Она смеется как мать
В 1865 году Грегор Мендель открыл закономерности, по которым признаки передаются из поколения в поколение и представил их миру в качестве законов наследственности. В 1909 году Корренс на ночной красавице и Э. Баур на герани установили факт существования иного типа наследования окраски листьев этих растений. Этот признак называется пестролистность (или вариегатность) – на одном растении могут одновременно находится листья полностью зелёные и листья, в которых зелёная ткань чередуется с бесцветными полосами и пятнами (Рис. 1). Пестролистность, описывается как признак, передающийся в следующем поколении только всем потомкам при условии, что один родитель обязательно имеет этот признак (и то, если этот организм – женский).
Задание 1. От какой нуклеиновой кислоты зависит проявление этого признака? Какой тип наследования тут представлен?
-
Хлоропластная ДНК.
-
Признак является примером цитоплазматического наследования (наследование по материнской линии): только женские организмы могут передать этот признак.
Задание 2. В чем отличие этой нуклеиновой кислоты от геномной ДНК?
-
Молекула ДНК хлоропластов – кольцевая.
-
Молекула ДНК хлоропластов находится вне ядра.
-
Размер генома хлоропластов существенно меньше, чем геномной ДНК.
-
Происхождение хлоропластов связывают с гипотезой эндосимбиоза: в результате симбиоза будущей эукариотической клетки с цианобактериями внутри хлоропластов осталась ДНК.
-
Из-за длительного симбиоза в геноме хлоропластов были утрачены гены домашнего хозяйства потомка.
Задание 3. Какова причина специфического типа наследования признака?
-
Цитоплазматическое наследование осуществляется по материнской линии – это связано с тем, что яйцеклетка включает большой объем цитоплазмы с содержащимися в ней элементами наследственности, а в мужской половой клетке цитоплазма практически отсутствует.
-
Отсутствие строгих количественных закономерностей расщепления. Причина этого в том, что для органоидов цитоплазмы нет такого тонкого механизма распределения при делении клеток, какое существует для хромосом; количество органоидов непостоянно, а деление цитоплазмы не совсем равномерное.
Задание 4. Какие клеточные процессы регулируются данной нуклеиновой кислотой? Объясните фенотипическое проявление признака пестролистность. Возможно ли полное отсутствие зелёных полос на ночной красавице?
-
Хлоропластная ДНК ответственна за синтез ферментов цикла Кальвина – метаболического пути темновой стадии фотосинтеза и биосинтеза хлорофилла. (
-
Цвет листьев определяется наличием в клетках листа хлоропластов, содержащих зелёный пигмент - хлорофилл. В этом случае листья окрашены зелёным. В случае наличия лейкопластов в клетках листа растения образуются светлые участки.
-
Нет, невозможно. Для развития растения необходим хлорофилл в хлоропластах; таким образом дефект хлоропластов же приведёт к невозможности нормального развития и полноценного функционирования растительного организма.