнообразны: загрязнение атмосферы вредными выбросами, рекреация (использование территории для массового отдыха населения), вырубка лесов, выпас скота, сенокошение, осушение или подтопление территории, применение минеральных удобрений, гербицидов и т.д. Каждый из этих видов воздействия вызывает те или иные изменения в растительном покрове.

Необходимость сохранения генофонда всех живых существ Земли вытекает из признания генетической уникальности, неповторимости биологических видов, каждый из которых есть результат длительной эволюции.

Причины сокращения биоразнообразия

Причин сокращения видов животных и растений существует множество, и все они прямо или косвенно исходят от людей:

· вырубка лесов;

· расширение территорий населенных пунктов;

· регулярные выбросы вредных элементов в атмосферу;

· превращение природных ландшафтов в сельскохозяйственные объекты;

· использование химических веществ в земледелии;

· загрязнение водоемов и почвы;

· строительство дорог и положение коммуникаций;

· рост населения планеты, требующий большего продовольствия и территорий для жизнедеятельности;

· браконьерство;

· эксперименты по скрещиванию видов р<