10 класс. Биология. Цитоплазматическая наследственность

Комментарии преподавателя

Здрав­ствуй­те, тема на­ше­го се­го­дняш­не­го урока – «Ци­то­плаз­ма­ти­че­ская на­след­ствен­ность». Хро­мо­сом­ная тео­рия на­след­ствен­но­сти уста­но­ви­ла ве­ду­щую роль ядра и хро­мо­сом в яв­ле­ни­ях на­сле­до­ва­ния. Од­на­ко на самых ран­них эта­пах раз­ви­тия ге­не­ти­ки стало оче­вид­но, что на­сле­до­ва­ние неко­то­рых при­зна­ков не за­ви­сит от хро­мо­сом­ных ком­по­нен­тов кле­ток и не под­чи­ня­ет­ся за­ко­нам Мен­де­ля при рас­пре­де­ле­нии хро­мо­сом во время мей­о­за. То есть ци­то­плаз­ма­ти­че­ская на­след­ствен­ность — это яв­ле­ние, когда в на­сле­до­ва­нии при­зна­ка участ­ву­ют ком­по­нен­ты ци­то­плаз­мы. Се­год­ня мы по­го­во­рим о ми­то­хон­дри­аль­ном и пла­стид­ном на­сле­до­ва­нии.

Как вы уже зна­е­те, ми­то­хон­дрии и пла­сти­ды имеют соб­ствен­ные мо­ле­ку­лы ДНК, по­это­му они и спо­соб­ны к вос­про­из­ве­де­нию. Если клет­ка по ка­кой-ли­бо при­чине утра­чи­ва­ет ми­то­хон­дрии и пла­сти­ды, то вос­ста­но­вить их она уже не смо­жет, несмот­ря на со­хра­нив­ше­е­ся ядро. Рас­смот­рим это яв­ле­ние на при­ме­ре эв­гле­ны зе­ле­ной. Обыч­но в клет­ке эв­гле­ны на­хо­дит­ся около 100 хло­ро­пла­стов, од­на­ко в тем­но­те эв­гле­на пе­ре­хо­дит к ге­те­ро­троф­но­му пи­та­нию и ее пла­сти­ды не раз­мно­жа­ют­ся, хотя сама эв­гле­на про­дол­жа­ет де­лить­ся. Через несколь­ко по­ко­ле­ний в усло­ви­ях нехват­ки света воз­ни­ка­ют особи, ко­то­рым не хва­ти­ло хло­ро­пла­стов. У по­том­ков этой эв­гле­ны ни­ко­гда не будет этих ор­га­но­и­дов. В дан­ном слу­чае речь идет о пла­стид­ном на­сле­до­ва­нии.

О пер­вых фак­тах пла­стид­но­го на­сле­до­ва­ния еще на заре раз­ви­тия ге­не­ти­ки (1908–1909) неза­ви­си­мо друг от друга со­об­щи­ли Карл Кор­ренс и Эрвин Бауэр. Они ис­сле­до­ва­ли на­сле­до­ва­ние пест­ро­лист­но­сти у Ноч­ной кра­са­ви­цы и при­шли к вы­во­ду, что этот при­знак на­сле­ду­ет­ся через ци­то­плаз­му. Опыт по­вто­ря­ли на раз­ных объ­ек­тах и везде при­зна­ва­ли роль ци­то­плаз­ма­ти­че­ской на­след­ствен­но­сти. Но тем не менее их при­зна­ли лишь при­ме­ры от­кло­не­ния от за­ко­нов Мен­де­ля.

Ха­рак­тер­ная черта ци­то­плаз­ма­ти­че­ской на­след­ствен­но­сти — это на­сле­до­ва­ние по ма­те­рин­ской линии. Дей­стви­тель­но, и ми­то­хон­дрии, и пла­сти­ды в боль­шом ко­ли­че­стве со­дер­жат­ся в яй­це­клет­ке, по­сколь­ку там много ци­то­плаз­мы. А в спер­ма­то­зо­и­дах, как пра­ви­ло, этих ор­га­нелл нет и со­дер­жа­ние ци­то­плаз­мы там неболь­шое. Од­на­ко стоит от­ме­тить, что ми­то­хон­дрии у спер­ма­то­зо­и­дов все-та­ки есть, чтобы обес­пе­чи­вать их дви­же­ние. Но при сли­я­нии спер­ма­то­зо­и­да с яй­це­клет­кой в яй­це­клет­ку по­па­да­ет толь­ко ядро, со­дер­жа­щее ге­не­ти­че­ский ма­те­ри­ал. Ми­то­хон­дрии туда не по­па­да­ют. По­это­му гены ми­то­хон­дрий и пла­стид на­сле­ду­ют­ся по ма­те­рин­ской линии.

При скре­щи­ва­нии жи­вот­ных с ми­то­хон­дри­аль­ной ДНК типа А с жи­вот­ны­ми с ми­то­хон­дри­аль­ной ДНК типа B в потом­стве по­яв­ля­лись особи толь­ко с ма­те­рин­ским типом ми­то­хон­дри­аль­ной ДНК.

Точно также, если про­сле­дить рас­пре­де­ле­ние по­сле­до­ва­тель­но­сти ми­то­хон­дри­аль­ной ДНК в боль­ших се­мьях у че­ло­ве­ка, можно ска­зать, что в дан­ных слу­ча­ях также ми­то­хон­дри­аль­ные гены пе­ре­да­ют­ся толь­ко по ма­те­рин­ской линии. Те­перь по­го­во­рим о вза­и­мо­дей­ствии хро­мо­сом­ной и нехро­мо­сом­ной на­след­ствен­но­сти. По­ка­за­но, что хро­мо­сом­ная и нехро­мо­сом­ная на­след­ствен­ность могут вза­и­мо­дей­ство­вать, при­во­дя к более слож­ным слу­ча­ям на­сле­до­ва­ния. Боль­шая часть бел­ков ми­то­хон­дрии ко­ди­ру­ет­ся ге­на­ми ядра клет­ки по за­ко­нам Мен­де­ля. А мень­шая часть бел­ков за­ко­ди­ро­ва­на в ДНК самих ми­то­хон­дрий и на­сле­ду­ет­ся толь­ко по ма­те­рин­ской линии. В ми­то­хон­дри­ях также об­на­ру­же­ны гены, ко­ди­ру­ю­щие фер­мен­ты кле­точ­но­го ды­ха­ния, а также гены, обу­слав­ли­ва­ю­щие устой­чи­вость к неко­то­рым небла­го­при­ят­ным фак­то­рам.

Таким об­ра­зом, мы рас­смот­ре­ли ми­то­хон­дри­аль­ное и пла­стид­ное на­сле­до­ва­ние. Те­перь да­вай­те рас­смот­рим дру­гие слу­чаи ци­то­плаз­ма­ти­че­ско­го на­сле­до­ва­ния. У бак­те­рии коль­це­вые ДНК рас­по­ла­га­ют­ся от­дель­но от ос­нов­ной ДНК. В эу­ка­ри­о­ти­че­ских клет­ках дрож­жей также об­на­ру­же­ны мо­ле­ку­лы ДНК, ко­то­рые от­ве­ча­ют за их устой­чи­вость к раз­лич­ным ве­ще­ствам. Все это при­ме­ры ци­то­плаз­ма­ти­че­ско­го на­сле­до­ва­ния.

Таким об­ра­зом, мы рас­смот­ре­ли ми­то­хон­дри­аль­ное и пла­стид­ное на­сле­до­ва­ние, на этом наш урок за­кон­чен,

источник конспекта - http://interneturok.ru/ru/school/biology/10-klass/undefined-0/tsitoplazmaticheskaya-nasledstvennost?seconds=0&chapter_id=929

источник видео:

http://www.youtube.com/watch?v=GxQOSjWpA-I

http://www.youtube.com/watch?v=7sHG7ILRr2E

источник презентации - http://www.myshared.ru/slide/download/

Файлы