Wykład pierwszy z genetyki roślin

 0    79 fiszek    malgorzatamalecka
ściągnij mp3 drukuj graj sprawdź się
 
Pytanie język polski Odpowiedź język polski
GENETYKA
rozpocznij naukę
Zajmuje się badaniem zjawisk dziedziczenia oraz zmienności organizmów żywych.
Wszystkie organizmy charakteryzują się zmiennością, która jest podstawową cechą życia i bioróżnorodności
rozpocznij naukę
Zmienność jest przekazywana przez komórki rozrodcze osobnikom potomnym, które stają się podobne, a nie identyczne.
William Bateson
rozpocznij naukę
po raz pierwszy używa oficjalnie terminu „Genetyka” na trzeciej Międzynarodowej Konferencji.
Genetyka bazuje na zmienności, dzięki której organizmy są podobne, ale nie identyczne
rozpocznij naukę
Genetyka bazuje na zmienności, dzięki której organizmy są podobne, ale nie identyczne
Polimorfizm, wielopostaciowość
rozpocznij naukę
zjawisko charakteryzujące się tym, że populacje gatunków roślin lub zwierząt występujących obok siebie wyraźnie różniące się fenotypowo charakteryzują się zmiennością.
polimorfizm
rozpocznij naukę
Zmienność genetyczna, w której częstotliwość dwóch lub więcej alleli w populacji nie jest mniejsza niż 1%. Polimorfizm kontrolowany jednym genem z dwoma allelami.
Herkogamia, cecha polimorficzna
rozpocznij naukę
przestrzenne lub mechaniczne zabezpieczenie przed samozapyleniem; zmienność w populacji w rozmieszczeniu w kwieciu słupków i pręcików.
HErkogamia obejmuje gatunki
rozpocznij naukę
Barwinek lekarski Vinca minor, Kosaciec, Iris Pierwiosnek, Primula
HEterostylia
rozpocznij naukę
różne rozmieszczenie pylników i słupka u pierwiosnka; kwiat typu „Pin” and „Thrumb” kwiaty pochodzą z innych roślin.
GENOM
rozpocznij naukę
nazywany informacją genetyczną, zapisana w podstawowym haploidalnym zespole chromosomów;
genotyp
rozpocznij naukę
całkowita informacja genetyczna zawarta w chromosomach organizmów.
Poliploidy
rozpocznij naukę
posiadają więcej niż dwa genomy (np. tetraploid ma 4 genomy w przypadku tetraploidalnego pszenżyta, są to po dwa genomy żyta i pszenicy)
Genom bez przymiotnika u organizmów eukariotycznych odnosi się do DNA jądrowego.
rozpocznij naukę
Materiał genetyczny mitochondriów i plastydów bywa nazywany odpowiednio genomem mitochondrialnym i genomem plastydowym albo zbiorczo- genomem cytoplazmatycznym.
Wielkość genomu
rozpocznij naukę
Charakterystyczna dla każdego gatunku określona najczęściej liczbą par zasad DNA (kpz- tysiąc par zasad; Mpz- milion par zasad; lub wagowo w pikogramach [pg]).
Genomy jądrowe organizmów żywych zawierają miliardy par zasad, natomiast genomy mitochondrialne są mniejsze.
rozpocznij naukę
W genomach mniej złożonych organizmów (drożdże, nicienie) przestrzeń jest wykorzystywana oszczędniej gdyż ich geny leżą bliżej siebie.
Genom pszenicy zawiera zawiera siedemnaście tysięcy MPZ. JEst sześciokrotnie większy od genomu ludzkiego.
rozpocznij naukę
Kukurydza zawiera 6600 MPZ zawartych w dziesięciu chromosomach. Jest dwukrotnie większy od genomu ludzkiego.
Organizacja genomu
rozpocznij naukę
Genom roślin składa się z trzech części: genomu jądrowego, genomu mitochondrialnego oraz genomu chloroplastydowego.
Genom jądrowy zawarta jest w chromosomach, których liczba u różnych organizmów waha się od kilku do kilkudziesięciu.
rozpocznij naukę
Genomy organelli są w większości kuliste, chociaż niektóre doniesienia sugerują, że obok genomów kulistych koegzystują wersje liniowe.
Genomy organelli mogą występować pojedynczo lub jak to stwierdzono w mitochondriach ludzkich nawet w 10, a w przypadku innych organizmów nawet w 100 kopiach w jednym mitochondriom.
rozpocznij naukę
Genomy organelli mogą występować pojedynczo lub jak to stwierdzono w mitochondriach ludzkich nawet w 10, a w przypadku innych organizmów nawet w 100 kopiach w jednym mitochondriom.
Struktura genomu roślin
rozpocznij naukę
Jest jednym z bardziej skomplikowanych genomów spośród wszystkich żyjących organizmów, zawierający w sobie trzy oddziałujące ze sobą genomy.
Oprócz genów zawartych w jądrze komórkowym są jeszcze geny zlokalizowane w plastydach i mitochondriach.
rozpocznij naukę
Organelle te można uznać po części autonomicznymi- mają własne funkcjonalne geny, ale nie syntetyzują właściwych białek.
Genom roślinny zawiera 20- 60 tysiecy genów, z czego 15-35 procent to geny odpowiedzialne za syntezę metabolitów wtórnych.
rozpocznij naukę
Sekwencje kodujące białka (geny strukturalne) zawierają tylko część całkowitego DNA.
W zależności od rozmiaru genomu, czyli od zawartości całkowitego DNA, kodujący DNA stanowi od 0,02 % do ok. 30 %.
rozpocznij naukę
Sekwencje niekodujące stanowią zatem 90-70% całkowitej zawartości DNA.
Genom mitochondrialny
rozpocznij naukę
Wielkość jest zróżnicowana i niepowiązana ze stopniem złożoności organizmu.
Genom mitochondrialny rzodkiewnika (Arabidopsis thaliana) zawiera 367 kpz, kukurydzy (Zea mays) 570 kpz, gorczycy (Sinapis) 200 kpz, melona (Cucumis melo) 2600 kpz.
rozpocznij naukę
Genom mitochondrialny rzodkiewnika (Arabidopsis thaliana) zawiera 367 kpz, kukurydzy (Zea mays) 570 kpz, gorczycy (Sinapis) 200 kpz, melona (Cucumis melo) 2600 kpz.
gorczyca
rozpocznij naukę
Synapis, wielkość genomu mitochondrialnego 200 kpz
melon
rozpocznij naukę
cucmis melo, wielkość genomu mitochondrialnego 2600 kpz
kukurydza
rozpocznij naukę
Zea mays, genom mitochondialny 570 kpz
rzodkiewnik
rozpocznij naukę
Arabidopsis thaliana, wielkość genomu mitochondrialnego 367 kpz
genom człowieka
rozpocznij naukę
wielkość genomu mitochondrialnego 16,5 kpz
genom chloroplastowy
rozpocznij naukę
Wielkość genomu u różnych gatunków roślin jest zbliżona i mieści się w przedziale od 120 do 160 kpz (ok. 200 genów).
wielkość chloroplastowego genomu szpinaka
rozpocznij naukę
150 kpz
wielkość chloroplastowego genomu grochu
rozpocznij naukę
120 kpz
Niektóre chloroplasty posiadają wiele kopii chloroplastowego DNA
rozpocznij naukę
Różnice w rozmiarze są wynikiem delecji fragmentów większego genomu, dzięki czemu powstają mniejsze genomy chloroplastowe.
Geny w chloroplastach roślin wyższych są konserwowane, a częstość mutacji jest stosunkowo niska.
rozpocznij naukę
Chloroplastowe DNA posiada introny.
Genom chloroplastowy koduje wszystkie rRNA, tRNA i 45 białek.
rozpocznij naukę
Wiele z tych białek zaangażowane jest w proces fotosyntezy.
zawartość genomu
rozpocznij naukę
zawartość całkowitego DNA
od 0,2% do 30 %
rozpocznij naukę
zawartość kodującego DNA do zawartości całkowitego DNA roślin
od 70 % do 90 %
rozpocznij naukę
zawartość niekodującego DNA do zawartości całkowitego DNA roślin
Istnieją międzygatunkowe różnice chloroplastowego DNA, ale głównie dotyczą one roślin wyższych i glonów.
rozpocznij naukę
DNA chloroplastowe dziedziczony jest wyłącznie po linii matczynej, ponieważ chloroplasty przekazywane są zygocie tylko przez komórkę jajową.
Geny zlokalizowane w genomie chloroplastowym wykazują dziedziczenie pozajądrowe, nie podlegają mendlowskim prawom dziedziczenia.
rozpocznij naukę
Geny zlokalizowane w genomie chloroplastowym wykazują dziedziczenie pozajądrowe, nie podlegają mendlowskim prawom dziedziczenia.
liczba mitochondriów w komórce roślinnej
rozpocznij naukę
od 200 do 3000 mitochondriów
liczba chloroplastów w komórce roślinnej
rozpocznij naukę
od kilkudziesięciu do kilkuset chloroplastów
całkowita ilość DNA w mitochondriach i chloroplastach jest porównywalna do ilości DNA jądrowego
rozpocznij naukę
całkowita ilość DNA w mitochondriach i chloroplastach jest porównywalna do ilości DNA jądrowego
Genomy organelli roślin
rozpocznij naukę
Komórki rzodkiewnika mają 500 mitochondriów i 50 chloroplastów.
Genomy chloroplastów i mitochondriów występują w pojedynczych kopiach.
rozpocznij naukę
całkowita ilość organellowego DNA w jednej komórce będzie wynosić ok. 189 500 kpz (189,5 Mpz) [183 500kpz w mitochondriach i 600 kpz w chloroplastach].
Ilość organellowego DNA w komórce rzodkiewnika jest półtora raza większa od ilości DNA w jądrze komórki diploidalnej (2*70 Mpz)
rozpocznij naukę
Ilość organellowego DNA w komórce rzodkiewnika jest półtora raza większa od ilości DNA w jądrze komórki diploidalnej (2*70 Mpz)
Paradoks wartości C
rozpocznij naukę
nie ma związku pomiędzy wielkością genomu a rozwojem ewolucyjnym organizmu i poziomem komplikcji organizmu
genom jądrowy rzodkiewnika pospolitego
rozpocznij naukę
70 Mpz
genom jądrowy szachownicy asyryjskiej
rozpocznij naukę
120 Mpz
struktura genomów roślinnych
rozpocznij naukę
W skład genomów roślinnych wchodzą sekwencje kodujące i niekodujące.
Sekwencje kodujące i niekodujące często występują w licznych kopiach stanowiąc sekwencje powtarzalne.
rozpocznij naukę
Sekwencje powtarzalne- sekwencje kodujące i niekodujące występujące w genomie w licznych kopiach
W genomie roślin okrytozalążkowych znajduje się od 30 do 40 tysięcy genów.
rozpocznij naukę
Większość genów roślinnych można pogrupować w rodziny powstałe w wyniku duplikacji całych genomów lub ich fragmentów.
Każdy z takich genów pełni odmienną, ściśle określoną funkcję.
rozpocznij naukę
Sekwencje kodujące stanowią niewielka część całego genomu i są w nim rozmieszczone nierównomiernie.
U gatunków o małych genomach sekwencje kodujące stanowią do 30 % genów, natomiast u organizmów o dużej zawartości DNA mogą stanowić do kilku %.
rozpocznij naukę
Genomy jądrowe roślin zdominowane są przez elementy powtarzające się.
Elementy powtarzające się: Długie rozproszone sekwencje jądrowe LINE, Krótkie rozproszone sekwencje jądrowe SINE, Długie powtórzenia końcowe LTR, Transpozony
rozpocznij naukę
Elementy powtarzające się: Długie rozproszone sekwencje jądrowe LINE, Krótkie rozproszone sekwencje jądrowe SINE, Długie powtórzenia końcowe LTR, Transpozony
sekwencje tandemowe
rozpocznij naukę
druga grupa sekwencji powtarzalnych. Sekwencje powtarzalne są rozmieszczone jeden za drugim.
sekwencje tandemowe
rozpocznij naukę
do sekwencji tandemowych zalicza się satelitarny DNA.
satelitarny DNA
rozpocznij naukę
wchodzi w skład sekwencji tandemowych i składa się z krótkich odcinków powtarzalnych (od kilku do kilkudziesięciu par zasad), powtarzających się nawet klika tysięcy razy.
elementy ruchome
rozpocznij naukę
wyróżnia się dwie klasy ruchomych elementów genetycznych
retrotranspozony (klasa pierwsza ruchomych elementów genetycznych)
rozpocznij naukę
sekwencja transpozonu musi być przepisana na RNA, następnie następuje odwrotna transkrypcja i ponowna integracja nowo powstałej kopii z genem DNA w innym locus.
kopia macierzysta transpozonu pozostaje w miejscu donorowym
rozpocznij naukę
Retrotranspozon działa na zasadzie mechanizmu kopiuj i wklej
transpozony DNA (druga klasa ruchomych elementów genetycznych)
rozpocznij naukę
transpozony te zmieniają swoje miejsce w genomie. Wykorzystuje się w transpozonach DNA mechanizm kopiuj w wklej
W przypadku retrotranspozonów za każdym razem powstaje nowa kopia transpozonu.
rozpocznij naukę
Transpozony te mogą być w postaci wiele tysięcy kopii
Transpozony DNA w miejscu wycięcia mogą pozostawić tylko ślad w postaci kilkunukleotydowej duplikacji (fotoprint)
rozpocznij naukę
Fotoprint- ślad w postaci kilkunukletydowej duplikacji po transpozonie DNA.
transpozony
rozpocznij naukę
skaczące geny, wędrujące geny, mobilne elementy genetyczne. W wyniku transpozycji zmieniają miejsce w genomie.
transpozony
rozpocznij naukę
najważniejsza grupa rozproszonych sekwencji powtarzalnych
Transpozycja
rozpocznij naukę
zmiana położenia transpozonu w genomie w jednej komórce.
Transpozycja
rozpocznij naukę
często powoduje mutacje i może zmienić ilość DNA w genomie.
Efekt aktywności transpozycjalnej
rozpocznij naukę
Efektem aktywności transpozycjalnej jest powielenie ruchomych elementów genetycznych i powiększenie genomów.
Barbara McClintock
rozpocznij naukę
otrzymała nagrodę Nobla w 1983 romu za badania nad transpozonami w nasionach kukurydzy.
Transpozony znajdujące się w nasionach kukurydzy zmieniały ich barwę.
rozpocznij naukę
Barbara McClintock otrzymała nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii i medycyny.
Mobilność elementów genetycznych jest indukowana warunkami stresowymi.
rozpocznij naukę
Mobilność elementów genetycznych jest indukowana warunkami stresowymi.
Warunki stresowe powodujące mobilność elementów genetycznych
rozpocznij naukę
stresy abiotyczne, stresy biotyczne in vivo, stres fizjologiczny związany z zaburzeniem homeostazy hormonalnej charakterystyczne dla kultur in vitro, stres genetyczny
stres genetyczny powodujący mobilność ruchomych elementów genetycznych
rozpocznij naukę
powiązany ze zmianą struktury genomu. Stres genetyczny powstaje w wyniku poliploidyzacji, krzyżowania oddalonego i chowu wsobnego.
poliploidyzacja
rozpocznij naukę
zwiększenie liczby chromosomów w jądrze komórkowym.
chów wsobny
rozpocznij naukę
kojarzenie krewniacze. Polega na kojarzeniu osobników spokrewnionych ze sobą.
homeostaza
rozpocznij naukę
stan równowagi w organizmie
odwrotna transkrypcja
rozpocznij naukę
proces przepisywania jednoniciowego RNA przez odwrotną transkryptazę na dwuniciowy DNA.

Musisz się zalogować, by móc napisać komentarz.