ДНК, хромосомы, скрещивание и кроссинговер | Биология

• Мария представляет себя и тему мероприятия: нуклеиновые кислоты и основы наследственности.  

• Обещает рассказать теорию, необходимую для выполнения заданий по наследственности и изменчивости.  

• Описывает, что будет обсуждаться: нуклеотиды, хромосомы, транскрипция, трансляция, репликация, дигибридное и моногибридное скрещивание.  

• Мероприятие полезно для тех, кто ничего не понимает в ДНК и РНК, а также для тех, кто хочет освежить знания.  

• Видео будет доступно на YouTube для повторного просмотра.  

• Мероприятие не включает решение задач, а фокусируется на теории.  

• Мероприятие разделено на три части: нуклеотиды, хромосомы и скрещивания.  

• После каждой части будет время для вопросов.  

• Мария обещает ответить на важные вопросы и перейти к следующему блоку.  

• Нуклеиновые кислоты ДНК и РНК являются полимерными молекулами.  

• Мономерами нуклеиновых кислот являются нуклеотиды.  

• Нуклеотиды состоят из остатка фосфорной кислоты, пятиуглеродного сахара и азотистого основания.  

• Нуклеотиды ДНК и РНК различаются азотистыми основаниями.  

• Пуриновые основания: аденин и гуанин.  

• Пиримидиновые основания: цитозин, тимин и урацил.  

• Пуриновые основания можно запомнить с помощью фразы "президент Александр Григорьевич".  

• Пиримидиновые основания можно запомнить с помощью фразы "улучшил централизованное тестирование".  

• Буквы Т и У указывают на ДНК и РНК соответственно.  

• Долгое время люди знали о существовании нуклеиновых кислот, но не понимали их структуру.  

• В 1953 году Уотсон и Крик предположили, что ДНК состоит из двух цепей, закрученных в спираль.  

• Эти цепи соединяются водородными связями между азотистыми основаниями нуклеотидов.  

• ДНК состоит из двух нитей, закрученных в спираль, и каждая нить содержит четыре нуклеотида.  

• Нуклеотиды соединяются водородными связями, образуя пары: А связывается с Т, Г с Ц.  

• Этот принцип называется комплиментарностью, что позволяет строить вторую нить ДНК по известной последовательности.  

• А и Т связаны двумя водородными связями, а Г и Ц — тремя.  

• Чем больше ГЦ в ДНК, тем медленнее она разрушается при нагревании.  

• Количество аденинов равно количеству тиминов, а цитозинов — гуанинов.  

• В РТ этого года абитуриентам предлагали посчитать количество водородных связей между цепями ДНК.  

• Можно использовать две стратегии: дорисовывать палочки к каждой букве или считать количество нуклеотидов, образующих двойные и тройные связи.  

• Второй метод более элегантный и подходит для менее внимательных людей.  

• Такие задания могут встречаться в РТ и централизованных тестированиях.  

• Важно понимать принцип комплиментарности для успешного решения задач по ДНК.  

• Задание на определение количества цитидиловых нуклеотидов в ДНК.  

• Известно, что 140 тимидиловых нуклеотидов составляют 28% от всех нуклеотидов.  

• Нужно найти количество цитидиловых нуклеотидов в штуках, а не в процентах.  

• Использование принципа комплиментарности для решения задачи.  

• Количество тимидиловых нуклеотидов равно количеству адениловых нуклеотидов.  

• В совокупности тимидиловые и адениловые нуклеотиды составляют 56% от всех нуклеотидов.  

• Оставшиеся 44% составляют нуклеотиды гуанин и цитозин.  

• Нужно найти количество цитозиловых нуклеотидов, разделив общее количество на два.  

• Решение задачи с помощью пропорции.  

• Альтернативный метод: нахождение количества нуклеотидов на один процент.  

• Перемножение количества нуклеотидов на один процент и на количество процентов цитидиловых нуклеотидов.  

• Оба метода приводят к одинаковому результату.  

• ДНК состоит из нуклеотидов и имеет структуру двойной спирали.  

• ДНК передает наследственную информацию, которая определяет строение белков.  

• ДНК можно рассматривать как инструкцию по сборке белков.  

• Ген — это участок ДНК, содержащий информацию о конкретном белке.  

• Ген инсулина — это инструкция по созданию инсулина.  

• Ген гемоглобина — это инструкция по созданию гемоглобина.  

• Репликация ДНК - это процесс копирования генетического материала.  

• Перед делением клетки ДНК должна быть скопирована для каждой новой клетки.  

• Репликация происходит в интерфазе, создавая две идентичные копии ДНК.  

• Транскрипция - это процесс копирования ДНК в РНК.  

• РНК служит матрицей для синтеза белка.  

• Транскрипция происходит в ядре клетки.  

• Матричная РНК - это копия ДНК, используемая для синтеза белка.  

• Матричная РНК выходит из ядра в цитоплазму.  

• В цитоплазме происходит синтез белка с помощью рибосом.  

• Транспортная РНК доставляет аминокислоты к рибосоме.  

• Транспортная РНК имеет антикодон, который соответствует кодону на матричной РНК.  

• Антикодон помогает рибосоме определить правильную аминокислоту.  

• Трансляция - это процесс синтеза белка на матричной РНК.  

• Рибосома считывает информацию с матричной РНК и присоединяет аминокислоты.  

• Процесс происходит в цитоплазме.  

• Генетический код - это шифр, обозначающий аминокислоты.  

• Каждая аминокислота обозначается триплетом из трех нуклеотидов.  

• Генетический код имеет шесть свойств, которые важны для понимания биосинтеза белка.  

• Однозначность: каждый триплет кодон обозначает только одну аминокислоту.  

• Множественность: одну аминокислоту могут обозначать несколько разных триплетов.  

• Пример с телефонными номерами: разные номера могут вести к одному месту, но важно, чтобы служба понимала, куда звонить.  

• Непрерывность: между триплетами нет разделителей, что позволяет последовательности ДНК изменяться без прерываний.  

• Неперекрываемость: один и тот же нуклеотид не может принадлежать двум соседним триплетам.  

• Пример с рибосомой: рибосома считывает три нуклеотида подряд, не повторяя их.  

• Универсальность: код подходит для всех живых организмов, включая человека, животных и растения.  

• Некоторые оговорки: код почти всегда одинаков, но есть исключения.  

• Обсуждение структуры ДНК, нуклеотидов, принципа комплиментарности и функций ДНК.  

• Решение задач на цепи ДНК: инверсия и делеция, построение ДНК после мутации.  

• Определение антикодона и его роль в трансляции.  

• Вопросы о заболеваниях, связанных с мутациями, и необходимости запоминания аминокислот.  

• Роль рибосомальной РНК в трансляции.  

• В ЕГЭ бывают задания на нахождение лекарств по крови.  

• Задачи на биологическое равновесие решаются через продумывание условий и хода решения.  

• Для решения таких задач нужно изучать экологию и продуктивность экосистем.  

• Генетический код однозначен, каждая аминокислота обозначается одним триплетом.  

• ДНК хранится в ядре в виде хроматина, который скручивается в хромосомы только в начале деления клетки.  

• Хромосомы имеют структуру: центромера, плечи и теломеры.  

• Теломеры ограничивают количество делений клетки, после чего клетка погибает.  

• Раковые клетки могут обходить этот закон, используя фермент теломеразу для достройки теломер.  

• Это позволяет раковым клеткам делиться бесконечно.  

• Хроматида — это половина хромосомы.  

• Хромосомы могут быть двухроматидными или однохроматидными.  

• Важно различать эти понятия для понимания митоза и мейоза.  

• Пример с конфетами помогает понять разницу между двухроматидными и однохроматидными хромосомами.  

• Важно понимать, что двухроматидные хромосомы содержат две хроматиды, а однохроматидные — одну.  

• Это помогает лучше ориентироваться в митозе и мейозе.  

• Клетки делятся на соматические и половые.  

• Соматические клетки имеют два набора хромосом, полученные от родителей.  

• Половые клетки, гаметы, имеют один набор хромосом.  

• В соматических клетках два набора хромосом для защиты от мутаций.  

• Гаметы могут быть гаплоидными, так как они не влияют на организм.  

• Гаметы важны для передачи генетической информации потомству.  

• Гаметы содержат 23 хромосомы.  

• При оплодотворении гаметы сливаются, образуя зиготу с двойным набором хромосом.  

• Зигота делится митозом, формируя соматические клетки.  

• Кариотип — это набор хромосом в соматической клетке.  

• В каждой хромосоме содержится одна копия гена, которая может быть доминантной или рецессивной.  

• Аллели определяют проявление признаков в организме.  

• Генотипы описываются двумя буквами, обозначающими аллели.  

• Доминантные гомозиготы имеют одинаковые аллели, рецессивные гомозиготы — одинаковые.  

• Гетерозиготы имеют разные аллели.  

• Ядрышко — это место в ядре, где хромосомы плотно упакованы.  

• В ядрышке строятся рибосомы.  

• В половых клетках один аллель.  

• В гетерозиготном организме проявляется доминантный признак.  

• Полное доминирование: доминантная аллель полностью подавляет рецессивную.  

• В природе существуют варианты неполного доминирования.  

• Одинаковые аллели не обязательно приводят к одинаковому цвету глаз у родителей.  

• Родители могут иметь разные аллели, что объясняет разнообразие признаков у детей.  

• Хромосомы содержат информацию о белках и генах.  

• Гаметы сливаются в женском организме.  

• В женском организме хромосомы укомплектованы в половых клетках.  

• В каждой соматической клетке находятся две копии каждого гена.  

• Моногибридное скрещивание: родители отличаются одним геном.  

• Чистые линии: организмы, дающие одинаковые потомки при самоопылении.  

• При скрещивании чистых линий все потомки первого поколения одинаковы.  

• Признак, проявляющийся у потомков, называется доминантным.  

• При скрещивании потомков первого поколения наблюдается расщепление.  

• Соотношение потомков по фенотипу: три желтых к одному зеленому.  

• Признаки формируются под действием генов.  

• Чистые линии — это гомозиготы.  

• Генотипы: доминантная гомозигота и две гетерозиготы.  

• Фенотипы: три желтых к одному зеленому.  

• Гетерозиготы создают гаметы с доминантными и рецессивными аллелями.  

• При скрещивании гетерозигот возможны разные комбинации генотипов.  

• Соотношение генотипов: один доминантная гомозигота, две гетерозиготы и одна рецессивная гомозигота.  

• Моногибридное скрещивание: первый и второй законы Менделя.  

• Переход к дигибридному скрещиванию для изучения взаимодействия генов.  

• При дигибридном скрещивании два организма отличаются двумя признаками.  

• Каждый признак контролируется своим геном.  

• В соматических клетках у каждого гена по две аллели, в гаметах — по одной.  

• Гены находятся на разных хромосомах и независимы друг от друга.  

• Используются четыре буквы для обозначения организмов.  

• Доминантная дигомозигота: все большие буквы.  

• Рецессивная дигомозигота: все маленькие буквы.  

• Дигетерозигота: одна большая, одна маленькая буква.  

• Скрещиваются чистые линии: доминантная и рецессивная гомозиготы.  

• Гаметы содержат по одному представителю от каждого гена.  

• При оплодотворении сливаются гаметы, создавая одинаковые организмы.  

• Гаметы записываются так, чтобы дать по одному представителю от каждого гена.  

• Возможны четыре типа гамет с равной вероятностью 25%.  

• При скрещивании двух таких организмов получается 16 потомков.  

• Рекомендуется использовать решетку Пеннета для записи потомков.  

• Решетка Пеннета используется для записи потомков от скрещивания.  

• Гаметы одного организма записываются в кружочках, гаметы второго организма - в столбик.  

• Потомки записываются на пересечении гамет.  

• Из шестнадцати потомков девять имеют два доминантных признака.  

• Три организма имеют по одной доминантной аллели каждого гена.  

• Три организма проявляют доминантный признак по одному гену и рецессивный по другому.  

• Гены, находящиеся на разных хромосомах, наследуются независимо.  

• Гетерозигота образует четыре типа гамет, что приводит к шестнадцати потомкам.  

• Это третий закон Менделя - закон независимого наследования.  

• Кроссинговер - это обмен гомологичными участками хромосом.  

• Кроссоверные гаметы образуются в результате обмена участками.  

• Вероятность кроссинговера выше, если гены находятся далеко друг от друга.  

• Вероятность кроссинговера между генами зависит от их расстояния.  

• Введено понятие "марганида" для обозначения расстояния между генами.  

• Одна марганида равна вероятности кроссинговера в 1%.  

• Признаки, отличающие пол, находятся в половых хромосомах.  

• У человека 46 хромосом, из которых 22 аутосомы и 2 половые хромосомы.  

• Женщины образуют одинаковые гаметы, мужчины - разные.  

• У птиц, бабочек и змей самки имеют разные половые хромосомы, а самцы - одинаковые.  

• В задачах используются буквы Z и W для обозначения половых хромосом.  

• Пример задачи: определить пол дрозофил по цвету тела.  

• Аллельные гены могут быть доминантными или рецессивными.  

• Доминантные аллели проявляются, рецессивные - нет.  

• Пример: скрещивание двух гомозиготных котов для определения доминантного признака.  

• За несколько дней до централизованного тестирования проводится мероприятие.  

• Рассматриваются сложные темы, которые могут быть в тесте.  

• Темы включают строение белка, нуклеиновых кислот, ботанику, анатомию и эволюцию.  

• Кариотип — это число хромосом, например, 46 или 50.  

• Фенотип — это внешний вид, например, брюнетка, 165 см, 50 кг, зеленые глаза.  

• Для решения задач с тетраплоидными растениями нужно учитывать, что в ядре 40 хромосом.  

• Доминирование аллелей связано с эпигенетикой и белками в организме.  

• Для решения заданий достаточно понимать, что один ген будет включен, а другой отключен.  

• Моногибридное скрещивание — один признак или ген.  

• Дигибридное скрещивание — два признака или гена.  

• Если гены находятся в одной хромосоме, это может быть связано с кроссинговером.  

• Рекомендация посмотреть видео на YouTube для лучшего понимания деления клетки.  

• Анонс следующего ивента с более сложными заданиями и фишками для абитуриентов.  

• Благодарность зрителям за просмотр.