Хромосомная теория наследственности.

В работах на плодовой мушке Drosophila melanogaster было установлено, что гены по признаку совместной их передачи потомкам подразделяются на 4 группы. Число таких групп сцепления равно количеству хромосом в гаплоидном наборе. Можно заключить, что развитие признаков, которые наследуются сцепленно, контролируется генами одной хромосомы. Этот вывод обосновывается также данными следующих наблюдений. Скрещивание серой мухи (В) с нормальными крыльями (V) и черной мухи (в) с зачаточными крыльями (v) дает в 1-ом поколении серых гибридов с нормальными крыльями . При скрещивании самца-гибрида 1-го поколения с черной самкой с зачаточными крыльями рождаются особи 2 видов, аналогичных исходным родительским формам, причем в равном количестве.

Полученные в проведенных скрещиваниях данные нельзя объяснить независимым наследованием признаков. Рассматриваемые совместно результаты обоих скрещиваний убеждают в том, что развитие альтернативных признаков контролируется различными генами, и сцепленное наследование этих признаков объясняется локализацией генов в одной хромосоме.

Основные положения хромосомной теории наследственности, сформулированной Т.Г. Морганом, заключаются в следующем.

1. Гены располагаются в хромосомах; различные хромосомы содержат неодинаковое число генов каждой из негомологичных хромосом уникален.
2. Аллельные гены занимают определенные и идентичные локусы гомологичных хромосом.
3. В хромосоме гены располагаются в определенной последовательности по ее длине в линейном порядке.
4. Гены одной хромосомы образуют группу сцепления, благодаря чему имеет место сцепленное наследование некоторых признаков; сила сцепления находится в обратной зависимости от расстояния между генами.
5. каждый биологический вид характеризуется специфичным набором хромосом кариотипом.

• Общая характеристика эмбрионального периода онтогенеза. Биологическая сущность оплодотворения и прогенеза. Стадии эмбриогенеза.

Оплодотворение заключается в соединении сперматозоида с яйцом. С него начинается эмбриональный период онтогенеза. Важнейшими этапами процесса оплодотворения являются: 1) проникновение сперматозоида в яйцо, 2) активация в яйце разнообразных синтетических процессов, 3) слияние ядер яйца и сперматозоида с восстановлением диплоидного набора хромосом.

Для того чтобы оплодотворение произошло, необходимо слияние женских и мужских половых клеток. Оно достигается благодаря осеменению сперматозоидами самца яйцеклеток самки. Приспособления, обеспечивающие осеменение, разнообразны у разных видов.

Продолжительность жизни и способность к оплодотворению у яиц сперматозоидов ограничены. Сперматозоиды сохраняют оплодотворяющую способность в половых путях самки в течение нескольких часов. Продолжительность жизни и сохранение сперматозоидами оплодотворяющей способности зависит от ряда внешних факторов (температура, освещенность, концентрация углекислого газа, водородных ионов в среде, в которой находятся гаметы).

Оплодотворение происходит лишь при определенной концентрации сперматозоидов в семенной жидкости.

Процесс эмбриогенеза позвоночных разделяется на три периода:

Дробление оплодотворенного яйца на множество более мелких клеток, формирующих слой наподобие эпителия,

Гаструляция и нейруляция, в результате которых происходит образование полости первичной кишки и нервной трубки ,

Органогенез, в результате которого возникают различные органы и части тела.

Эти периоды не имеют четких границ.

Зигота – диплоидная клетка, которая образовалась в результате оплодотворения. Она существует несколько часов (суток) и вступает в фазу дробления.

Дробление – ряд последовательных митотических делений зиготы на 2, 4, 8, 16, 32 бластомера, при котором бластомеры уменьшаются в размерах. Рост клеток не происходит, но обязательно синтезируется ДНК. Все предшественники ДНК и ферменты накоплены при овогенезе.

Морула – зародыш на стадии 32 бластомеров, которые плотно прилегают друг к другу.

Бластула – многоклеточный однослойный зародыш (обычно 64 бластомера), имеющий бластодерму и бластоцель. Способ дробления зависит кол-ва, плотности и характера распределения желтка в яйцеклетке.

Гаструляция – образование двухслойного зародыша (клетки делятся, растут и перемещаются)

Гаструла имеет 2 слоя клеток (эктодерму и энтодерму), гастроцель (полость первичной кишки), бластопор (первичный рот).

Гистогенез и органогенез:

Из эктодермы: эпителиальная и нервная ткань, эпидермис, производные кожи, эпителиальная выстилка ротовой полости и влагалища, нервная система и органы чувств.

Из мезодермы: соединительная и мышечная ткань, скелетные мышцы, скелет, дерма кожи, дентин, мочевыделительная и половая системы, гладкая мускулатура, сердце, кровеносные сосуды, кровь, лимфатическая система.

Из энтодермы: эпителиальная выстилка кишечника, мочевого пузыря, легких и дыхательных путей, печень, поджелудочная железа.

• Онто- и филогенетические врожденные пороки развития систем органов человека. Классификации. Примеры.

При некоторых пороках развития и заболеваниях у человека появляются признаки, которые свойственны другим систематическим категориям, близким по филогенезу.

Возникновение таких признаков можно объяснить следующими онтофилогенетическими механизмами: рекапитуляциями и значительно реже параллелизмами и конвергенцией.

Рекапитуляции возникают в результате недостаточности или отсутствия анаболии. Причины – воздействие факторов внешней среды на генотип развивающегося организма. В результате их действия в критические периоды развития не включаются блоки генов, ответственные за развитие отдельных этапов какого-либо органа. Примерами пороков, возникших вследствие рекапитуляций являются: аномалии развития сердца (дефекты межпредсердной перегородки, трехкамерное сердце), аномалии развития сосудов (сохранение эмбриональных сосудов, двух дуг аорты), задержка развития почек, удвоение мочеточников, мозговые грыжи и др.

Параллелизмы – независимое развитие сходных признаков в эволюции близкородственных групп организмов (например, у человека и родственных по происхождению животных). Они возникают 3 путями:

1) параллельное развитие признаков аномальных для человека, но нормальных для животных: например, аномалии строения матки и влагалища.

2) Параллельное развитие признаков аномальных для человека и животных, которые нося ненаследственный характер; например, расщелина верхней губы(аномалия для человека и мыши)

3) Параллельное развитие сходных заболеваний ненаследственного характера; например, рак щитовидной железы(у человека и у собак)

Ковергенции- независимое приобретение сходных признаков неродственными организмами(например, клешнеобразная кисть у человека и у рака)

· Онтогенез как процесс реализации наследственной информации в определенных условиях среды. Периодизация и типы онтогенеза. Прогенез.

Онтогенез (индивидуальное развитие) – совокупность процессов развития организма с момента образования зиготы и до смерти на основе реализации генетической информации в определенных условиях среды.

Эколого-эмбриологическая периодизация:

- предэмбриональный (прогенез) – совокупность событий, происходящих в организме родителей и предшествующих собственно онтогенезу.

-эмбриональный (пренатальный) – от зиготы до рождения (выхода из яйцевых оболочек).

-постэмбриональный (постнатальный) – от рождения до смерти. Организм самостоятельно питается, передвигается, устанавливает новые связи со средой.

Периодизация онтогенеза на основе способности к размножению особи:

-дорепродуктивный период – развитие половозрелого организма (формирование первичных и вторичных половых признаков).

- репродуктивный период – происходит половое размножение.

- пострепродуктивный период – половое увядание, старение и смерть.