Понятие нехромосомного наследования. Плазмон (плазмотип) - внехромосомные генетические элементы. Пластидная наследственность, ее характеристика. Митохондриальная наследственность и ее особенности. Цитоплазматическая мужская стерильность у растений.
Аннотация к работе
Нехромосомное наследование - передача в ряду поколений генов, локализованных вне ядра. Часто этот тип наследования также называют цитоплазматическим наследованием, понимая под этим наследование генов, расположенных не только в самой цитоплазме, но и органеллах клетки, имеющих собственную ДНК (пластидов, митохондрий), а также инородных генетических элементов (например, вирусов), поэтому его следует отличать от собственно цитоплазматического наследования, при котором наследственные признаки детерминируются не органеллами, а самой цитоплазмой. В клетке, помимо ядра, митохондрий и пластид, могут присутствовать и необязательные для нее генетические элементы - плазмиды, вирусоподобные частицы, эндосимбионты-бактерии. Если их присутствие сопровождается фенотипическими отличиями от обычной клетки или организма, то при гибридологическом анализе можно проследить наследование этих отличий, а значит, и наследование самого генетического элемента. В качестве примера можно привести взаимодействие инфузорий Paramecium и специфических генетических агентов - каппа-частиц.Пластиды представляют собой своеобразные лаборатории синтеза углеводов в растительном организме. Пластиды содержат ДНК, размножаются делением и распределяются в дочерние клетки. Совокупность пластид клетки как структур, передающих наследственную информацию, была названа пластидомом. У этого вида встречаются пестролистные растения, которые имеют в точках роста разные группы клеток: с нормальными пластидами и с пластидами, неспособными к образованию хлорофилла. При опылении цветков с пестролистных ветвей пыльцой от цветков с зеленых ветвей и при обратном скрещивании результаты получаются различными.Митохондрии имеют непосредственное отношение к процессам дыхания. При делении клетки дочерние клетки получают от материнской клетки примерно половину ее митохондрий. У некоторых грибов (дрожжи, нейроспора) была обнаружена дыхательная недостаточность, которая обусловлена необратимыми наследственными изменениями функции митохондрии - у них утрачена активность цитохромоксидазы. Поскольку колонии возникают при вегетативном размножении гаплоидных дрожжей, эта форма была названа вегетативным карликовым штаммом. Наряду с вегетативными карликовыми колониями была обнаружена форма, по фенотипу - росту и дыхательной недостаточности - сходная с первой, но она давала расщепление по признаку карликовости, как будто он определялся одним ядерным геном; эта форма была названа расщепляющимся карликовым штаммом.Один из самых ярких примеров цитоплазматического наследования - явление цитоплазматической мужской стерильности (ЦМС), обнаруженное у многих растений - кукурузы, лука, свеклы, льна и др. У некоторых сортов кукурузы были обнаружены растения, имевшие в метелках недоразвитые пыльники, часто совершенно пустые, а иногда с недоразвитой стерильной пыльцой. Опыление растений с мужской стерильностью нормальной пыльцой с других растений в большинстве случаев дает в потомстве растения со стерильной пыльцой. Даже тогда, когда все 10 пар хромосом растений со стерильной пыльцой замещаются хромосомами от растений с фертильной пыльцой, мужская стерильность сохраняется. Цитоплазма, обусловливающая стерильность пыльцы, была обозначена символом ЦИТS (стерильная цитоплазма), а цитоплазма растений с фертильной пыльцой - символом ЦИТN (нормальная цитоплазма).