Длина молекулы ДНК человека 174 см, несмотря на это, она свободно располагается в такой микроскопической структуре, как ядро

1.Что такое первичная, вторичная и третичная структура ДНК?

2.Что такое хроматин?

3.Чем отличается эухроматин от гетерохроматина?

4.Каковы уровни структурной организации хроматина?

5.Как устроены метафазные хромосомы, в чем проявляется индивидуальность каждой хромосомы?

Ответ

ДНК состоит из нуклеотидов. Нуклеотид (состав): дезоксирибоза, фосфат и одно из азотистых оснований – пурин (Аденин или Гуанин) либо пиримидин (Тимин или Цитозин).

Молекула ДНК включает две полинуклеотидные цепи, соединенные друг с другом водородными связями между их азотистыми основаниями по принципу комплементарности (А=Т две водородные связи, Г=Ц три водородные связи) и антипараллельности (5`- конец одной цепи соединяется с 3`-концом другой, и наоборот).

1.Первичная структура ДНК – последовательность нуклеотидов в полинуклеотидных цепях.

Вторичная структура – молекула ДНК из двух комплементарных и антипараллельных полинуклеотидных цепей.

Третичная структура – трехмерная спираль (длина до 10 пар нуклеотидов).

2. Хромосомы, в зависимости от стадии клеточного цикла, меняют свое строение. В интерфазе они не видны! и представлены глыбками хроматина. На стадии метафазы митоза в результате спирализации они хорошо видны. Поэтому различают интерфазную и метафазную форму существования хромосом.

Хроматин – интерфазная форма существования хромосом (хроматин - нескрученная нить! хромосома – клубок!); - это стойкий комплекс ДНК с белками (в основном гистоновыми).

3.Эухроматин – участки хромосом с меньшей плотностью упаковки в неделящихся клетках и генетически активные (место активной транскрипции ДНК в РНК, синтез транс-РНК).

Гетерохроматин – плотноупакованная компактная ДНК (нет транскрипции генетической информации).

4.Уровни структурной организации хроматина (уровни компактизации ДНК): > нуклеосомная нить > микрофибрилла > интерфазная хромонема > метафазная хроматида.

5.Метафазная хромосома. В первой половине митоза хромосома состоит из двух хроматид, соединенных между собой в области центромеры (свободные концы-плечи). Во второй половине происходит отделение хроматид друг от друга: из них образуются однонитчатые дочерние хромосомы, которые распределяются между дочерними клетками. Индивидуальность каждой хромосомы: в наборе заключенных генов, а также в морфологии и характеру дифференциального окрашивания. При окрашивании хромосомы различаются по форме и размерам, также выявляется неодинаковое распределение красителя, строго специфическое для каждой хромосомы.

В зависимости от местоположения центромеры и длины плеч, хромосомы бывают:

- метацентрические или равноплечие;

- субметацентрические или неравноплечие;

- акроцентрические или палочковидные (ценромера почти на конце хромосомы, могут быть спутники на коротких плечах);

- телоцентрические (небольшие, форму трудно определить).

2) С момента возникновения Homo Sapiens его биологическая эволюция претерпела изменения, проявляющиеся в возникновении широкого генетического полиморфизма. С течением времени наиболее изолированные друг от друга популяционные системы накапливали заметные отличия в генофонде и фенофонде и их обозначают термином «раса».

1.Что такое раса?

2.Какие большие расы вам известны? Дайте их характеристику.

3.Какие существуют гипотезы происхождения рас?

4.На каком этапе эволюции наблюдается формирование у человека расовых признаков?

5.Дайте характеристику величины генетического расстояния между расами. Какие существуют доказательства видового единства рас?

1.Раса (термин ввел Жорж Бюффон в 18в.):

- это исторически сложившаяся группа людей, имеющая общие морфологические и физиологические наследственные особенности, а также традиции и обычаи;

- система человеческих популяций, характеризующихся сходством по комплексу определённых наследственных биологических признаков, имеющим внешнее фенотипическое проявление и сформировавшимся в определенном географическом регионе.

2.Внутри человечества три основные большие расы:

- европеидная: европеоиды имеют светлую или смуглую кожу, прямые или волнистые волосы, узкий выступающий нос, тонкие губы и развитый волосяной покров на лице и теле;

- австрало-негроидная: негроиды характеризуются темной кожей, курчавыми или волнистыми волосами, толстыми губами и широким, слегка выступающим носом;

- монголоидная: у монголоидов кожа может быть как светлой, так и темной, волосы обычно прямые, жесткие, темно пигментированные, косой разрез глаз и эпикант («третье веко»).

Имеются отличия рас и по некоторым физиологическим и биохимическим показателям: интенсивность потоотделения с единицы площади кожи у негроидов выше, чем у европеоидов, средние показатели уровня холестерина в плазме крови наиболее велики у европеоидов.

В рамках каждой большой расы выделяются отдельные антропологические типы с устойчивыми комплексами признаков, называющиеся малыми расами. В соответствии с первым подходом три большие расы включают в себя 22 малые, причем между большими расами располагаются по две переходные малые. Схема расовой классификации изображается при этом в виде круга.

3. Существуют две основные гипотезы, объясняющие происхождение рас:

- Полицентрическая - полицентристы считают, что расы возникли независимо друг от друга от разных предков и в разных местах;

- Моноцентрическая - моноцентристы признают единство происхождения социально-психического развития, единый уровень умственного развития;

Доказательства моноцентрической гипотезы переводят ее в разряд теорий (гипотеза + доказательства): различия во второстепенных признаках; генетическая изоляция отсутствует; биологические эволюционные изменения (уменьшение массивности скелета, увеличение роста, ускорение развития) проявляются у представителей всех рас.

4.Данные палеоантропологических исследований показывают, что вплоть до верхнего палеолита не сформировались расовые типы человека, с которыми были бы генетически связаны современные большие расы. Только более поздние мезолитические находки свидетельствуют о формировании у человека расовых признаков (известны мезолитические черепа с территории Северной Африки с признаками негроидной расы). Сходные данные получены на территории Европы и в других регионах. Начали формироваться современные расы около 50 тыс.лет назад.

5.На основании определения числа аллелей, свойственных той или иной группе организмов, возможно определение генетического расстояния между ними. Эта величина для больших рас человека составляет 0, 03. Она гораздо ниже цифр, характерных для истинных подвидов (0, 17—0, 22), и еще более мала по сравнению с межвидовым расстоянием (0, 5—0, 6 и более). Все эти данные свидетельствуют о том, что понятие расы условно: по генам человека нельзя с точностью определить его расу, поэтому в генетическом смысле рас не существует. Черты, характеризующие разные расы, зачастую появляются как результат адаптации к различным условиям среды, происходившей в течение многих поколений.

Для людей всех рас характерны видовые признаки:

- сходство строения тела (строение черепа, мозга, внутренних органов);

- физиологическое сходство (группы крови, болезни, защитные реакции);

- возможность для неограниченного скрещивания, в результате которого появляется плодовитое потомство;

- все едины по происхождению.