київська русь князі

Число хромосом и днк при гаметогенезе

Для борьбы с такими случайными изменениями существует система репарации, которая старается исправлять ошибки нуклеиновых кислотах. Первое и второе деление мейоза складываются из тех же фаз, что и митоз, но сущность изменений наследственном аппарате другая. Конъюгацией называют процесс тесного сближения гомологичных хромо сом Пару конъюгирующих хромосом называют бивален том Биваленты продолжают укорачиваться и утолщать ся Каждый бивалент образован четырьмя хроматидами Поэтому его называют тетрадой. Важнейшим событием является кроссинговер обмен участками хромосом Кроссинговер приводит к первой во время мейоза реком бинации генов. В конце профазы 1 формируется веретено деления, исчезает ядерная оболочка Биваленты перемещаются экватори альную плоскость. Анафаза 1 2n 4с К полюсам расходятся целые хро мосомы, а не хроматиды, как при митозе У каждого полюса оказывается половина хромосомного набора Причем пары хромосом расходятся так, как они располагались плоскости экватора во время метафазы В результате возникают самые разнообразные сочетания от цовских и материнских хромосом, происходит вторая рекомбинация генетического материала. Перед началом мейоза клетке двойной набор двойных хромосом у дрозофилы 8 хромосом, 16 молекул.

число хромосом и днк при гаметогенезе

В профазе мейоза I клетке двойной набор двойных хромосом, 2n4c В первом делении мейоза расходятся двойные хромосомы, поэтому по окончании первого деления мейоза каждой из двух клеток получается по одинарному набору двойных хромосом n2c В метафазе мейоза II они выстроятся на метафазной пластинке, но еще не разделятся. Хранение генетических материалов гамет, зигот, соматических клеток, зародышей низкотемпературных генетических банках, банках клеточных и тканевых культур, а также банках семян. Задание 39 11380 Объясните, чем заключается сходство и различие мутационной и комбинативной изменчивости. Пояснение 1 клетках зародыша семени диплоидный набор хромосом 2n, так как зародыш развивается из зиготы оплодотворённой яйцеклетки. Задание 39 12073 Какой хромосомный набор характерен для ядер клеток эпидермиса листа и восьмиядерного зародышевого мешка семязачатка цветкового растения Объясните, из каких исходных клеток и результате какого деления образуются эти клетки. Задание 39 12279 Синдром Дауна у человека проявляется при трисомии по 21 паре хромосом Объясните причины появления такого хромосомного набора у человека. Задание 39 16332 Какой хромосомный набор характерен для гаметофита и гамет мха сфагнума Объясните из каких исходных клеток и результате какого деления образуются эти клетки. Задание 39 16382 Какой хромосомный набор характерен для гаметофита и гамет мха сфагнума Объясните из каких исходных клеток и результате какого деления образуются эти клетки.

число хромосом и днк при гаметогенезе

Пояснение 1 Спора и гаметофит мха содержат гаплоидный набор хромосом, а спорофит диплоиден. Задание 39 18711 Какой хромосомный набор характерен для вегетативной, генеративной клеток и спермиев пыльцевого зерна цветкового растения Объясните, из каких исходных клеток и результате какого деления образуются эти клетки. Ответ Гаметы кукушкина льна образуются на гаплоидном гаметофите путем митоза Набор хромосом у гамет одинарный Споры кукушкина льна образуются на диплоидном спорофите путем мейоза Набор хромосом у спор одинарный. Дистанционный курс Оказание первой помощи детям и взрослым от проекта Инфоурок даёт Вам возможность привести свои знания соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца 180 часов Начало обучения новой группы 26 апреля. Идёт приём заявок на международный конкурс по математике Весенний марафон для учеников 111 классов и дошкольников. В каких условиях может оказаться выгодным развитие яйцеклетки без оплодотворения Приведите примеры.

Развитие яйцеклетки без оплодотворения может быть выгодным, например, случае, когда у данного организма мало шансов встретить особь противоположного пола или при необходимости резко увеличить количество потомства кратчайшие сроки. Половое размножение повышает генетическое разнообразие потомков, что обеспечивает лучшее выживание вида изменявшихся услови ях внешней среды. Особи с гаплоидным составом хромосом обычно бывают более слабыми и болезненными, чем организмы того же биологического вида, имеющие диплоидный набор хромосом Это объ ясняется тем, что организм, полученный партеногенетическим путем, генетическом отношении обеднен по сравнению с обычными представите лями этого вида Вредные гены у жертвы партеногенеза часто имеют внешнее проявление, по нижая жизнеспособность особи Однако у многих представителей ныне существующих биологичес ких видов пчел, муравьев, тлей, некоторых видов ящериц партеногенез вполне обычное явле. Каково значение закона гомологических рядов наследственной изменчивости Н И Вавилова. Задача 20 Сколько бивалентов имеется метафазе редукционного деления у человека. Задача 22 Какое деление мейоза сходно с митозом Объясните, чем оно выражается и к какому набору хромосом клетке приводит.

Вопросы на проверку содержания из раздела Кодификатора 2 6 Генетическая информация клетке Гены, генетический код и его свойства, также приходились на линию С5, но были типичными и для экзаменуемых менее сложными Хотя и про типичные цитологические задачи нужно сказать, что их умеют решать только четверть экзаменуемых. В заданиях линии С4 основное внимание уделяется проверке знаний учащимися эволюционных и экологических закономерностей Общей тенденций является их высокая сложность для школьников. Около 500 млн лет назад среди многоклеточных появляются хордовые животные, общий план строения которых радикальным образом отличается от плана строения существ, населявших планету до их появления В процессе дальнейшей эволюции именно этой группе возникают позвоночные животные Среди них примерно 200 250 млн лет назад появляются млекопитающие, характерной чертой которых становится особый тип заботы о потомстве вскармливание народившегося детеныша молоком Названная черта соответствует новому типу отношений между родителями и потомством, способствующему укреплению связи между поколениями, созданию условий для выполнения родителями воспитательной функции, передачи ими опыта.

Морфофизиологический прогресс означает состояние, приобретаемое группой процессе эволюции, которое дает возможность части ее представителей выжить и расселиться среде обитания с более разнообразными и сложными условиями Такое становится возможным благодаря появлению существенных изменений строении, физиологии и поведении организмов, расширяющих их приспособительные возможности за рамки обычных для предковой группы Из трех главных сред обитания наземная представляется наиболее сложной Соответственно выход животных на сушу, например группе позвоночных, был связан с рядом радикальных преобразований конечностей, дыхательной и сердечнососудистой систем, процесса размножения. Появление среди земных обитателей человека соответствует качественно новому состоянию жизни Переход к этому состоянию, хотя и был подготовлен ходом эволюционного процесса, означает смену законов, которым следует развитие человечества, с биологических на социальные Вследствие названной смены выживание и неуклонный рост численности людей, их расселение по территории планеты, проникновение глубины океана, недра Земли, воздушное и даже космическое пространство определяются результатами труда и интеллектуальной деятельности, накоплением и преумноженном ряду поколений опыта преобразующих воздействий на природную среду Эти воздействия превращают природу очеловеченную среду жизни людей.

число хромосом и днк при гаметогенезе

После митоза получаются соматические клетки клетки тела, а после мейоза половые клетки гаметы сперматозоиды и яйцеклетки у растений после мейоза получаются споры. Половые клетки выполняют функцию передачи наследственной информации от родительских организмов потомкам. Процесс сперматогенеза завершается стадией формирования, или спермиогенеза Ядра сперматид уплотняются вследствие сверхспирализации хромосом, которые становятся функционально инертными Пластинчатый комплекс перемещается к одному из полюсов ядра, образуя акросомный аппарат, играющий большую роль оплодотворении Центриоли занимают место у противоположного полюса ядра, причем от одной из них отрастает жгутик, у основания которого виде спирального чехлика концентрируются митохондрии На этой стадии почти вся цитоплазма сперматиды отторгается, так что головка зрелого сперматозоида практически ее лишена. Сперматогенез Морфологически семенник состоит из множества семенных канальцев Дольчатое строение Между семенными канальцами клетки Лейдинга начинают работу 1214 лет синтезируют тестостерон развитие вторичных половых признаков Семенник очень рано становится эндокринным органом, под влиянием андрогенов происходит формирование мужских половых органов Семенной каналец имеет зоны.

Мейоз способ распределения хромосом, генов, обеспечивающий их независимую и случайную рекомбинацию При овогенезе служит для перераспределения цитоплазмы между клетками Кроссинговер способ, осуществляющий сближение и перераспределение генов отдельных гомологичных хромосом. Га ме ты мха ку куш ки на льна об ра зу ют ся на га ме то фи тах из га ло ид ной клет ки путём ми то за Набор хро мо сом у гамет оди нар ный. Образуются 4 клетки с гаплоидным набором хромосом каждой, образуемые гаметы генетически уникальны. Анафаза I микротрубочки сокращаются, биваленты делятся и хромосомы расходятся к полюсам Важно отметить, что, изза конъюгации хромосом зиготене, к полюсам расходятся целые хромосомы, состоящие из двух хроматид каждая, а не отдельные хроматиды, как митозе. Метафаза II унивалентные хромосомы состоящие из двух хроматид каждая располагаются на экваторе на равном расстоянии от полюсов ядра одной плоскости, образуя так называемую метафазную пластинку. Делеции потери участка хромосомы Например, синдром кошачьего крика связан с делецией короткого плеча 5ой хромосомы Признаком его служит необычный плач детей, напоминающий мяуканье или крик кошки Это связано с патологией гортани или голосовых связок Наиболее типичным, помимо кошачьего крика, является умственное и физическое недоразвитие, микроцефалия аномально уменьшенная голова. Возникновение кольцевых хромосом соединение двух концевых делеций обоих плечах хромосомы.

Деление клетки После того как клетке завершаются биохимические процессы подготовки к делению, начинается таинственный и до конца не изученный процесс В настоящее время известно несколько способов деления клетки митоз, прямое бинарное деление, амитоз и мейоз Деление клеток основа процесса размножения. Хромосомы деспирализуются, образуется ядерная оболочка, цитоплазма делится. Сперматоцит I порядка вступает мейотическое деление после первого деления формируются сперматоциты II порядка, а после второго деления мейоза образуются сперматиды. Проследите путь водорода световой и темновой стадиях фотосинтеза от момента его образования до синтеза глюкозы. Ответ В первом делении мейоза происходит независимое расхождение двойных гомологичных хромосом По окончании мейоза I каждой из двух клеток остается одинарный набор двойных хромосом У пшеницы 14 хромосом, 28 молекул. Какой хромосомный набор характерен для клеток зародыша и эндосперма семени, листьев цветкового растения Объясните результат каждом случае. В анафазе мейоза II к полюсам клетки расходятся хроматиды После расхождения хроматид телофазе II образуется 4 гаплоидных клетки с набором nc 14 хромосом, 14. Кроссинговер обмен гомологичными одинаковыми участками парных хромосом, одна из которых имеет материнское, а другая отцовское происхождение Это приводит к возникновению новых по генному составу хромосом, и них сочетаются гены обоих родителей.

Группа А 13 самые крупные хромосомы Хромосомы 1 и 3 метацентрические, 2 субметацентрическая, они хорошо различимы микроскоп и легко дифференцируются. Согласно гипотезе М Лайон, образование телец Барра у человека и млекопитающих животных связано с явлением компенсации дозы Именно благодаря такому механизму эффект хромосомы X, представленный у женщин двойной дозе, проявляется не сильнее, чем нормальном мужском организме, где имеется только одна хромосома X, соответственно одна доза генов По этой же гипотезе инактивации может равновероятно подвергнуться любая из хромосом X В результате у гетерозиготных женщин среднем 50 клеток продуцируют нормальное количество веществ, а другие 50 аномальное Инактивация хромосомы X происходит на ранних стадиях эмбриогенеза, когда число клеток зародыше относительно мало Из гипотезы следует, что у гетерозиготных женщин следует ожидать мозаицизм по генам, локализованным хромосоме X, одна часть клеток синтезирует нормальный продукт, а другая аномальный Однако половой хроматин очень изменчив Его качественные и количественные характеристики зависят от фаз клеточного цикла, метаболизма клетки, состояния организма, менструального цикла, приема некоторых лекарственных препаратов например, антибиотиков, кортикостероидов и Полное представление о составе половых хромосом можно получить только при кариотипировании.

Структурные изменения хромосом у человека хотя и встречаются намного реже, чем численные аберрации, представляют интерес как общетеоретический, так и клинический Можно выделить два основных типа перестроек внутрихромосомные и межхромосомные В свою очередь перестройки могут быть сбалансированными, геноме присутствуют все локусы, однако их расположение хромосомах отличается от исходного нормального Несбалансированные перестройки характеризуются утратой или удвоением участков хромосомы Внутрихромосомные перестройки, связанные с перестройками внутри одного плеча хромосомы, называются парацентрическими Крайние участки без центромеры называются фрагментами и они обычно утрачиваются ходе митоза. В случае инверсии участок хромосомы разворачивается на 180 и разорванные концы соединяются новом порядке Если инвертированный участок попадает центромера, то такую инверсию называют перицентрической Если инверсия затрагивает только одно плечо хромосомы, то она называется парацентрической Гены инвертированном участке хромосомы располагаются обратном по отношению к исходному хромосоме порядке. Очень редко больной может унаследовать подобную транслокацию от отца Прогноз для потомства этом случае такой же, как и при транслокации, полученной от матери. Аутосомы, как правило, описываются подробно только при наличии аберрации Для того чтобы правильно записать формулу хромосомной перестройки, необходимо запомнить некоторые знаки, применяемые цитогенетиками.

Какова же общая клиническая характеристика хромосомных болезней Почти все они сопровождаются множественными нарушениями скелета, психики Отмечаются врожденные пороки наружных и внутренних половых органов, их замедленный рост Нарушается деятельность нервной, эндокринной и других систем, снижена генеративная функция, наблюдается четкое повышение смертности среди лиц с хромосомными аномалиями По данным лаборатории тератологии и медицинской генетики Минского медицинского института 1976, около 40 врожденных пороков могут иметь диагностическое значение при различных хромосомных болезнях. Барашнева С М Рыбакова Е П Практический опыт организации и применения диетического лечения при наследственных энзимопатиях у детей Педиатрия 1977 7. Гиндилис В М Финогенова С А Наследуемость характеристик пальцевой и ладонной дерматоглифики человека Генетика 1976 Т 12, 8 С. Давиденков С Н Эволюционногенетические проблемы невропатологии Л 1947. Заславская Р М Золотая Р Д Лильин Е Т Метод близнецовых исследований контроля по партнеру оценке гемодинамических эффектов нонахлазина Фармакол и токсикол 1981 3. Игнатова М С Вельтищев Ю Е Наследственные и врожденные нефропатии у детей Л Медицина, 1978. Основы цитогенетики человека Под ред А А ПрокофьевойБельговской М Медицина, 1969. Asberg М Evans D Sjogvest F Geic control of nortriptiline plasma levels in man a study of proposit with high plasma concentration J med Ge 1971 Vol 8 P.

Costa Т Seriver C Clulds B The effect of mendelian disease on human health a measurement Amer J med Ge 1985 Vol 21 P. Falconer D S Introduction to qntitative geics London Oliver and Boyd, 1960. Jacobs P A Baikie A J Court Brown W M et al Evidence of existence of human superfemale Lancet 1959 Vol 2. Чтобы сообщить об ошибке на данной странице, выделите текст мышью и нажмите Ctrl Enter Выделенный текст будет отправлен редактору сайта. Например приспособление цветка к опылению муравьями, расчленяющая окраска шерсти у зебры, появление ластообразной конечности у китов. У медуз, например, сама плавающая взрослая колоколообразная медуза 2n, способная образовывать путем мейозов гаметы яйцеклетки и сперматозоиды это и есть половое поколение а у растений то, помните, взрослое растение спорофит, хотя и тоже 2n, но представляет собой бесполое поколение. Половые клетки n после оплодотворения образуют зиготу снова 2n, развивающуюся личинку плавающую планулу. Согласитесь, что диплоидность это возможность обладать более разнообразной генетической информацией, а значит и возможность иметь эволюционные преимущества. Сахарный диабет, базедова болезнь, кретинизм, карликовость, акромегалия недостаток или избыток каких гормонов. Микроспоры прорастают мужской гаметофит, состоящий из 2 клеток вегетативной и генеративной Генеративная клетка делится с образованием 2 спермиев, имеющих гаплоидный набор хромосом.

Основными событиями стадии созревания являются два поочередных деления редукционное и эквационное, которые совместно составляют мейоз см разд 5 3 2 После первого деления образуются сперматоциты и овоциты II порядка формула n2с, а после второго сперматиды и зрелая яйцеклетка. Первая стадия лептотена характеризуется увеличением ядра В ядре виден диплоидный набор хромосом Хромосомы представляют собой длинные, тонкие. Телофаза I В телофазе первого мейотического деления число хромосом каждой клетке становится гаплоидным Хромосомы состоят из двух хроматид Вследствие кроссинговера при образовании хиазм, хроматиды генетически не однородны На короткое время образуется ядерная оболочка, хромосомы деспирализуются, ядро становится интерфазным Затем у животной клетки начинается деление цитоплазмы, а у растительной клетки формирование клеточной стенки У многих растений нет телофазы I, клеточная стенка не образуется, нет интерфазы II, клетки сразу переходят из анафазы I профазу. Профаза II В профазе второго мейотического деления хромосомы утолщаются и укорачиваются Ядрышко и ядерная оболочка разрушаются Образуется веретено деления.

Удвоение хромосом соответствует каждому делению клетки В метафазе при митозе на экваторе выстраиваются хромосомы, состоящие из двух хроматид В анафазе при митозе к полюсам расходятся хроматиды В телофазе дочерние клетки содержат то же число хромосом, что и материнские При мейозе профазе I происходит конъюгация гомологичных хромосом, имеет место кроссинговер Образуются биваленты хромосом. Хороший мистический детектив, приправленный намёком на романтические отношения Читается легко наверное, большей степени заслуга переводчиков Сюжет динамичен и не утомляет Рекомендую для отдыха. Не плохо, лёгкое чтение Немного наивный, но принципе интересно Есть и приключения, и любовь, джунгли, племя индейцев которых не коснулась цивилизация Прочитал с удовольствием, пару дней отдохнул от фантастики, триллеров По ходу чтения до меня дошло что это вторая книга с этим героем, ну и ладно, они между собой не связаны Наверное возьмусь за первую Чего и вам желаю.

Книга будет полезна тем учащимся, которые хотели бы разобраться сложных процессах воспроизведения клеток и организмов Пособие не подменяет учебник, а дополняет, поясняет его, систематизирует учебный материал, поможет разобраться том, что осталось не совсем понятным после изучения темы В пособии на доступном уровне подробно рассматриваются вопросы, которые вызывают наибольшие затруднения у учащихся Это жизненный цикл клетки, митоз и мейоз, особенности образования половых клеток у растений и животных размножение и эмбриональное развитие животных жизненные циклы растений всех изучаемых школе типов Рисунки и схемы, сопровождающие текст, облегчат понимание и усвоение учебного материала. В основе размножения лежит деление клеток Период жизнедеятельности клетки от момента ее возникновения до момента ее деления на две дочерние называется клеточным циклом В этот период происходит ряд событий, обеспечивающих рост, развитие и размножение клетки. Интерфаза это фаза жизненного цикла между двумя делениями клетки Она характеризуется активными процессами обмена веществ, синтезом белков, нуклеиновых кислот, углеводов, липидов, накоплением клеткой питательных веществ, увеличением количества всех его органелл, ростом и увеличением объема. Интерфаза заканчивается, и клетка вступает следующий период клеточного цикла стадию деления.

Кариотип человека, например, составляет 46 хромосом, плодовой мушки дрозофилы 8 хромосом, одного из культурных видов пшеницы 28 Хромосомный набор строго специфичен для каждого вида. Исследования кариотипа различных организмов показали, что клетках может содержаться одинарный и двойной набор хромосом Двойной, или диплоидный от греч diploos двойной и eidos вид, набор хромосом характеризуется наличием парных хромосом, которые одинаковы по величине, форме и характеру наследственной информации Парные хромосомы называются гомологичными от греч homois одинаковый, подобный Так, например, все соматические клетки человека содержат 23 пары хромосом, 46 хромосом представлены виде 23 пар У дрозофилы 8 хромосом образуют 4 пары Парные гомологичные хромосомы внешне очень похожи Их центромеры находятся одних и тех же местах, а гены расположены одинаковой последовательности. Рис 4 Наборы хромосом клеток А растения скерды, Б комара, В дрозофилы, Г человека Набор хромосом половой клетке дрозофилы гаплоидный. Митоз это процесс образования двух дочерних клеток с набором хромосом, идентичным исходной материнской клетке Митотическое деление приводит к увеличению числа клеток, обеспечивает рост организма, регенерацию или замену клеток процессе их старения У некоторых организмов митоз лежит основе их размножения бесполым путем.

Центриоли клеточного центра расходятся к полюсам, образуя веретено деления, состоящее из микротрубочек Микротрубочки располагаются вокруг центриолей виде звезды В конце профазы ядерная мембрана исчезает полностью. Анафаза достаточно короткая стадия Сестринские хроматиды разделяются местах центромеры Каждая центромера делится, и хромосома распадается на две сестринские хроматиды, которые теперь становятся отдельными хромосомами Начинается движение сестринских хроматид хромосом к полюсам клетки, которые растягиваются нитями веретена деления У каждого полюса оказывается такое же количество хромосом, которое было исходной материнской клетке. Бесполое размножение образование нового организма из одной клетки или группы клеток исходного материнского организма В этом случае размножении участвует только одна родительская особь, которая передает свою наследственную информацию дочерним особям При бесполом размножении образуются идентичные потомки Единственным источником изменчивости являются случайные наследственные изменения, которые могут возникнуть процессе индивидуального развития.

Имеется опыт клонирования животных Впервые он был поставлен английским биологом Д Гёрдоном и дал положительные результаты опытах с южноамериканской жабой В качестве донора ядер были использованы клетки кишечника головастика Ядра яйцеклетокреципиентов разрушили ультрафиолетовыми лучами и пересадили эти клетки ядра эпителия кишечника В результате опыта удалось получить несколько клонированных особей жабы, полностью идентичных друг другу В 1995 английским ученым удалось получить клон овец, которые были похожи на исходную материнскую особь Однако ягнята умерли раннем возрасте, не дожив до девяти месяцев. Зиготена На этой стадии происходит тесное сближение и соединение гомологичных хромосом конъюгация Они накладываются друг на друга, причем однотипные участки с одинаковыми генами четко соприкасаются друг с другом Пары соединенных конъюгированных гомологичных хромосом образуют биваленты от лат би двойной Каждая гомологичная хромосома состоит из двух сестринских хроматид, значит, биваленты фактически состоят из четырех хроматид и представляют собой тетрады от лат тетра четыре. Пахитена Это достаточно длительная стадия, так как именно этот период между конъюгированными хромосомами может происходить обмен отдельными участками кроссинговер рис 9 Между несестринскими хроматидами двух гомологичных хромосом начинается обмен некоторыми генами, что приводит к рекомбинации генов хромосомах Биваленты продолжают укорачиваться и утолщаться.

Мейоз II полностью идентичен митозу и протекает двух клетках ядрах синхронно Здесь происходят два главных события расхождение сестринских хроматид и образование гаплоидных клеток. Мейоз обеспечивает появление разнообразных по качеству генетической информации гамет Это связано с особым поведением хромосом мейозе рис. Рис 12 Схема жизненных циклов организмов А жизненный цикл низших растений водорослей, грибов мейоз происходит сразу после образования зиготы, взрослое поколение гаплоидное Б жизненный цикл животных В жизненный цикл высших растений, чередование гаплоидного и диплоидного поколения. Половые клетки развиваются половых железах или специализированных клетках семенниках у самцов и яичниках у самок Эти клетки закладываются еще на ранних стадиях эмбрионального развития. Стадия размножения Исходные первичные половые клетки с диплоидным набором хромосом формируются половых органах В этот период клетки делятся происходит митоз, что приводит к увеличению их количества Клетки имеют диплоидный набор хромосом. В период размножения из клеток сперматогенной ткани результате митоза образуются многочисленные клетки сперматогонии с диплоидным набором хромосом Закладка первичных клеток сперматогониев происходит еще эмбриональном развитии, до рождения организма, а интенсивное деление только после достижения половой зрелости. В период роста сперматогонии незначительно увеличиваются размерах, и из каждой клетки развивается сперматоцит 1го порядка, готовый к делению.

Таким образом, при овогенезе из каждой первичной женской половой клетки овогония образуется одна крупная яйцеклетка с гаплоидным набором хромосом и три полярных тельца, которые редуцируются Они служат только для равномерного деления ядра и распределения хромосом мейозе Овогенез у млекопитающих происходит под контролем гормона прогестерона. Яйцеклетка животных округлая крупная неподвижная клетка, содержащая ядро, все органоиды и много питательных веществ виде желтка рис 14, Б У любого вида животных она всегда значительно крупнее сперматозоидов Питательные вещества яйцеклетки обеспечивают развитие зародыша на начальной стадии у млекопитающих, рыб, амфибий или на всем протяжении эмбриогенеза у птиц, рептилий. Оплодотворение процесс слияния мужских и женских половых клеток, результате которого образуется зигота Зигота оплодотворенная яйцеклетка Она всегда имеет диплоидный набор хромосом Из зиготы развивается зародыш, который дает начало новому организму.

Еще одной разновидностью полового размножения является конъюгация временное соединение двух особей и обмен частями ядерного аппарата и небольшим количеством цитоплазмы Этот процесс характерен для простейших, частности инфузорий Перед началом конъюгации у инфузорий большое ядро макронуклеус разрушается, а малое генеративное ядро микронуклеус делится мейозом Три из четырех образовавшихся гаплоидных ядер разрушаются, а четвертое делится митозом на два ядра Одним из этих ядер и обмениваются конъюгирующие особи Обмененные ядра сливаются с оставшимися клетках вторыми ядрами В результате каждой клетке образуется диплоидное ядро После этого особи расходятся. Одновременно с этим верхние клетки эктодермы утолщаются, передвигаются внутрь, образуя так называемую нервную пластинку Края нервной пластинки сворачиваются трубку, которая отделяется от эктодермы и образует нервную трубку В дальнейшем из нее образуется головной и спинной мозг позвоночных животных Из клеток мезодермы под нервной трубкой вдоль продольной оси формируется еще один осевой орган хорда Под хордой располагается пищеварительная трубка. Из мезодермы формируются мышечная и все виды соединительной ткани Из хорды впоследствии формируется хрящевой и костный скелет, а из боковых участков мезодермы образуются мышцы, кровеносная система, сердце, почки, половая система.

Результат развития организма из яйца определяется набором хромосом и генов данного организма Все клетки зародыша развиваются из одной исходной клетки зиготы, имеют одинаковый набор хромосом и генетическую информацию Однако разных зародышевых листках функционируют разные наборы генов, что приводит к формированию различных тканей и органов Таким образом, ходе развития при постоянном наборе генов всех клеток меняется их активность. Для исследования этого процесса был проведен опыт по пересадке ядра кожи лягушки неоплодотворенное яйцо, котором предварительно было разрушено собственное ядро Специальным уколом микропипеткой яйцеклетка стимулировалась к развитию Из яйцеклетки с пересаженным диплоидным ядром развилась нормальная бластула, гаструла и далее головастик Результат эксперимента доказывает, что постоянство набора генов сохраняется во всех клетках, а их специализация процессе развития есть результат действия определенных факторов. Онтогенез делится на два периода эмбриональный и постэмбриональный Эмбриональный период начинается с момента оплодотворения и продолжается до рождения организма Постэмбриональное развитие начинается сразу после рождения, когда организм способен существовать самостоятельно. Превращение личинки во взрослую особь связано с синтезом специальных гормонов Например, для превращения головастика лягушку необходим гормон щитовидной железы.

Высказываются гипотезы, связанные с гормональными нарушениями, частности с изменением функции зобной железы Старение характеризуется уменьшением надежности систем регуляции, обеспечивающих равновесие организма В последнее время выдвинута еще одна теория адаптационнорегуляторная, согласно которой старение рассматривается как процесс равномерного угасания, нарушения обменных процессов, структуры и функций клеток и органов. Мейоз жизненном цикле растений У растений гаметогенез и размножение протекают иначе, чем у животных Процесс мейоза происходит у них не на стадии образования гамет, а на стадии образования спор Кроме того, у растений наблюдается чередование поколений с диплоидным 2n и гаплоидным n набором хромосом. После слияния гамет образуется зигота, которая сразу же делится мейозом и образует споры, дающие начало новым гаметофитам Таким образом, жизненном цикле зеленых водорослей диплоидное поколение представлено только одной клеткой зиготой. Рис 19 Схема образования А и развития Б зародышевого мешка 1 антиподы 2 два центральных ядра 3 синергиды 4 яйцеклетка. Репродуктивным органом является цветок В цветке образуются женский орган пестик и мужской тычинки. Генетика животных, растений, микроорганизмов нашла применение зоологии, физиологии, ботанике и микробио логии. По первым двум вопросам для самостоятельного изучения представьте конспект, проконтролируйте самостоятельного свои знания по третьему вопросу для самостоятельного изучения.

А2 Может ли, получившаяся результате митоза клетка, сразу поделиться еще раз Ответ аргументируйте. Для некоторых животных характерны атипичные сперматозои ды, строение которых весьма разнообразно Скажем, спермато зоиды ракообразных обладают выростами виде лучей. Третий период развития мужских гамет называется периодом созревания, когда происходят два быстро наступающих одно вслед за другим деления Из каждого сперматоцита первого порядка сначала образуются два сперматоцита второго поряд ка, а затем четыре сперматиды, имеющие овальную форму и значительно меньшие размеры. В это время первое редукционное тельце также может разде литься на две клетки Таким образом, из одного овоцита первого порядка образуются. В прометафазе I спирализация хромосом достигает наибольшей степени Они перемещаются области экватора В метафазе I биваленты располагаются по экватору так, что центромеры гомологичных хромосом обращены к противопо ложным полюсам и отталкиваются друг от друга.

Акросомная нить проникает через растворенную зону яйцевых оболочек и сливается с мембраной яйцеклетки В этом месте из цитоплазмы яйцеклетки образуется воспринимающий буго рок Он захватывает ядро, центриоли и митохондрии спермато зоидов и увлекает их глубь яйцеклетки Плазматическая мем брана сперматозоида встраивается поверхностную мембрану яйцеклетки, образуя мозаичную наружную мембрану зиготы Проникновение сперматозоида яйцеклетку изменяет ее обмен веществ, показателем чего является ряд морфологических и фи зиологических преобразований. У многих видов партеногенез носит циклический характер У тлей и дафний летнее время существуют лишь самки, раз множающиеся партеногенетическн, а осенью партеногенез сменяется размножением с оплодотворением. Какой хромосомный набор характерен для гамет и спор растения мха кукушкина льна Объясните, из каких клеток и результате какого деления они образуются. Кариотипом называется совокупность хромосомного набора это размер, число и форма соматических клеток данного вида Кариотип строго специфичен для каждого вида Хромосомы составе кариотипа делятся на аутомомы и гетеросомы половые хромосомы Аутосомы одинаковые хромосомы кариотипе самцов и самок Дрозофила 8А Гетеросомы.

Гибридологическим методом называется метод скрещивания родительских организмов размножающихся по отдельным признакам и изучения проявления этих признаков у потомства ряду поколения Особенности гибридологического метода Изучались наследования отдельных конкретных альтернативных признаков, при скрещивании брались родительские пары у которых проявлялся либо один, либо другой признак, но не оба вместе Использовались для опыта генетически чистый материал, при скрещивании брались организмы которые ряду поколений не давали расщепления по избранному признаку, были чистые линии Проводился тщательный индивидуальный анализ, прослеживалось наследование признака у каждой особи не только первого поколения, но и наследование признаков ряде последующих поколений Использование точного количественного учёта полученного потомства различающихся по контрастным признакам Это дало возможность установить количественные закономерности наследовании признаков Этапы гибридологического метода 1 Выделение исходных чистых линий 2 Получение от них гибридов первого поколения 3 Скрещивание гибридов 1го поколения между собой и получение гибридов 2го поколения 4 Анализ полученных результатов Успех опытов Менделя объяснялся тем, что изучаемые им признаки контролировались генами расположенными разных парах хромосом, контролировались не сцепленными генами, и Мендель изучал аутосомные хромосомы, изучал не сцепленные гены.

В зоне созревания клетки делятся 2а раза Мейозом I и II При развитии сперматозоидов оба деления равны, образуются после Мейоза I 2е клетки, сперматоциты 2го порядка содержащие n удвоенных хросомом и каждая клетка делится Мейозом II Образуется 4е сперматиды содержащие n хромосом 23удвоенных Эти сперматиды превращаются сперматозоиды. Реципрокное скрещивание используется генетическом анализе для выявления наследственных факторов, локализованных Ххромосоме Кроме того, реципрокное скрещивание позволяют локализовать цитоплазматические наследственные факторы случае анизогамии, когда обоих реципрокных скрещиваниях наблюдают передачу потомкам только материнского признака. Изменчивость существует 2х видов 1 Ненаследственная изменчивость или фенотипическая модификационная изменчивость 2 Наследственная или генотипическая изменчивость а Коррелятивная Комбинативная Мутационная.

Мутационная изменчивость это изменчивость, которая связана с изменением наследственного материала Термин Мутация впервые был предложен голландским ботаником ДеФризом 1901 году Мутации это внезапновозникающие генетические изменения свв и признаков Основы мутационной теории были изложены ДеФризом Основные положения мутационной теории Мутации возникают внезапно и возникают у единичных особей Мутации носят случайный ненаправленный характер Мутации являются изменением наследственных генетических структур соматических и половых клетках Мутации передаются из поколения поколение Мутации происходят разных направлениях Они могут быть вредными, нейтральными и полезными для организма. Индуцированные мутации возникают результате вызванного действием мутагенов нарушения нормальных процессов репликации, рекомбинации, репарации, формации Спонтанные мутации возникают как ошибки при воспроизведении генетического материала, поскольку редупликация не происходит с абсолютной точностью, а процессы репарации не обладают абсолютной эффективностью частота спонтанного мутирования у каждого вида генетически обусловлена и поддерживается на оптимальном уровне.

В зоне созревания клетки делятся 2а раза Мейозом I и II При развитии сперматозоидов оба деления равны, образуются после Мейоза I 2е клетки, сперматоциты 2го порядка содержащие n удвоенных хросомом и каждая клетка делится Мейозом II Образуется 4е сперматиды содержащие n хромосом 23удвоенных Эти сперматиды превращаются сперматозоиды В зоне созревания женских половых клеток также 2а деления Мейоза Iи II При первом делении образуются 2е неравные по размерам клетки одна крупная это ооцит 2го порядка содержит nудвоенных хромосом, другая маленькая 1ое направительное тельце содержит nудвоенное Второе деление Мейзо IIтакже неравное образуется крупная яйцеклетка и 2ое направительное тельце 1ое направительное тельце делится и образуется 2а вторых редукционных направленных телец Следовательно после оогенеза после 2х делений меоза образуется 4е клетки 3мелкие направительные и 1а крупная гаплоидная клетка с большим запасом питательных. Деление интерфазного ядра путём перетяжки ядро делится на две относительно равные части. Описано амитотическое деление ядер клетках дифференцированных тканей например скелетной мускулатуре клетках кожного эпителия соединительной хрящевой ткани печени позвоночных животных роговицы глаза тканях растущего клубня картофеля эндосперме стенке завязи пестика паренхиме черешков листьев а также патологически изменённых клетках.

Мейоз редукционное деление Мейоз это деление клетки приводящее к образованию дочерних клеток с уменьшенным вдвое по сравнению с материнской числом хромосом ядре. Лептотена спирализация хромосом двухроматидные хромосомы имеют вид нитей с утолщениями по длине и не раз личимы световой микроскоп. Независимое поведение бивалентов анафазе I обуславливает разнообразие комбинаций родительских хромосом гаплоидном наборе будущих гамет оно тем больше чем больше хромосом геноме данного вида. Очень короткая неясно выраженная часто редуцирована и телофаза I прямо переходит профазу II или даже метафазу. Наследственность это способность организмов передавать свои признаки и свойства ряду поколений. Организм, у которого обеих гомологичных хромосомах находятся одинаковые гены, называется гомозиготным по данному гену, или гомозиготой AA aa AABB aabb и, а организм, у которого обеих гомологичных хромосомах находятся разные варианты гена доминантный и рецессивный называется гетерозиготным по данному гену, или гетерозиготой Aa AaBb и.

F 1 F 2 F 3 и гибриды первого, второго, третьего и последующих поколений. В целом прокариоты, к которым относится и кишечная палочка, имеют сравнительно небольшое количество генов, расположенных единственной кольцевой хромосоме. При большем разнообразии гамет определение генотипов потомков становится затруднительным, поэтому для анализа широко используется решетка Пеннета, которую по горизонтали заносятся мужские гаметы, а по вертикали женские Генотипы потомков определяются сочетанием генов столбцах и строках. Для дигибридного скрещивания Г Мендель выбрал два признака окраску семян желтую и зеленую и их форму гладкую и морщинистую В первом поколении соблюдался закон единообразия гибридов первого поколения, а во втором поколении было 315 желтых гладких семян, 108 зеленых гладких, 101 желтое морщинистое и 32 зеленых морщинистых Подсчет показал, что расщепление приближалось к 9 3 3 1, но по каждому из признаков сохранялось соотношение 3 1 желтые зеленые, гладкие морщинистые Эта закономерность получила название закона независимого расщепления признаков, или третьего закона Менделя. Признаки, по которым один пол отличается от другого, делят на первичные и вторичные К первичным половым признакам относятся половые органы, а все остальные ко вторичным.

В связи с этим известный российский генетик М Е Лобашев определил генотип как систему взаимодействующих генов Сложилась эта целостная система процессе эволюции органического мира, при этом выживали лишь те организмы, у которых взаимодействие генов давало наиболее благоприятную реакцию онтогенезе. К эпистазу относят такие явления взаимодействия неаллельных генов, при которых один неаллельный ген подавляет развитие признака другого, например, у кур окраска оперения определяется одним доминантным геном, тогда как другой доминантный ген подавляет развитие окраски, результате чего большинство кур имеют белое оперение. Рис 49 Условные обозначения, используемые при составлении родословных. Модификации являются результатом взаимодействия генотипа и окружающей среды Примерами модификационной изменчивости является разнолистность у растений, окраска крыльев у бабочки пестрокрыльницы изменчивой, загар у человека и Так, у стрелолиста надводные листья имеют традиционную стреловидную форму, плавающие округлую, а подводные удлиненную.

Изменчивость играет важную роль процессах как индивидуального развития организмов, так и их историческом развитии Особое место этом процессе занимают мутации, поскольку они могут оказаться как полезными, так и вредными, том числе и летальными Так, у человека значительная часть беременностей заканчивается самопроизвольным выкидышем на ранних сроках вследствие наличия у зародыша геномных и хромосомных аномалий Хромосомные мутации могут также привести к возникновению и закреплению новых благоприятных признаков, являющихся результатом взаимодействия генов, которые оказались рядом. Новые сочетания генов, которые создаются результате кроссинговера, независимого расхождения хромосом и случайности встречи гамет комбинативная изменчивость, с одной стороны, обеспечивают многообразие генотипов и фенотипов популяциях, а с другой являются преходящими, то есть так же легко создаются, как и разрушаются Это явление объясняет появление у выдающихся родителей посредственных потомков. Генетической основой данного закона является то, что степень исторического родства прямо пропорциональна количеству их общих генов, вследствие чего и мутации этих генов могут быть сходными В фенотипе это проявляется одинаковым характером изменчивости многих признаков у близких видов, родов и других таксонов.

Закон гомологических рядов наследственной изменчивости организмов объясняет направленность исторического развития родственных групп организмов Опираясь на него и изучив наследственную изменчивость близких видов, селекции планируют работу по созданию новых сортов растений и пород животных с определенным набором наследственных признаков В систематике организмов этот закон позволяет предвидеть существование неизвестных науке систематических групп видов, родов и с подобными сочетаниями признаков, выявленных близкородственных группах. Клетки находятся межклеточном веществе, обеспечивающем их механическую прочность, питание и дыхание Основные части любой клетки цитоплазма и ядро Клетка покрыта мембраной, состоящей из нескольких слоёв молекул, обеспечивающей избирательную проницаемость веществ В цитоплазме расположены мельчайшие структуры органоиды К органоидам клетки относятся эндоплазматическая сеть, рибосомы, митохондрии, лизосомы, комплекс Гольджи, клеточный центр. Ядро играет главную роль наследственности Ядро выполняет также функцию восстановления целостности клеточного тела регенерация, является регулятором всех жизненных отправлений клетки Форма ядра чаще всего шарообразная или яйцевидная Важнейшей составной частью ядра является хроматин от греч хрома цвет, окраска вещество, хорошо окрашивающееся ядерными красками.

Цитоплазма полужидкая слизистая бесцветная масса, содержащая 7585 воды, 1012 белков и аминокислот, 46 углеводов, 23 жиров и липидов, 1 неорганических и других веществ Цитоплазматическое содержимое клетки способно двигаться, что способствует оптимальному размещению органоидов, лучшему протеканию биохимических реакций, выделению продуктов обмена и. Слой цитоплазмы формирует разные образования реснички, жгутики, поверхностные выросты. Название этого органоида отражает место расположения его центральной части цитоплазмы греч эндон внутри Эндоплазматическая сеть представляет собой очень разветвлённую систему канальцев, трубочек, пузырьков, цистерн разной величины и формы, отграниченных мембранами от цитоплазмы клетки. Каждому из населяющих нашу планету видов растений и животных свойственно строгое число хромосом, обозначаемое 2n диплоидный набор В половых клетках число хромосом два раза меньше и равно n гаплоидный набор В соматических клетках организма каждая хромосома имеет пара, идентичную как морфологически, так и генетически гомологичные хромосомы Исключение из этого правила составляют половые хромосомы у гетерогаметных особей Специфический для определенного вида по числу и структуре набор хромосом получил название кариотипа.

Митоз реже кариокинез или непрямое деление деление ядра эукариотической клетки с сохранением числа хромосом В отличие от мейоза, митотическое деление протекает без осложнений клетках любой плоидности, поскольку не включает как необходимый этап конъюгацию гомологичных хромосом профазе. В профазе происходит конденсация гомологичных парных хромосом и начинается формирование веретена деления В клетках животных начинается расхождение пары центриолей полюсов веретена. В телофазе происходит разрушение веретена деления и образование ядерных оболочек вокруг двух групп хромосом, которые деконденсируются и образуют дочерние ядра. Митоз лежит основе роста и вегетативного размножения всех организмов, имеющих ядро эукариот Благодаря митозу поддерживается постоянство числа хромосом клеточных поколениях, дочерние клетки получают такую же генетическую информацию, которая содержалась ядре материнской клетки. Мейоз или редукционное деление клетки деление ядра эукариотической клетки с уменьшением числа хромосом два раза Происходит два этапа редукционный и эквационный этапы мейоза Мейоз не следует смешивать с гаметогенезом образованием специализированных половых клеток, или гамет, из недифференцированных стволовых.

Гаметопатии гаметы греческий pathos страдание, болезнь группа врождённых заболеваний, возникновение которых обусловлено изменениями генетического материала процессе созревания половых клеток патология гаметогенеза или во время оплодотворения и на первых стадиях дробления оплодотворённой яйцеклетки зиготы. Такими изменениями могут быть или нарушения количества хромосом полиплоидия или анеуплоидия или строения хромосом структурные хромосомные аберрации. Изучение клеточной теории строения организмов, основного способа деления клеток, обмена веществ и преобразования энергии Анализ признаков живых организмов, автотрофного и гетеротрофного питания Исследование неорганических и органических веществ клетки. Размножение основное проявление жизнедеятельности для любого вида, даже если его представители этого и не осознают. Мендель открыл основные законы наследственности приблизительно то же время, когда другие биологи принялись изучать строение клетки Поэтому когда законы генетики открыли заново 1900х годах, ученые уже смогли понять, что так называемые факторы должны соответствовать наблюдаемым реальности структурам хромосомам Отождествление абстрактных понятий и реальных структур крупнейшее достижение генетики на ранней стадии ее развития, и оно было сделано основном благодаря исследованию природы пола.

Процесс формирования половых клеток гамет известен под общим названием гаметогенеза Он характеризуется рядом весьма важных биологических процессов и протекает несколько поразному при созревании сперматозоидов сперматогенез и яйцеклеток овогенез. Третий период развития мужских гамет называется периодом созревания В этот период происходят два быстро наступающих одно вслед за другим деления Из каждого сперматоцида первого порядка сначала образуются два сперматоцида второго порядка, а затем четыре сперматиды, имеющие овальную форму и значительно меньшие размеры Деление клеток во время периода созревания сопровождается перестройкой хромосомного аппарата происходит мейоз Сперматиды перемещаются зону, ближайшую к просвету канальцев, где из них формируются сперматозоиды. У большинства диких животных сперматогенез происходит лишь определенные периоды года В промежутках между ними канальцах семенников содержатся лишь сперматогонии Но у человека и большинства домашних животных сперматогенез происходит течение всего года. У млекопитающих и человека периоды размножения и роста яйцевых клеток проходят фолликулах Фолликул заполнен жидкостью, внутри него находится яйцеклетка Во время овуляции стенка фолликула лопается, яйцеклетка попадает брюшную полость, а затем, как правило, яйцеводы маточные трубы Период созревания яйцевых клеток протекает трубах, здесь же происходит оплодотворение.

В ядрах незрелых половых клеток также, как и ядрах соматических клеток, все хромосомы парные, набор хромосом двойной 2 n, диплоидный В процессе созревания половых клеток происходит редукционное деление мейоз, при котором число хромосом уменьшается, становится одинарным n, гаплоидным Мейоз от греч meiosis уменьшение происходит во время гаметогенеза Этот процесс совершается во время двух следующих одно за другим делений периода созревания, называемых соответственно первым и вторым мейотическим делением Каждое из этих делений имеет фазы, аналогичные митозу. Макрогаметогенез При гаметогенезе семяпочке развитие женского гаметофита митотически делится ядро халазальной макроспоры. Гаплоидный набор хромосом одинарный набор хромосом, котором из каждой пары гомологичных хромосом представлена только одна хромосома Г содержится гаметах диплоидов или соматических клетках моногаплоидов, развившихся из этих гамет партеногенетическим или андрогенетическим путем. Гермафродит обоеполый организм, у которого образуются и мужские и женские половые клетки Все однодомные виды растений являются. Зиготена зигонема вторая, следующая за лептотеной стадия профазы I мейоза Характеризуется сближением и началом конъюгации синапсиса гомологичных хромосом Характер сил, которые движут гомологичные хромосомы навстречу друг другу массе других, случайно распределенных ядре хромосом, до сих пор остается неясным Конъюгация чаще всего начинается вблизи центромеры или с конца.

Мейоз редукционное деление деление клеточного ядра, предшествующее образованию половых клеток и связанное с уменьшением редукцией числа хромосом, свойственного соматическим клеткам, два раза. Менделя законы установленные Г Менделем 1865 основные генетические закономерности наследования, проявляющиеся при скрещиваниях. Из приведенных законов наследования, установленных Г Менделем, вытекают основные законы наследственности. Метаболизм обмен веществ, совокупность процессов ассимиляции и диссимиляции М основная особенность живых организмов. Метафазная экваториальная пластинка скопление хромосом, расположенных виде пластинки экваториальной плоскости клетки во время метафазы митоза или мейоза. Микрогаметогенез процесс образования мужского гаметофита и мужских гамет спермиев из микроспоры см Гаметогенез. В генетическом отношении М является процессом, задача которого сводится к наследственной стабилизации размножающихся клеток, к обеспечению генетической непрерывности В этом исключительное биологическое значение М см Профаза, Метафаза, Анафаза, Телофаза, Цитокинез, Интерфаза. Репродуктивные органы, связанные с функцией размножения полового например, цветок, плод, семя, генеративные органы дли вегетативного например, клубень, луковица. Телофаза мейоза различают телофазу первого, редукционного Т I, и второго, эквационного Т II делений мейоза Т I наступает.

Одним из разделов наследственной патологии соответствующие больные занимают почти 25 коечного фонда всего мира являются хромосомные болезни К ним можно отнести группу болезней, вызываемых числовыми или структурными изменениями хромосом либо их сочетанием, что обнаруживается при специальном анализе ядер клеток кариологическом исследовании Патологические синдромы, объединяемые термином хромосомные болезни, неоднородны При одной и той же клинической форме возможна различная цитологическая картина Для диагностики хромосомных болезней необходимо иметь цитогенетическую лабораторию хотя бы крупных клинических объединениях Внедрение цитогенетического метода обследования больных повседневную врачебную практику не только расширит возможности диагностики хромосомных болезней и дифференциальной диагностики наследственных болезней, а также исследования мутагенных факторов окружающей среды, но и поможет медицинским работникам собрать дополнительные данные о эпидемиологии хромосомных нарушений, необходимые для планирования медицинской и социальной помощи больным Рассмотрим механизмы хромосомных нарушений, которые были впервые описаны более 30 лет назад У высших организмов связь поколений осуществляется через половые клетки Клетка единое целое, и все ее структурные и биохимические компоненты тесно взаимосвязаны между собой Еще начале нашего века было установлено, что клетка имеет высокоспециализированные структурные элементы, которые определяют наследственную преемственность свойств организма Этими элементами являются хромосомы от греческого слова хромое красящийся, которые включают себя единицы наследственной информации гены Таким образом, каждая клетка является хранителем наследственной информации Клетка имеет цитоплазму и ядро Функции хранения и передачи наследственной информации основном связаны с хромосомами клеточного ядра Информация, содержащаяся хромосомах оплодотворенного яйца, во время индивидуального развития должна быть передана всем клеткам тела Передача информации от материнской клетки дочерним осуществляется во время клеточного деления при активном участии ядра и цитоплазмы Специфическое значение точном распределении хромосом между дочерними клетками принадлежит центросоме и митотическому аппарату клетки Различают основном два типа деления клеток амитоз и митоз При амитозе клетка делится относительно просто Ядро клетки постепенно перетягивается, образует фигуру восьмерки, после чего ее половины расходятся к противоположным полюсам Вслед за этим делится цитоплазма Амитоз часто наблюдается при размножении дифференцированных клеток и при регенерации тканей, чем обеспечивается быстрое восполнение травматических дефектов Однако этот простой механизм деления не обеспечивает получение дочерними клетками полного обмена наследственной информации Значительно больше распространен митоз Его главная особенность точное распределение ядерного вещества материнской клетки.

По данным, приведенным монографии Н П Бочкова 1978, хромосомных аномалий только гаметического происхождения насчитывается около 750, из них на долю структурных перестроек приходится более 700 В основе классификации хромосомных болезней лежат типы мутаций Хромосомные мутации числовые или структурные возможны соматических или половых клетках, они возникают результате числовых или структурных изменений хромосом или их сочетания Числовые изменения сводятся к наличию добавочных хромосом или отсутствию одной из хромосом В первом случае говорят о трисомии по какойлибо из 23 хромосом, во втором о моносомии Реже можно наблюдать нарушение плоидности хромосомного набора увеличение на полный гаплоидный набор Такие геномные мутации чаще всего встречаются у спонтанных абортусов и могут быть представлены трипло и тетраплоидией Фенотипически это лица женского пола с задержкой роста и полового развития, нормальными наружными и недоразвитыми внутренними половыми органами Характерным симптомом синдрома Шерешевского Тернера является короткая шея с низкой линией роста волос на затылке и крыловидными складками кожи на шее, что придает больным вид сфинкса Структурные изменения хромосом у человека хотя и встречаются намного реже, чем численные аберрации, представляют интерес как общетеоретический, так и клинический Можно выделить два основных типа перестроек внутрихромосомные и межхромосомные В свою очередь перестройки могут быть сбалансированными, геноме присутствуют все локусы, однако их расположение хромосомах отличается от исходного нормального Несбалансированные перестройки характеризуются утратой или удвоением участков хромосомы Внутрихромосомные перестройки, связанные с перестройками внутри одного плеча хромосомы, называются парацентрическими Крайние участки без центромеры называются фрагментами и они обычно утрачиваются ходе митоза Делеция это утрата части хромосомы, происходящая результате двух разрывов и одного воссоединения с утратой сегмента, лежащего между разрывами У человека известна делеция хромосомы 5 Такая делеция выражается синдроме кошачьего крика Укорочение на 1 3 короткого плеча этой хромосомы приводит к тому, что у новорожденного имеются много аномалий, умственная отсталость, крик похож на кошачий, частота 1 50 ооо см ниже Дупликация это удвоение сегмента хромосомы, результате чего клетка организма становится полиплоидной по данному сегменту Если дупликация находится непосредственно за исходным участком хромосомы, то это называется тандемдупликацией Кроме того, дупликации могут быть локализованы других участках хромосомы Большинство таких перестроек летальны, а те индивиды, которые с ними выжили, как правило, не способны оставить потомство В случае инверсии участок хромосомы разворачивается на 180 и разорванные концы соединяются новом порядке Если инвертированный участок попадает центромера, то такую инверсию называют перицентрической Если инверсия затрагивает только одно плечо хромосомы, то она называется парацентрической Гены инвертированном участке хромосомы располагаются обратном по отношению к исходному хромосоме порядке К межхромосомным перестройкам относят транслокации обмен сегментами между хромосомами Различают следующие типы транслокаций 1 реципрок ная транслокация, когда две хромосомы взаимно обмениваются сегментами 2 нереципрокная транслокация, когда сегмент одной хромосомы переносится другую 3 транслокация типа центрического соединения, когда после разрывов околоцентромерном районе соединяются два фрагмента с центромерами таким образом, что их центромера соединяется, образуя одну Транслокационный синдром Дауна возникает именно таким образом При этом больные имеют выраженную симптоматику болезни Дауна, но их кариотипе всего 46 хромосом, причем хромосом 21 и X две, третья транслоцирована на хромосому группы D возможно, хромосому 15 Исследование кариотипов их родителей показало, что чаще всего фенотипически нормальные матери имеют 45 хромосом и точно такую же транслокацию хромосомы 21, как и ребенок Выявление таких семейных транслокаций имеет огромное значение для медикогенетического консультирования, поскольку анамнезе родителей не отмечаются какиелибо патологии Прогноз для потомства семье, которой родился ребенок с транслокационной формой болезни Дауна, неблагоприятен При гаметогенезе у матери возможно образование следующих типов гамет вероятность появления каждой из них составляет 25 показаны только хромосомы, которые вовлечены транслокацию.

Добавочная аутосома обозначается соответствующим номером и знаком, например, 47, XY мальчик с трисомией 21 болезнь Дауна Утрата целой хромосомы обозначается знаком, например, 45, XY, 21 мужской кариотип с моносомией. Размеры хромосом у разных организмов варьируют широких пределах Длина хромосом может колебаться от 0, 2 до 50 мкм Число хромосом у различных объектов также значительно колеблется, но характерно для каждого вида животных или растений Совокупность числа, величины и морфологии хромосом называется кариотипом данного вида. В конце интерфазы каждая хромосома состоит из двух сестринских хроматид Каждая из них, свою очередь, состоит из двух половинок полухроматид или хромонем Хромонемы содержат уплотненные участки хромомеры, которые световом микроскопе имеют вид темноокрашенных гранул Их число, положение и величина обеих хроматидах одинаковы и для каждой хромосомы относиельно постоянны Расстояния между хромомерами называются межхромомерными участками.

Наиболее специализированным половым процессом считают оогамию Мужская гамета теряет подвижность, приспособившись к наземным условиям жизни, и доставляется к яйцеклетке пыльцевой трубкой Таким образом, у семенных растений половой процесс не связан с наличием водной среды, это приспособление к сухопутному образу жизни Половое размножение развивалось не изолированно от бесполого, а во взаимной связи с ним Каждая природная группа растений жизненном цикле имеет свою закономерность смены бесполого и полового размножения У многих низших растений смена ядерных фаз не выражена, спорофит почти полностью выпадает из жизненного цикла диплоидна лишь зигота. Хромосомы спирализуются, утолщаются, состоят из 2х сестринских хроматид Ядерная мембрана растворяется, образуются нити веретена деления. Может отсутствовать, или протекает идентично митозу К делению приступают обе клетки одновременно. Ответ 1 клетках зародыша семени диплоидный набор хромосом 2n, так как зародыш развивается из зиготы оплодотворённой яйцеклетки.

В процессе эволюции появился механизм уменьшения числа хромосом, специальное редукционное деление мейоз Этот процесс состоит из двух следующих друг за другом деления ядра мейоза I и мейоза II При мейозе кроме редукции хромосом происходит ещё ряд процессов, отличающих этот тип деления от митоза В первую очередь это рекомбинации генетического материала, обмен участками между гомологичными хромосомами кроссинговер Кроме того, для мейоза характерна активация транскрипции профазе первого деления и отсутствия Sпериода между первым и вторым делением. В зоне созревания эти клетки претерпевают два мейотических деления с образованием 4х одинаковых, равноценных сперматида из одного сперматогония Начиная от наружного слоя канальца до его просвета, между созревающими мужскими клетками располагаются трофические клетки клетки Сертоле, которые обеспечивают механическую опору, защиту и питание Все питательные вещества и кислород, доставляемые к развивающимся клеткам и выделяемые кровь отходы метаболизма проходят через клетки Сертоле Они же секретируют и жидкость, с которой сперматозоиды проходят по семенным канальцам.

Сперматогенез контролируется гипоталамогипофизарной системой Кроме того, на продукцию сперматозоидов влияют гормоны надпочечников и щитовидных желёз, семенные пузырьки и предстательная железа Нарушения сперматогенеза могут быть обусловлены генетическими, гормональными факторами, воспалительными заболеваниями, а также лучевыми поражениями При выявлении причин нарушений сперматогенеза необходимы общее соматическое исследование эякулята, а часто и биопсия семенников яичника. В отличие от образования сперматозоидов, образование яйцеклеток начинается эмбриональном состоянии во время развития плода, клетки зачаткового эпителия многократно делятся митозом, образуя несколько тысяч крупных оогоний, но лишь 400500 из них овулируют течение жизни Зона роста оогенезе значительно выражена, нежели сперматогенезе, так яйцеклетки накапливают большой запас питательных веществ, увеличиваясь размере во много раз В организме девочек ооциты остаются профазе первого мейотического деления до рождения период покоя С началом полового созревания начинается и выход ооцита примерно раз 28 дней Это означает, что ооцит первого порядка может быть стадии покоя 4050 лет и, поэтому, вероятность хромосомных аномалий под влиянием мутагенных факторов значительно увеличивается этом заключается опасность поздней беременности.

У женщин во время каждого менструального цикла корковом слое яичника имеется несколько растущих фолликулов, однако, овулирует, как правило, одна яйцеклетка После выхода из фолликула яйцеклетка захватывается бахромками маточной трубы и начинает продвигаться по яйцеводу сторону матки. Нарушение овуляции может быть обусловлено дисфункцией гипоталамо гипофизарнояичниковой системы, а также воспалительными процессами гениталий, дисфункцией коры надпочечников или щитовидной железы Отсутствие овуляции возможно при различных системных заболеваниях, опухолях гипофиза и гипоталамуса, стрессовых ситуациях Ановуляция всегда приводит к бесплодию. Сущность акросомной реакции заключается том, что момент контакта с яйцеклеткой происходит растворение плазматической мембраны сперматозоида и акросомы, мембрана последней образует вырост виде трубки, вышедшие из акросомы ферменты лизируют участок яйцевой клетки У млекопитающих, том числе и у человека, сперматозоид преодолевает несколько рядов фолликулярных клеток, блестящую зону и цитоплазматическую мембрану В области контакта акросомной и цитоплазматической мембран и образуется бугорок оплодотворения, после чего мембраны обеих гамет сливаются, содержимое клеток объединяется одно целое.

Что касается технологических показателей качества зерна, то необходимо отметить, что геном тритикале состоит из хромосом пшеницы и ржи, и присутствие хромосом ржи, естественно, снижает объем хлеба из муки тритикале Исследования этом направлении показали, что хлеб из тритикале по объему уступает пшеничному и превосходит ржаной Однако по питательной ценности он превосходит как пшеничный, так и ржаной Во многих странах применяется добавка муки из тритикале при выпечке хлеба из пшеничной муки По мнению авторов эта добавка, которая должна составлять 2050, увеличивает усваиваемость и питательную ценность пшеничного хлеба, так как приводит к медленному разложению триптофана и лизина при выпечке. Это соотношение совпадает с расщеплением анализирую щем скрещивании, когда одна из скрещивающихся форм явля ется гомозиготной по рецессивной аллели аа, а другая гете розиготная Аа В потомстве этом случае наблюдается расщепление отношении 1 Аа 1 аа Если пол наследуется по такому же принципу, то следует предположить, что один пол, на пример женский, должен быть гомозиготным, а мужской гете розиготным, или наоборот Тогда расщепление по полу должно быть каждом поколении равным 1 1, что и имеет место дей ствительности у раздельнополых организмов. Эволюционное значение апомиксиса до сих пор не совсем ясно Большинство исследователей согласны с гипотезой о вторичности явления апомиксиса по сравнению с процессами нормального оплодотворения амфимиксис.

Амитоз Иногда встречается и другой вид деления клетки амитоз Амитоз от греч а отрицательная частица и митоз нить прямое деление ядра клетки, без образования хромосом и веретена деления При этом наследственная информация между дочерними клетками распределяется неравномерно Амитоз встречается у некоторых простейших, клетках специализированных тканей, например хрящевой, раковых клетках. Саморегуляция активности клетки Клетка работает как единая биологическая система с высокой степенью точности и согласованности Саморегуляция ее активности осуществляется благодаря различным белкам, информация о структуре которых закодирована генетическом аппарате клетки Именно белки служат основой всех процессов жизнедеятельности клетки Так, белкиферменты обеспечивают протекание клетке реакций метаболизма Строительные белки определяют специфические особенности клетки, ее форму Под контролем регуляторных белков находится реализация наследственной информации клетке На скорость митоза и продолжительность его отдельных фаз влияет температура среды С ее ростом процесс ускоряется Наиболее суще ственно это сказывается на профазе и телофазе Так, повышение тем пературы на несколько градусов приводит к тому, что клетках эндосперма ириса профаза с 65 мин и телофаза с 75 мин ускоряются до 40.

Показатель интенсивности инбридинга, выражающийся степени возрастания индивидуальной гомозиготности, равен доле генов, по которым данная особь является гомозиготой F 1P, где Р индекс панмиксии panmyxia также К и вероятность того, что попадающие зиготу родительские аллели происходят от гена, принадлежащего общему предку этих родителей К и предложен С Райтом 1931 и иногда называется К и Райта. При половом размножении дочерний организм возникает результате слияния двух половых клеток гамет и последующего развития из оплодотворенной яйцеклетки зиготы. Половые клетки родителей обладают гаплоидным набором n хромосом, а зиготе при объединении двух таких наборов число хромосом становится диплоидным 2 n каждая пара гомологичных хромосом содержит одну отцовскую и одну материнскую хромосому. Мейоз представляет собой непрерывный процесс, состоящий из двух последовательных делений, называемых мейозом I и мейозом II В каждом делении различают профазу, метафазу, анафазу и телофазу В результате мейоза I число хромосом уменьшается вдвое редукционное деление при мейозе II гаплоидность клеток сохраняется эквационное деление Клетки, вступающие мейоз, содержат генетическую информацию 2n2хр рис.

Зиготена стадия сливающихся нитей Гомологичные хромосомы начинают притягиваться друг к другу сходными участками и конъюгируют Конъюгацией называют процесс тесного сближения гомологичных хромосом Процесс конъюгации также называют синапсисом Начинается распад ядерной оболочки на фрагменты, происходит расхождение центриолей к разным полюсам клетки, формирование нитей веретена деления, исчезновение ядрышек, продолжается конденсация двухроматидных хромосом Происходит процесс, отсутствующий при митозе конъюгация процесс тесного сближения и гомологичных хромосом Пару конъюгирующих гомологичных хромосом называют бивалентом это пара хромосом, или тетрадой биваленте четыре хроматиды Полагают, что каждый ген приходит соприкосновение с гомологичным ему геном другой хромосомы, количество бивалентов равно гаплоидному набору хромосом. Анафаза 1 2 n 4 c случайное независимое расхождение двухроматидных хромосом к противоположным полюсам клетки из каждой пары гомологичных хромосом одна хромосома отходит к одному полюсу, другая к другому Происходит вторая рекомбинация генетического материала у каждого полюса оказывается гаплоидный набор двухроматидных хромосом, часть из них отцовские, часть материнские Многие хроматиды хромосомах после кроссинговера стали мозаичными одновременно несут некоторые гены отца и матери.

Если овоцит проникает сперматозоид, второе мейотическое деление проходит до конца с образованием яйцеклетки и второго полярного тельца, а первое полярное тельце с образованием третьего и четвертого полярных телец Таким образом, результате мейоза из одного овоцита 1го порядка образуются одна яйцеклетка и три полярных тельца. Характеристика яйцеклеток алецитальных, изолецитальных, умеренно, резко телолицетальных. В известном смысле существование организма все процессы жизнедеятельности является подготовкой к участию размножении главной биологической задачи. Территориальная экспансия захват и освоение новых сред обитания территорий и экологических. При благоприятных условиях споры прорастают давая начало новому организму. Деление и споруляция характеризуются тем что новый организм образуется за счёт деления одной клетки родительской особи. После наступления половой зрелости часть сперматогониев также продолжает делиться митотически и образовывать такие же клетки, но некоторые из сперматогониев перемещаются следующую зону роста, расположенную ближе к просвету ка нальца Здесь происходит значительное возрастание размеров клетки за счет увеличения количества цитоплазмы В этой ста дии они называются сперматоцитами первого порядка.

Митоз делится на четыре стадии профазу, метафазу, анафазу и телофазу В первой стадии митоза профазе происходит формирование хромосом Каждая хромосома состоит из двух хроматид, спирально закрученных друг относительно друга Хроматиды утолщаются и укорачиваются результате процесса внутренней спирализации Начинает выявляться слабо окрашенная и менее конденсированная область хромосомы центромера Во время профазы ядрышки постепенно уменьшаются размерах, пока конце концов их материал не диспергируется Ядерная оболочка также распадается, и хромосомы оказываются цитоплазме В это время центриоль делится и дочерние центриоли расходятся противоположные концы клетки От каждой центриоли отходят тонкие нити виде лучей между центриолями формируются нити веретена дел ения После разрушения ядерной оболочки каждая хромосома прикрепляется к нитям веретена при помощи своей центромеры. В анафазе I начинается движение гомологичных хромосом к полюсам клетки То есть именно анафазе происходит редукция сокращение числа хромосом.

При мейозе образуется большое число различных новых комбинаций негомологичных хромосом Ведь диплоидном наборе они двойного происхождения каждой гомологичной паре одна из хромосом от отца, другая от матери Что же происходит при мейозе Это можно проследить на рис 2 Изображенные ядрах сперматогонии и овогонии хромосомы отцовского происхождения обозначены черным цветом, материнские белым Как видно на рисунке, сперматозоидах и яйцеклетках они образуют новые сочетания, причем таких сочетаний даже при том же числе хромосом три пары получится больше чем изображено Следовательно, благодаря такому механизму достигается большое число новых сочетаний наследственной информации, а именно 2, где n число пар хромосом Следовательно, у организма, имеющего три пары хромосом, этих сочетаний окажется 2, 8 у дрозофилы, имеющей 4 пары хромосом, их будет 2, 16, а у человека 2, что составляет. Мутации, возникающие результате изменения числа или структуры хромосом, называются хромосомными мутациями.

Превращение волка собаку, по данным археологии, тянулось добрую тысячу лет Новосибирские ученые решили уложиться 12 десятка Метод был прост отбор из поколения поколение на хорошее отношение к человеку И он дал блестящие результаты Лисы, полученные таким способом почти не отличались от собак Биохимический анализ показал, что у этих лис низкий уровень синтеза стероидных гормонов надпочечников Эти гормоны сильно влияют на поведение недаром исследователи шутя называют их стервоидными Но самое интересное впереди. Сроки течки у таких лис сдвинулись, некоторые оказались способными давать потомства два раза. Петросова Р Л Размножение организмов Деление клеток Способы размножения организмов Онтогенез. Исследование полового состава новорожденных популяции и его изменений важно для прогнозирования численности животных, для осуществления акклиматизационных мероприятий и для решения вопросов об охране редких или ценных видов Как было показано динамика популяционной структуры, включая и ее половой состав, представляет собой один из важнейших экологических механизмов эволюционного процесса. В 1965 К Лоренц достаточно четко сформулировал некоторые общие положения о соотношении врожденных и приобретенных компонентов эволюционных преобразованиях поведения животных Этому вопросу посвящена актуальная и по сей день его книга Эволюция и модификация поведения Lorenz Лоренц предположил, что совершенствование поведения эволюции может идти двумя путями.

По представлениям Лоренца, усиление специализации поведения, наличие жестких программ поведения, пусть даже предусматривающих широкий диапазон реакций, ограничивают возможности отдельных особей приспособлении к новым условиям Эволюция по второму пути создает широкие возможности для индивидуального приспособления к разнообразным ситуациям. В целом можно сказать, что эволюция поведения беспозвоночных например, насекомых шла основном по пути усложнения и совершенствования фиксированных комплексов действий с жесткой внутренней программой, по первому пути В то же время эволюция поведения позвоночных шла по пути повышения способности к быстрым адаптациям за счет усовершенствования поискового поведения, за счет расширения возможностей осуществлять поведенческие акты по лабильной индивидуальной программе. Степень изменчивости признака пределах, задаваемых его генетической программой, и представляет собой, как уже говорилось выше, норму реакции. Чтобы избежать отхода нужно провести скрещивание гетерозиготы с гомозиготойсо стандартной окраской Отхода не будет вообще, фенотипически будут половина окраски бос, половина стандартных. Генотип генетический план организма отличие от фенотипа, представляющего совокупность физических признаков организма. Хромосома от греч хрома цвет, окраска и сома тело это структура клеточного ядра, которая содержит гены и несет определенную наследственную информацию о признаках и свойствах организма.

Согласно клеточной теории клетка является единицей строения, жизнедеятельности и развития организма Таким образом, такие важнейшие функции живого, как рост, размножение и развитие организма обеспечиваются на клеточном уровне Клетки многоклеточных организмов можно разделить на соматические и половые. Изучение хромосом позволило установить, что для соматических клеток организма каждого биологического вида характерно постоянное число хромосом Например, у человека их 46 Набор хромосом соматических клеток называют диплоидным 2n, или двойным. Клетки не возникают каждый раз заново, они образуются только результате деления материнских клеток После разделения дочерним клеткам требуется некоторое время для формирования органоидов и приобретения соответствующей структуры, которая обеспечила бы выполнение определенной функции Этот отрезок времени называется созреванием. Таким образом, результате митоза из одной материнской клетки образуется две дочерних, каждая из которых является генетической копией материнской. Мейоз это способ непрямого деления первичных половых клеток 2n2с, результате которого образуются гаплоидные клетки 1n1с, чаще всего половые.

Кроссинговер взаимный обмен гомологичными участками гомологичных хромосом В результате кроссинговера хромосомы, полученные организмом от обоих родителей, приобретают новые комбинации генов, что обусловливает появление генетически разнообразного потомства В конце профазы I, как и профазе митоза, исчезает ядрышко, центриоли расходятся к полюсам клетки, а ядерная оболочка распадается. Несмотря на то, что женщины имеют две Ххромосомы, а мужчины только одну, экспрессия генов Ххромосомы происходит на одном и том же уровне у обоих полов Это объясняется тем, что у женщин каждой клетке полностью инактивирована одна Ххромосома тельце Барра, о чем уже было сказано выше Ххромосома инактивируется на ранней стадии эмбрионального развития, соответствующей времени имплантации при этом разных клетках отцовская и материнская Ххромосомы выключаются случайно Состояние инактивации данной Ххромосомы наследуется ряду клеточных делений Таким образом, женские особи, гетерозиготные по генам половых хромосом, представляют собой мозаики пример, черепаховые кошки. Гены, находящиеся половых хромосомах, называют сцепленными с полом В Ххромосоме имеется участок, для которого Yхромосоме нет гомолога Поэтому у особей мужского пола признаки, определяемые генами этого участка, проявляются даже том случае, если они рецессивны Эта особая форма сцепления позволяет объяснить наследование признаков, сцепленных с полом.

Известны нарушения цветового зрения, так называемая цветовая слепота В основе появления этих дефектов зрения лежит действие ряда генов Краснозеленая слепота обычно называется дальтонизмом Еще задолго до появления генетики конце XVIII и XIX было установлено, что цветовая слепота наследуется согласно вполне закономерным правилам Так, если женщина, страдающая цветовой слепотой, выходит замуж за мужчину с нормальным зрением, то у их детей наблюдается очень своеобразная картина перекрестного наследования Все дочери от такого брака получат признак отца, они имеют нормальное зрение, а все сыновья, получая признак матери, страдают цветовой слепотой адальтонизм, сцепленный с Ххромосомой. Особей женского пола, гетерозиготных по любому из сцепленных с полом признаков, называют носителями соответствующего рецессивного гена Они фенотипически нормальны, но половина их гамет несет рецессивный ген Несмотря на наличие у отца нормального гена, сыновья матерейносителей с вероятностью 50 будут страдать гемофилией.

Один из наиболее хорошо документированных примеров наследования гемофилии мы находим родословной потомков английской королевы Виктории Предполагают, что ген гемофилии возник результате мутации у самой королевы Виктории или у одного из ее родителей Среди унаследовавших это врожденное заболевание цесаревич Алексей, сын последнего русского царя Николая II Мать цесаревича, царица Александра Федоровна, получила от своей бабушки королевы Виктории ген гемофилии и передала его четвертом поколении бывшему наследнику царского престола Один из сцепленных с полом рецессивных генов вызывает особый тип мышечной дистрофии тип Дюмена Эта дистрофия проявляется раннем детстве и постепенно ведет к инвалидности и смерти ранее 20летнего возраста Потому мужчины с дистрофией Дюмена не имеют потомства, а женщины гетерозиготные по гену этого заболевания, вполне нормальны. Другим примером доминантного гена, локализованного Ххромосоме человека, может послужить ген, вызывающий дефект зубов, приводящий к потемнению эмали зубов. Так как гетерогаметный пол гемизиготен по сцепленным с полом генам, то эти гены всегда проявляются их фенотипе, даже если они рецессивны Большинство генов, имеющихся Ххромосоме, Yхромосоме отсутствует, однако определенную генетическую информацию она всетаки несет Различают два типа такой информации вопервых, содержащуюся генах, присутствующих только Yхромосоме, и, вовторых, генах, присутствующих как Y, так и Ххромосоме гемфрагический диатез.

Гены, находящиеся одной паре гомологичных хромосом, наследуются вместе и не расходятся потомстве, так как при гаметогенезе они обязательно попадают одну гамету Совместное наследование генов, ограничивающее свободное их комбинирование называют сцеплением генов Для наследования сцепленных генов, находящихся половых хромосомах, имеет значение направление скрещивания. Удивительными открытиями науке и грандиозным научнотехническим прогрессом ознаменовался XX век, однако научнотехнический прогресс настоящем виде имеет негативные стороны исчерпание ископаемых ресурсов загрязнение окружающей среды, исчезновение многих видов растений и животных, глобальное изменение климата, появление озоновых дыр над полюсами Земли и Ясно, что такой путь ведёт тупик Нужно принципиальное изменение вектора развития Биотехнология может внести решающий вклад решение глобальных проблем человечества. Одно из наиболее важных направлений генной инженерии производс во лекарств нового поколения, представляющих собой биологически активные белки человека Следует напомнить, что большинстве случаев белки человека как и других животных видоспецифичны, для лечения человека можно использовать только белки человека Вследствие этого возникает проблема получения человеческих белков нужных количествах.

Из других препаратов рекомбинантных белков человека, получивших широкое медицинское применение, следует назвать инсулин, гормон роста, эритропоэтин Свиной инсулин отличается от человеческого всего одной аминокислотой Применяется с 1926 для лечения людей при инсулинзависимом сахарном диабете Для гормона роста и эритропоэтина отмечается, как и для интерферонов, видоспецифичность белков Генная инженерия открыла новую возможность использования этих белков медицине Гормон роста применяется не только для борьбы с карликовостью, но и широко используется как стимулятор для заживления ран, сращивания костей Гормоны роста животных начали использовать с увеличение на 15 удоя коров, ускорение роста рыб Эритропоэтин стимулятор кроветворения и используется при лечении различного рода анемий. В генной инженерии растений есть свои проблемы Одна из них состоит том, что многие полезные свойства растений кодируются не одним, а многими генами Это делает трудным или невозможным прямое генноинженерное совершенствование свойств Другое препятствие, которое постепенно преодолевается, трудности культивирования и регенерации клеток целое растение среди некоторых видов, например злаков Лучшие результаты получены том случае, когда перенос одного гена может привести к появлению у растения полезного свойства.

Следующий этап генной инженерии создание трансгенных овец которые синтезируют химозин молоке Небольшое стадо наших овец России находится на Ленинских Горках под Москвой Эти овцы синтезируют до 300 мг фермента молоке Для процесса сыроварения белок можно не выделять, а использовать просто составе молока. В 1987 году ученые из института генетики и селекции промышленных микроорганизмов совместно со своими коллегами из Саратовского филиала института приступили к поиску природе микроорганизмов, которые могли бы превращать акрилонитрил акриламид, Такие микроорганизмы были найдены После ряда манипуляций получены микроорганизмы, синтезирующие 10 тыс раз больше фермента нитрилгидратазы, ответственного за трансформацию акрилонитрила. На помощь пришла генная инженерия Учёные выделили гены, ответственные за синтез белков паутины, и перенесли их микроорганизмы В 1995 появилось сообщение американских исследователей, что микроорганизмах действительно синтезируется нужный белок Таким образом открывается путь к промышленному микробиологическому синтезу нового материала. Приведённые примеры далеко не охватывают всех практических аспектов применения генной инженерии Мы не касались вопросов энергетики, охраны среды, добычи полезных ископаемых, микробиологической промышленности, а также очень важного вопроса роли генной инженерии развитии самой молекулярной биологии.

Химических пестицидов резко улучшит состояние окружающей среды, сократит расходы нефти и газа на их производство на 3 Появятся новые материалы новые лекарства, высокопроизводительные животные, новые пищевые продукты. Если 1996 году мире под трансгенными культурами было занято 1, 8 миллионов гектаров, то 1999 году уже почти 40 миллионов А 2001 году, по прогнозам, будет не нее 60 миллионов Это не считая Китая, который не дает официальной информации, но, по оценкам, около миллиона китайских ферм ров выращивают трансгенный хлопок примерно на 35 млн гектаров. В Московском институте картофелеводства выводится картофель с человеческим интерфероном крови, который повышает иммунитет А Институте животноводства получен патент на овцу, у которой молоке присутствует сычужный фермент, необходимый для производства сыра Специалисты утверждают, что при новой технологии производства сыра, достаточно будет всего 200 овец, чтобы обеспечить сыром всю Россию. В своем реферате я рассмотрела очень интересную тему генетика, генная инженерия и биотехнологии.

Ему удалось получить плодовитый гибрид редьки и капусты В клетках этих растений содержится одинаковый по количеству набор хромосом 2n 18, но они не гомологичны Капустноредичный гибрид, имеющий 2n хромосом n 9 капусты n 9 редьки и совмещающий признаки редьки и капусты, бесплоден, поскольку у него связи с отсутствием парных гомологичных хромосом нарушается процесс их конъюгации мейозе вместо бивалентов формируются униваленты, а гаметы содержат самое различное число хромосом от 0 до 18 При объединении двух нередуцированных гамет с 18 хромосомами получаются гибриды рафанобрассика с 4n хромосомами, где каждая из них имеет гомологичного партнера 2n 18 капусты 2n 18 редьки У гибридов мейоз протекает нормально и ряду поколений сохраняется плодовитость Такие гибриды носят название амфидиплоидов При их образовании происходит как бы синтез новых видов В 1938 белорусский ученый А Р Жебрак получил 42, 56 и 70хромосомные амфидиплоиды пшеницы от скрещивания однозернянки, твердой пшеницы и пшеницы Тимофеева Б Л Астауров 40х годах получил полиплоидную форму у шелкопряда при скрещивании двух видов шелкопряда Bombyx mori и B mandarina. Гене́тика от греч γενητως происходящий от когото наука о законах и механизмах наследственности и изменчивости. Термин генетика ввёл 1905 английский натуралист Уильям Бэтсон письме к Адаму Сэджвику В 1906 термин введён публично.

Попытки понять природу передачи признаков по наследству от родителей детям предпринимались еще древности Размышления на эту тему встречаются сочинениях Гиппократа, Аристотеля и других мыслителей Судя по разнообразным археологическим данным, уже 6000 лет назад люди понимали, что некоторые физические признаки могут передаваться от одного поколения к другому Отбирая определённые организмы из природных популяций и скрещивая их между собой, человек создавал улучшенные сорта растений и породы животных, обладавшие нужными ему свойствами На вавилонских глиняных табличках указывались возможные признаки при скрещивании лошадей 2 В XVII XVIII вв когда биологи начали разбираться процессе оплодотворения и искать, с каким началом мужским или женским связана тайна оплодотворения, споры о природе наследственности возобновились с новой силой Знаменитая борьба преформистов анималькулистов и овистов немало способствовала выяснению природы этого процесса у животных У растений половая дифференциация была открыта Р Я Каммерариусом 1694, обнаружившим опытах со шпинатом, коноплей и кукурузой, что для завязывания плодов необходимо опыление.

В конце XVIII начале XIX английский селекционеррастениевод Т Э Найт, проводя скрещивания различных сортов, столкнулся с проблемой сочетания признаков родителей у потомков Подбирая разные пары для скрещиваний, он обнаружил, что каждый сорт характеризуется комплексом присущих ему мелких признаков Число признаков, которыми два сорта отличаются друг от друга, тем больше, чем меньше степень их родства Важным выводом Найта явилось обнаружение недели мости мелких признаков при различных скрещиваниях Дискретность наследственного материала, провозглашенная еще древности, получила его исследованиях первое научное обоснование Найту принадлежит заслуга открытия элементарных наследственных признаков. Каждый признак из одной пары признаков может сочетаться с любым признаком из другой пары При этом пары признаков распределяются по потомкам независимо одна от другой.

Схему дигибридного скрещивания удобно записывать специальной таблице так называемой решётке Пеннета при этом количество возможных ошибок при определении генотипа потомства сводится к минимуму Все генотипы мужских гамет вносятся заголовки вертикальных столбцов, а все генотипы женских гамет заголовки горизонтальных Если вернуться к примеру с семенами гороха, то можно выяснить, что вероятность появления во втором поколении особей с гладкими семенами доминантный аллель равняется 3 4, с морщинистыми семенами 1 4 рецессивный аллель, с жёлтыми семенами 3 4 доминантный аллель и с зелёными семенами 1 4 рецессивный аллель Таким образом, вероятности сочетания аллелей генотипе равны. Подразумевается моногенное наследование Это означает, что за один признак отвечает один ген Тогда выстраивается логическая цепочка один ген один полипептид один полипептид один фермент один фермент одна реакция одна реакция один признак. Гены, отвечающие за развитие разных признаков например, А и В не влияют друг на друга, не взаимодействуют между собой. Выполняется правило чистоты гамет правило чистоты гамет не является законом.

Чем больше расстояние между двумя генами одной хромосоме, рассуждал Морган, тем больше вероятность разрыва Если это так, то гены не будут наследоваться вместе И наоборот, гены, расположенные хромосоме близко друг от друга, имеют меньше шансов быть разделенными Уже 1911 Стертевант осознал, что степенью сцепления двух генов хромосоме может служить величина линейного расстояния между ними Представление о том, что гены локализуются хромосоме специфической линейной последовательности и, далее, что основу сцепления составляет близость двух генов на хромосоме, можно отнести к числу основных достижений генетической теории.

В 1900 законы Менделя были переоткрыты Но термин ген предложил датский исследователь Вильгельм Иоганнсен В 1909 он написал свойства организмов обуславливаются особыми, при известных обстоятельствах отделимыми друг от друга и силу этого до известной степени самостоятельными единицами или элементами половых клетках, которые мы называем генами В настоящее время нельзя составить никакого определённого представления о природе генов мы можем лишь довольствоваться тем, что подобные элементы действительно существуют Не являются ли они химическими образованиями об этом мы пока не знаем решительно ничего Что, 1909 Иоганнсен действительно не знал, что ещё 1902 английский врач А Гаррод, исследуя родословные семей, пришёл к выводу, что алкаптонурия, болезнь, связанная с нарушением обмена веществ нарушением биохимии, то есть, передаётся по наследству К открытию английского врача судьба была не более благосклонна, чем к открытию католического монаха оно было признано и оценено через 30.

Когда мы говорим о том, что такое ген, будем различать его структуру и его функции Структура из чего и как организован ген, функция, что и как он делает Из работ Георга Менделя следует, что функция гена определение морфологического признака Сэр Арчибальд Гаррод, работая врачом госпитале для больных детей и демонстратором химической патологии больнице Св Варфоломея, обнаружил, что алкаптонурия вызывается повреждением одного рецессивного гена и что болезнь проявляется, согласно анализу родословных, когда мутантный аллель находится гомозиготном состоянии Отсюда был сделан вывод, что повреждение одного гена вызывает отсутствие одной биохимической реакции А раз биохимические реакции катализируются ферментами то, предположил сэр Арчибальд, ген предопределяет наличие активного фермента А отсюда рукой подать до вывода один ген один фермент Но он был сделан только через 30 лет Детский врач А Гаррод публиковал свои результаты самом респектабельном, но медицинском журнале Lancet генетики его не читают. Первый этап ознаменовался открытием Г Менделем 1865 дискретности делимости наследственных факторов и разработкой гибридологического метода, изучения наследственности, правил скрещивания организмов и учета признаков у их потомства. Менделевские законы наследственности заложили основу теории гена величайшего открытия естествознания XX а генетика превратилась быстро развивающуюся отрасль биологии.

Ген эукариотный это длинная и преимущественно случайная, не кодирующая последовательность нуклеотидов, которой расположены участки экзоны, способные после вырезания из транскрипта этого гена и их объединения строго определённой очерёдности, кодировать определённую функцию. Может быть и потому, что несмотря на то, что наши гены похожи на мышиные, у нас альтернативный сплайсинг идёт или по другому пути, или более множественный Или и то и другое одновременно Ведь не зря же по мере прогрессивной эволюции среднее количество интронов а значит, и экзонов, приходящихся на один ген, возрастает Ведь это расширяет спектр белков, потенциально кодируемых одним геном Не так ли И результате изза разного альтернативного сплайсинга из почти одних тех же генов получается или мышь, или шимпанзе, или тот, кто данный момент читает эти строки. Существуют многочисленные определения полной последовательности человеческого генома Согласно некоторым из них, геном уже полностью секвенирован, а согласно другим, этого ещё предстоит добиться В популярной прессе было множество статей, сообщающих о завершении генома Согласно определению, которое использует Международный проект по расшифровке генома человека, геном расшифрован полностью График истории расшифровки проекта показывает, что большая часть человеческого генома была закончена конце 2003 года Однако ещё остаётся несколько регионов, которые считаются незаконченными.

Все люди генетически схожи примерно на 99 Однако тот самый один процент различия генов определяет восприимчивость того или иного человека к разным болезням, побочное действие лекарств и реакцию на условия окружающей среды, что весьма важно не только для учёных, но и для самих людей. Исследование даже тысячи людей не позволит лучшим умам человечества установить точную связь между генотипом и фенотипом людей, говорит Фрэнсис Коллинз Francis Collins, директор NHGRI, оставим это открытие будущим исследованиям. Четвериков Сергей Сергеевич работе О некоторых моментах эволюционного процесса с точки зрения современной генетики доказал генетическую неоднородность природных популяций. Второй этап характеризуется переходом к изучению процессов наследственности на клеточном уровне Установлена связь между менделеевскими законами и распределением хромосом процессе деления клеток Важную роль на этом этапе сыграли опыты Моргана на мушках дрозофилах. Путь генетики был непростым, открытия учёныхгенетиков не всегда сразу признавались общественностью вследствие её неготовности к таким, зачастую, сенсационным выводам Однако это не помешало ей добиться наблюдаемых сейчас довольно значительных результатов. За последние годы издано немало исследований, посвященных истории генетики Появились книги и другого жанра мемуары, написанные как видными учеными, так и менее известными или совсем неизвестными авторами.

Ученые люди со своими симпатиями и антипатиями Очень часто отношения между учителем руководителем и учеником сотрудником складываются трудно Не всем удается при этом воздержаться от ссор, избежать предательств и преследований Все подобные коллизии оказываются так или иначе описанными мемуарах Авторам очень трудно при этом удержаться от субъективных оценок, выражения антипатии, от обвинений. Принципы естествознания Способы обоснования модели естественнонаучного знания Принципы естествознания Формальнологические принципы обоснованности, однозначности, непротиворечивости, полноты, которые выражаются основных законах логики Закон тождества процессе рассуждения всякая мысль должна оставаться. Окончательное подтверждение хромосомная теория наследственности получила после того, как были установлены связь конкретных генов, определяющих пол организма, со специальными половыми хромосомами сцепленное наследование признаков как следствие существования генов виде нескольких физически связанных друг с другом групп, так называемых групп сцепления, которые соответствуют хромосомам наконец, случаи наследования несцепленных генов, получившие объяснение после установления существования обменов участками гомологичных хромосом мейозе.

Второй период развития цитогенетики с конца второго десятилетия по 60е гг XX можно характеризовать как период исследования материальных основ наследственности преимущественно на микроскопическом световая микроскопия и субмикроскопическом электронная микроскопия уровнях В этот период интенсивно развивалась цитогенетика растений, животных и человека и сформировались современные разделы общей цитогенетики. В работах С Г Навашина, Г А Левитского, Л Н Делоне и др была доказана важность исследования морфологии митотических хромосом частности установлена индивидуальность строения пар хромосом и тем самым обоснован морфологический принцип индивидуальности хромосом В результате многочисленных наблюдений было открыто универсальное двуплечевое строение хромосом С 30х гг XX интенсивно изучается морфология и функция так наз гетерохроматиновых и других специализированных районов хромосом ядрышкового организатора, кинетохора. Отечественные исследователи М С Навашин, Г А Левитский, Г Д Карпеченко, А Н Лутков и др ещё 20е гг 20 первыми мире начали изучение геномной изменчивости организмов, то есть изменения числа хромосом наборе или числа целых одинарных полных наборов полиплоидии Труды этих ученых положили начало исследованию роли геномной изменчивости природном видообразовании и искусственном создании новых форм и сортов растений и пород животных.

Третий период истории цитогенетики, начавшийся с конца 60х гг XX характеризуется тем, что изучение поставленных ранее проблем во всех разделах цитогенетики все более переносится на молекулярный уровень Этот период можно характеризовать как молекулярноцитогенетический Полученные сведения обобщаются сопоставлении с данными, полученными ранее. Особое значение для медицины имеет раздел цитогенетики человека посвященный выяснению значения индивидуальных хромосом и их отдельных участков возникновении нарушений развития у человека онтогенезе В процессе разработки этого направления цитогенетики было установлено существенное влияние изменения плоидности зиготы, числа хромосом или их структуры на внутриутробную смертность, рождение детей с множественными пороками развития, нарушение полового развития и бесплодие Хромосомный анализ стал составной частью обследования большинства обращающихся медикогенетические консультации и лечебные учреждения по поводу бесплодия, привычного невынашивания беременности, задержки полового развития, рождения детей с пороками развития и умственной отсталостью Подозрение на хромосомные болезни является основным показанием для проведения пренатальной диагностики. Современные представления о строении и функциях клетки получены с помощью световой, электронной микроскопии и других методов.

Таким образом, клетка имеет сложную внутреннюю организацию и специфическое взаимодействие органелл процессе жизнедеятельности Клетка это наименьшая самовоспроизводящаяся единица жизни, на уровне клетки протекают рост и развитие, размножение клеток, обмен веществ и энергии В многоклеточном организме протекающие процессы складываются из совокупности координированных функций его клеток. В 183839гг Т Шванном, М Шлейденом и Л Окена была сформулирована клеточная теория как одно из величайших научных обобщений XIX века Позднее, 1858г Р Вирхов внес существенные уточнения ее формулировку Современная клеточная теория содержит следующие положения. Процесс двойного оплодотворения у цветковых растений открыт 1898г С Г Нивашиным В те же годы был установлен факт, что процессе развития половых клеток, отличие от соматических, происходит уменьшение числа хромосом вдвое, а при оплодотворении слияние ядер женской и мужской половых клеток и восстановление прежнего, диплоидного числа хромосом, построенного для каждого вида При этом было показано, что зиготе первой клетке будущего организма происходит объединение половинного набора отцовских и половинного гаплоидного набора материнских хромосом В 19021903гг У Сеттон установил связь между поведением хромосом при редукционном делении и оплодотворении и независимым расщепление признаков потомстве гибридов, открытым Г Менделем. Другой вид деления клетки мейоз происходит при формировании половых клеток гамет.

Редукционное деление мейоза, кроме рекомбинации генетического материала является механизмом, обеспечивающим видовое постоянство числа хромосом при половом размножении, поскольку при оплодотворении сливаются гаметы материнская и отцовская и зиготе восстанавливается видовое постоянство числа хромосом с диплоидным набором.