Цитоплазматическая наследственность

Передача генов вне ядра, происходящая в пластидах и митохондриях, называется цитоплазматической наследственностью или нехромосомным, внеядерным наследованием. В этом случае передача признаков по наследству не подчиняется законам Менделя, т.к. ДНК находится вне хромосом.
Материал подготовлен совместно с учителем высшей категории
Опыт работы учителем биологии - более 19 лет.

Что это?

Чтобы понять, какая наследственность называется цитоплазматической, следует вспомнить, что собственную ДНК имеет не только ядро. ДНК также содержится в двух органоидах клетки:

  • в митохондриях – двумембранных органеллах растительной и животной клетки, осуществляющих клеточное дыхание;
  • в пластидах (хлоропластах, лейкопластах, хромопластах) – мембранных органоидах растительной клетки, осуществляющих фотосинтез.

Рис. 1. Митохондрии и пластиды.

Митохондрии и пластиды воспроизводят сами себя. Клетка при потере этих органелл не способна восстановить их самостоятельно. При наличии ДНК в ядре клетка продолжает делиться, но митохондрии или пластиды в дочерних клетках отсутствуют. Например, пластиды эвглены зелёной, помещённой в тёмное место, не размножаются, т.к. клетка становится полностью гетеротрофной. При делении пластиды распределяются между дочерними клетками, а через несколько поколений получаются клетки, которым «не хватило» пластид.

Рис. 2. Передача пластид у эвглены зелёной.

Впервые внеядерное наследование обнаружили независимо друг от друга Эрвин Бауэр и Карл Корренс в 1908–1909 годах.

Виды

В соответствии с органеллами, передающими ДНК, выделяют два вида наследования:

  • пластидное;
  • митохондриальное.

Внеядерное наследование животных передаётся только по материнской линии, т.к. яйцеклетки содержат большое количество цитоплазмы с митохондриями. От отца достаётся только генетический материал, сосредоточенный в ядре. У сперматозоидов митохондрии находятся в жгутике, который растворяется сразу после оплодотворения. Пластиды в редких случаях могут передаваться от отца или одновременно от обоих родителей.

ТОП-1 статьякоторые читают вместе с этой

Пластидное наследование хорошо изучено на примере ночной красавицы. Если участки листа растения содержат повреждённые пластиды или не содержат их вовсе, окраска листа будет пятнистой. При скрещивании зелёного материнского растения с пятнистым всё потомство будет зелёным. Однако если скрестить пятнистые материнские растения с зелёными, то всё потомство будет бесцветным, не содержащим хлорофилла, и быстро погибнет.

Пластидное наследование на примере ночной красавицы

Рис. 3. Пластидное наследование на примере ночной красавицы.

В митохондриях человека может содержаться 5–10 кольцевых ДНК. При делении митохондрии копии ДНК спонтанно распределяются между потомками. Повреждение участков ДНК и накопление дефектных митохондрий являются причиной митохондриальных заболеваний (цитопатий), передающихся потомству от матери. Мутации в митохондриальной ДНК наблюдаются гораздо чаще, чем в ядерной.

Часть белков может кодироваться ядерной ДНК, часть – митохондриальной. Поэтому хромосомный и нехромосомный виды наследственности тесно взаимосвязаны. Это приводит к сложным случаям наследования: часть ДНК наследует по законам Менделя, часть – передаётся по материнской линии.

Что мы узнали?

Узнали кратко о цитоплазматической наследственности, которая связана с передачей признаков через ДНК митохондрий или пластид. Наследуются внеядерные или нехромосомные признаки по материнской линии, т.к. митохондрии и пластиды передаются новому поколению яйцеклеткой. Дефекты в ДНК митохондрий могут приводить к различным заболеваниям у разных организмов.

Тест по теме

  1. Вопрос 1 из 10

    Что такое цитоплазматическая наследственность?

Начать тест(новая вкладка)
Доска почёта
Чтобы попасть сюда - пройдите тест.
    Пока никого нет. Будьте первым!

Оценка доклада

Средняя оценка: 3.9. Всего получено оценок: 413.

Предметы