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?
1. Хлоропластная ДНК.
2. 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?
1. Молекула ДНК хлоропластов – кольцевая.
2. Молекула ДНК хлоропластов находится вне ядра.
3. Размер генома хлоропластов существенно меньше, чем геномной ДНК.
4. Происхождение хлоропластов связывают с гипотезой эндосимбиоза: в результате симбиоза будущей эукариотической клетки с цианобактериями внутри хлоропластов осталась ДНК.
5. Из-за длительного симбиоза в геноме хлоропластов были утрачены гены домашнего хозяйства потомка.
Задание 3. Какова причина специфического типа наследования признака?
1. 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.
2. 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?
1. Хлоропластная ДНК ответственна за синтез ферментов цикла Кальвина – метаболического пути темновой стадии фотосинтеза и биосинтеза хлорофилла. (
2. 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.
3. Нет, невозможно. Для развития растения необходим хлорофилл в хлоропластах; таким образом дефект хлоропластов же приведёт к невозможности нормального развития и полноценного функционирования растительного организма.