При бесполом размножении информация передается 1:1 (не изменяется)

1.Бинарное деление – деление, при котором образуются две равноценные дочерние клетки (амеба).

2. Множественное деление, или шизогония. Материнская клетка распадается на большое количество более или менее одинаковых дочерних клеток (малярийный плазмодий).

3. Споруляция. Размножение посредством спор – специализированных клеток грибов и растений. Если споры имеют жгутик и подвижны, то их называют зооспорами (хламидомонада).

4. Почкование. На материнской особи происходит образование выроста – почки, из которой развивается новая особь (дрожжи, гидра).

5. Фрагментация – разделение особи на две или несколько частей, каждая из которых развивается в новую особь. У растений (спирогира) и у животных (кольчатые черви). В основе фрагментации лежит свойство регенерации.

6. Вегетативное размножение. Характерно для многих групп растений. При вегетативном размножении новая особь развивается либо из части материнской, либо из особых структур (луковица, клубень и т.д.), специально предназначенных для вегетативного размножения.

7. Полиэмбриония. Размножение во время эмбрионального развития, при котором из одной зиготы развивается несколько зародышей – близнецов (однояйцевые близнецы у человека). Потомство всегда одного пола.

8. Клонирование. Искусственный способ бесполого размножения. В естественных условиях не встречается. Клон – генетически идентичное потомство, полученное от одной особи в результате того или иного способа бесполого размножения.

Билет №12.Жизненный цикл половых клеток. Мейоз, его фазы и отличие от митоза. Биологическое значение мейоза. Половое размножение организмов.

Мейоз -основной этап образования половых клеток. Во время мейоза происходит не одно, как при митозе, а два следующих друг за другом клеточных деления.

Первое деление мейоза:

Профаза I. Самая продолжительная и сложная фаза мейоза. Гомологичные хромосомы начинают притягиваться друг к другу сходными участками и конъюгируют. Конъюгацией называют процесс тесного сближения гомологичных хромосом. Пару конъюгирующих хромосом называют бивалентом. Биваленты продолжают укорачиваться и утолщаться. Важнейшим событием является кроссинговер – обмен участками хромосом. Кроссинговер приводит к первой во время мейоза рекомбинации генов. В конце профазы I исчезают ядерная оболочка и ядрышко. Биваленты перемещаются в экваториальную плоскость. Центриоли, если они есть, перемещаются к полюсам клетки, и формируется веретено деления.

Метафаза I. Заканчивается формирование веретена деления.Нити веретена прикрепляются к центромерам хромосом.

Анафаза I. К полюсам расходятся целые хромосомы, а не хроматиды, как при митозе. У каждого полюса оказывается половина хромосомного набора. Причем пары хромосом расходятся так, как они располагались в плоскости экватора во время метафазы. В результате возникают самые разнообразные сочетания отцовских и материнских хромосом, происходит вторая рекомбинация генетического материала.

Телофаза I. У животных и некоторых растений хроматиды деспирализуются, вокруг них формируется ядерная оболочка. Затем происходит деление цитоплазмы (у животных) или образуется разделяющая клеточная стенка (у растений). У многих растений клетка из анафазы I сразу же переходит в профазу II.

Второе деление мейоза. Интерфаза II (1n; 2c). Характерна только для животных клеток. Репликация ДНК не происходит.
Вторая стадия мейоза включает также профазу, метафазу, анафазу и телофазу. Она протекает так же, как обычный митоз.

Профаза II. Хромосомы спирализуются, ядерная мембрана и ядрышки разрушаются, центриоли, если они есть, перемещаются к полюсам клетки, формируется веретено деления.

Метафаза II. Формируются метафазная пластинка и веретено деления, нити веретена деления прикрепляются к центромерам.

Анафаза II. Центромеры хромосом делятся, хроматиды становятся самостоятельными хромосомами, и нити веретена деления растягивают их к полюсам клетки. Число хромосом в клетке становится диплоидным, но на каждом полюсе формируется гаплоидный набор. Поскольку в метафазе II хроматиды хромосом располагаются в плоскости экватора случайно, в анафазе происходит третья рекомбинация генетического материала клетки.

Телофаза II. Нити веретена деления исчезают, хромосомы деспирализуются, вокруг них восстанавливается ядерная оболочка, делится цитоплазма.

Таким образом, в результате двух последовательных делений мейоза диплоидная клетка дает начало четырем дочерним, генетически различным клеткам с гаплоидным набором хромосом.

Отличия мейоза от митоза: После митоза получается две клетки, а после мейоза – четыре. В митозе одно деление, а в мейозе – два (из-за этого получается 4 клетки). В профазе первого деления мейоза происходит конъюгация и кроссинговер (обмен участками гомологичных хромосом), это приводит к перекомбинации наследственной информации. В интерфазе между двумя делениями мейоза удвоения хромосом не происходит, поскольку они и так двойные.

Биологическое значение мейоза:

рекомбинация (перемешивание наследственной информации)

редукция (уменьшение количества хромосом в 2 раза).

Половое размножение — процесс у большинства эукариот, связанный с развитием новых организмов из половых клеток. В большинстве случаев, половое размножение сопровождается слиянием половых клеток, или гамет, при этом восстанавливается удвоенный, относительно гамет, набор хромосом.

Билет №13. Эмбриональное развитие (дробление, органогенез, гаструляция). Плацента.

Эмбриональное развитие - это период с момента оплодотворения до выхода ребёнка из яйца (рождения). Включает в себя стадии дробления, гаструляции, органогенеза.

Дробление– это серия делений зиготы путем митоза. Промежуток между делениями очень короткий, в нем происходит только удвоение ДНК, а рост клеток не происходит (яйцеклетка и так была очень большая). В процессе дробления клетки постепенно уменьшаются, пока не достигают нормальных размеров. После дробления образуется бластула – полый шарик из одного слоя клеток.

Затем бластула превращается в гаструлу – двухслойный шарик. Наружный слой клеток бластулы называется эктодерма, внутренний – энтодерма, отверстие в гаструле называется первичный рот, он ведет в кишечную полость.

Органогенез (образование органов) начинается с формирования нервной пластинки в эктодерме на спинной стороне зародыша. В дальнейшем

из эктодермы образуется кожа и нервная система;

из энтодермы – пищеварительная и дыхательная система;

из мезодермы – всё остальное (скелет, мышцы, кровеносная, выделительная, половая системы).

Гаструляция — сложный процесс морфогенетических изменений, сопровождающийся размножением, ростом, направленным перемещением и дифференцировкой клеток, в результате чего образуются зародышевые листки (эктодерма, мезодерма и энтодерма) — источники зачатков тканей и органов.Зародыш на этой стадии состоит из явно разделенных пластов клеток — зародышевых листков: наружного (эктодерма) и внутреннего (энтодерма).У многих групп животных именно на стадии гаструляции появляются первые признаки дифференцировки. Дифференцировка (дифференциация) — процесс возникновения и нарастания структурных и функциональных различий между отдельными клетками и частями зародыша. Из эктодермы образуется нервная система, органы чувств, эпителий кожи, эмаль зубов; из энтодермы — эпителий средней кишки, пищеварительные железы, эпителий жабр и легких; из мезодермы — мышечная ткань, соединительная ткань, кровеносная система, почки, половые железы.У разных групп животных одни и те же зародышевые листки дают начало одним и тем же органам и тканям.

Плацента(лат. placenta, «лепёшка») — 1) эмбриональный орган у всех самок плацентарных млекопитающих, некоторых сумчатых, рыбы-молот и других живородящих хрящевых рыб, а также живородящих онихофор и ряда других групп животных, позволяющий осуществлять перенос материала между циркуляционными системами плода и матери;

Билет № 14. Генотипическая комбинативная изменчивость, как следствие полового размножения. Аллельные гены. Фенотип и генотип. Гомо- и гетерозиготы. Принцип доминирования. Расщепление альтернативных признаков при гибридизации. Законы Менделя. Сцепленное наследование генов. Основные положения хромосомной теории Моргана. Генное картирование и его важность для медицины. Генетическое определение пола.

Генотипическая комбинативная изменчивость:

Возникает при перекомбинации (перемешивании) генов отца и матери.

Источники:

1. Кроссинговер при мейозе (гомологичные хромосомы тесно сближаются и меняются участками).

2. Независимое расхождение хромосом при мейозе.

3. Случайное слияние гамет при оплодотворении.

Значение: Распространение в популяции новых наследственных изменений, которые служат материалом для отбора.

Пример: Появление розовых цветков при скрещивании белоцветковой и красноцветковой примул. При скрещивании белого и серого кроликов может появиться черное потомство.

*Кроссинговер - процесс обмена участками гомологичных хромосом во время конъюгации в профазе I мейоза. Помимо мейотического, описан также митотический кроссинговер.

Аллельные гены - различные формы одного и того же гена, расположенные в одинаковых участках (локусах) гомологических хромосом. Аллели определяют варианты развития одного и того же признака.

Генотип – совокупность генов в клетке под воздействием света.

Фенотип – совокупность признаков организма.

фенотип и генотип различны по следующим показателям:

1. По источнику информации (генотип определяется при изучении ДНК особи, фенотип регистрируется при наблюдении внешнего вида организма).

2. Генотип не всегда соответствует одному и тому же фенотипу. Некоторые гены проявляются в фенотипе только в определённых условиях. С другой стороны, некоторые фенотипы, например, окраска шерсти животных, являются результатом взаимодействия нескольких генов по типу комплементарности.

Гомозигота – клетка или организм, в наследственном наборе которого гомологичные хромосомы несут одну и ту же форму данного гена.

Гетерозигота – клетка или организм, имеющие в наследственном наборе (генотипе) разные формы (аллели) того или иного гена.

Законы Менделя:

1. Закон единообразия гибридов первого поколения –(Проявление у гибридов признака только одного из родителей Мендель назвал доминированием). При скрещивании двух гомозиготных организмов, относящихся к разным чистым линиям и отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных проявлений признака, всё первое поколение гибридов (F1) окажется единообразным и будет нести проявление признака одного из родителей

2. Закон расщепления признаков- при скрещивании двух гетерозиготных потомков первого поколения между собой во втором поколении наблюдается расщепление в определенном числовом отношении: по фенотипу 3:1, по генотипу 1:2:1.

3. Закон независимого наследования признаков -при скрещивании двух гомозиготных особей, отличающихся друг от друга по двум (и более) парам альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях (как и при моногибридном скрещивании). Когда скрещивались растения, отличающиеся по нескольким признакам, таким как белые и пурпурные цветы и желтые или зелёные горошины, наследование каждого из признаков следовало первым двум законам и в потомстве они комбинировались таким образом, как будто их наследование происходило независимо друг от друга. Первое поколение после скрещивания обладало доминантным фенотипом по всем признакам. Во втором поколении наблюдалось расщепление фенотипов по формуле 9:3:3:1, то есть 9:16 были с пурпурными цветами и желтыми горошинами, 3:16 с белыми цветами и желтыми горошинами, 3:16 с пурпурными цветами и зелёными горошинами, 1:16 с белыми цветами и зелёными горошинами.

Сцепленное наследование генов.Явление совместного наследования генов, локализованных в одной хромосоме, называется сцепленным наследованием, а локализация генов в одной хромосоме — сцеплением генов. Сцепленное наследование генов, локализованных в одной хромосоме, установил Морган.