Главная - Естественные - Естествознание - Генетические особенности индивидуального развития

Генетические особенности индивидуального развития

  • Тема: Генетические особенности индивидуального развития
  • Автор: Ольга
  • Тип работы: Реферат
  • Предмет: Естествознание
  • Страниц: 18
  • Год сдачи: 2007
  • ВУЗ, город: Москва
  • Цена(руб.): 500 рублей

Купить
Заказать оригинальную работу


Выдержка

Вступление
Индивидуальное развитие организмов является предметом исследования многих биологических наук: эмбриологии (биологии индивидуального развития), физио¬логии, биохимии, гистологии, цитологии, цитогенетики и генетики. Каждая из этих наук, используя свои методы, изучает различные стороны и закономерности индивидуального развития. Раздел генетики, изучающий действие генов в онтогенезе, называется генетикой индивидуального развития, феногенетикой или онтогенетикой.
Генетические методы исследования открыли новые возможности для изучения индивидуального развития. При этом особое значение имеют исследования действия мутантных генов. Получая прямые и обратные мутации генов, можно включать и выключать отдельные звенья развития, что позволяет установить последовательность процессов.
Индивидуальное развитие особи называется онтогенезом.
Особью, или индивидом (от лат. individuum неделимый) называется неделимый далее организм (от лат. organizo и франц. organisme устраиваю, придаю стройность). Главные существенные признаки особи это её целостность, строгая взаимозависимость всех частей, органов и систем органов: разделить особь на части без потери морфофункциональной индивидуальности невозможно. Само выражение «особь» подразумевает обособленность: таким образом, особь обособлена, отделена от других подобных особей, она способна (хотя бы частично) к самостоятельному существованию.
С эволюционной точки зрения, особью называется морфофизиологическая единица, происходящая от одного зачатка: от одной зиготы (при половом размножении), яйцеклетки (при партеногенезе), споры (при споровом размножении), почки или любого другого зачатка (при бесполом или вегетативном размножении).


1. Общая характеристика онтогенеза
1.1. Целостность и дискретность онтогенеза
Онтогенез особи начинается с момента её образования. Этим событием особи может быть прорастание споры, образование зиготы, начало дробления зиготы, возникновение особи тем или иным путем при вегетативном размножении (иногда начало онтогенеза относят к образованию исходных клеток, например, оогоний). В ходе онтогенеза происходят рост, дифференцировка и интеграция частей развивающегося организма. Онтогенез особи может завершиться её физической смертью или её воспроизведением (в частности, при размножении путем деления).
Каждый организм в период индивидуального развития представляет собой целостную систему, следовательно, и онтогенез это целостный процесс, который не может быть разложен на простые составляющие части без потери качества. Однако существует морфологическая и функциональная дискретность онтогенеза, обусловленная дискретной генетической детерминацией. Реализация генотипа в онтогенезе изменчива и происходит приспособительно к конкретным условиям среды. Генотип способен обеспечивать в определенных пределах изменчивость онтогенеза в зависимости от изменяющихся условий внешней среды. Степень возможной изменчивости в ходе реализации генотипа называется нормой реакции и выажается совокупностью возможных фенотипов при различных условиях среды. Это определяет так называемую онтогенетическую адаптацию, обеспечивающую выживание и репродукцию организмов иногда даже при значительных изменениях внешней среды.
1.2. Необратимость онтогенеза.
Онтогенез многоклеточных организмов сопровождается рядом общих основных процессов:
 рост увеличение числа клеток и/или их объема (растяжение);
 гистогенез образование и дифференцировка тканей;
 органогенез образование органов и систем органов;
 морфогенез формирование внутренних и внешних морфологических признаков;
 физиолого-биохимические преобразования.
Все это происходит на основе биохимической, физиологической, генетической и морфологической дифференцировки клеток, тканей и органов. В ходе онтогенеза возникает ряд особенностей, обеспечивающих приспособление организма к окружающей среде.
Онтогенез включает две группы процессов: морфогенез и воспроизведение (репродукцию). При соблюдении принципов дискретности и необратимости онтогенеза особь вначале должна использовать энергию для осуществления морфогенетических процессов, и лишь по достижении зрелости для воспроизведения.
2. Реализация генотипа в онтогенезе
2.1.Взаимосвязь между генотипом и фенотипом в онтогенезе.
Генотип это программа развития, обусловленная историей развития вида. Фенотип можно определить как результат реализации генотипа в ходе онтогенеза при определенных условиях внешней среды, для которого характерна система признаков и свойств организма. Например, у растений синтез хлорофилла, который контролируется действием генов, не может происходить в темноте, и для этого процесса обязательно наличие света. Подобное наблюдается и при образовании антоциана: при недостаточном освещении гены, контролирующие образование этого пигмента, действуют очень слабо или совсем не действуют. Известно, что для нормального развития, цветения и плодоношения каждый вид растений на определенных этапах онтогенеза нуждается в определенной продолжительности светового дня.
2.2. Экспрессивность и пенетрантность генов
В идеале каждому генотипу должен соответствовать строго определенный геноти. Однако такое однозначное соответствие встречается сравнительно редко. Для количественного описания неоднозначного соответствия фенотипа генотипу существуют понятия экспрессивности и пенетрантности генов.
Экспрессивностью называется степень выраженности рассматриваемого признака у организмов с одинаковым генотипом. Экспрессивностью характеризуется конкретная особь. Например, у дрозофил с генотипом eyey (eyeless безглазые) уменьшено число глазных фасеток, но абсолютное число фасеток варьирует от 0 до 50% от нормы (779 фасеток). Тогда экспрессивность аллеля ey при полном отсутствии фасеток у особи равна 100%, а у особи с числом фасеток, уменьшенным в два раза, 50%.
Пенетрантностью проявления гена называется отношение числа особей, у которых проявляется данный признак, к общему числу с данным генотипом. Пенетрантностью характеризуется признак в однородной группе особей. При полной пенетрантности (100%) мутантный ген проявляет свое действие у всех особей, имеющих его, а при неполной лишь у некоторых. Например, у дрозофилы доминантная мутация Lobe (L) вызывает уменьшение размера глаз, однако этот признак проявляется только у 75% осо¬бей; у остальных 25% мух носителей гена L глаза нормальные. Тогда пенетрантность аллеля L равна 75%.
Экспрессивность и пенетрантность часто зависят от условия среды, в которой развивается организм: освещения, температуры или влажности. Пример 1. У примулы известен ген окраски цветка, действие которого зависит от температуры. При температуре 3035° и высокой влажности цветки примулы оказываются белыми, а при низкой температуре красными.
Пример 2. У кроликов фенотипическое проявление гена Ch при нормальной температуре (~ 20°) выражается в том, что при общей белой окраске уши, нос, кончики лап и хвост оказываются черными (такая окраска называется горностаевой, или гималайской). При температуре выше 30° окраска кроликов оказывается сплошь белой. Если же любой участок тела, на котором выщипана белая шерсть, систематически охлаждать, то на нем вырастает черная шерсть.
В рассмотренных примерах экспрессивность аллелей белой окраски цветков у примулы и горностаевой окраски у кроликов зависит от температуры. В других случаях пенетрантность и экспрессивность определяются генами-модификаторами, которые создают генотипическую среду для проявления гена. Значение генетических факторов в определении характера проявления признаков доказывается эффектом отбора в линиях с не полностью пенетрантными генами. Можно получить линии как с резко сниженной пенетрантностью по сравнению с исходной линией, так и со 100%-ной пенетрантностью.
Таким образом, в фенотипе никогда не реализуются все генотипические возможности, т. е. фенотип каждой особи есть лишь частный случай проявления ее генотипа в определенных условиях развития. Формирование различных вариантов признака на основе одного и того же генотипа называется поливариантностью онтогенеза.

Содержание

Вступление 3
1. Общая характеристика онтогенеза 4
1.1.Целостность и дискретность онтогенеза 4
1.2. Необратимость онтогенеза. 5
2. Реализация генотипа в онтогенезе 5
2.1.Взаимосвязь между генотипом и фенотипом в онтогенезе. 5
2.2. Экспрессивность и пенетрантность генов 6
2.3. Морфозы и тераты. 8
2.4. Фенокопии и генокопии 9
3. Генетические программы онтогенеза 10
3.1.Одностадийные и многостадийные программы 12
3.2. Неразветвленные и разветвленные программы 13
3.3. Простые и сложные программы 14
4. Механизмы реализации программ онтогенеза 14
Заключение 17
Библиографический список 18

Литература

Библиографический список
1. Алиханян С.И. Общая генетика: Учеб. для студ. биол. спец. ун-тов. М.: Высш. шк., 1985. 448 с.
2. Биологический энциклопедический словарь / Гл. ред. М.С. Гиляров. М.: Сов. энциклопедия, 1989. 864 с.
3. Генетика / Под ред. Б. Гуттман, Э. Гриффитс, Д. Сузуки, Т. Куллис. М.: ФАИР-ПРЕСС, 2004. 448с.
4. Генетика человека / Под ред. В.А. Шевченко, Н.А. Топорнина, Н.С. Стволинская. М.: ВЛАДОС, 2004. 240 с.
5. Геном, клонирование, происхождение человека / Под ред. Л.И. Корочкина. Фрязино: Век2, 2004. 224 с.
6. Гужов Ю.Л. Генетика и селекция сельскому хозяйству. М.: Просвещение, 1984. 240 с.
7. Корочкин Л. И. Взаимодействие генов в развитии.− М.: Наука, 1977. − 280с.
Рэфф Р., Кофмен Т. Эмбрионы, гены и эволюция. − М.: Мир, 1986. − 402 с.

Купить
Заказать оригинальную работу


Похожие работы

Название Тип Год сдачи Страниц ВУЗ, город Цена
Основные положения теории эволюции (биологическая эволюция, синтетическая теория эволюции). Реферат 2007 26 ГУУ (г.Москва) 500 Купить Заказать
оригинальную
Стволовые клетки: виды, уникальность и пластичность. Проблемы генной и клеточной терапии. Реферат 2007 17 МГИМО (г.Москва) 500 Купить Заказать
оригинальную
Статус естествознания в современном мире Реферат 2009 19 Москва 500 Купить Заказать
оригинальную
Этические проблемы естествознания Реферат 2009 16 Москва 500 Купить Заказать
оригинальную
Единство живой и неживой природы Реферат 2008 17 СПБИГО 500 Купить Заказать
оригинальную
Синтез веществ основа современных технологий Реферат 2008 24 ГУУ 500 Купить Заказать
оригинальную
Биология в 18 - первой половине 19 века Реферат 2008 18 не указан 500 Купить Заказать
оригинальную
Современный уровень производства и потребления тонковолокнистого хлопка Реферат 2008 25 ГТУ 500 Купить Заказать
оригинальную
Роль симметрии в природе. Реферат 2008 15 НИМБ (Москва) 500 Купить Заказать
оригинальную
ПРИНЦИП ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ ЭЙНШТЕЙНА Реферат 2008 20 АЭИУ 500 Купить Заказать
оригинальную