34. Мейоз: стадии и биологическая роль.

*Мейоз - разновидность митоза, в результате которого из диплоидных (2п) соматических клеток половых желез образуются галоидные гаметы (In). При оплодотворенииядра гаметы сливаются, и восстанавливается диплоидный набор хромосом.Таким образом,мейоз обеспечивает сохранение постоянного для каждого вида набора хромосом и колличества ДНК. Мейоз представляет собой непрывный процесс, состоящий из двух последовательных делений называемых мейозом I и мейозом II.B каждом делении различают профазу,метафазу, анафазу и телофазу. В результате мейоза I число хромосом уменьшается вдвое ( редукционное деление). При мейозе II гаплоидность клеток сохраняется (эквационое деление). Клетки, вступающие в мейоз. содержат генетическую информацию 2п2хр.

• Фазы мейоза -

1. Профаза 1 - Демонтаж ядерных мембран, расхождение центриолей к разным полюсам клетки, формирование нитей веретена деления, "исчезновение" ядрышек, конденсация двухроматидных хромосом, конъюгация гомологичных хромосом и кроссинговер.

2. Метафаза 1 - Выстраивание бивалентов в экваториальной плоскости клетки, прикрепление нитей веретена деления одним концом к центриолям, другим - к центромерам хромосом.

3. Анафаза 1 - Случайное независимое расхождение двухроматидных хромосом к противоположным полюсам клетки (из каждой пары гомологичных хромосом одна хромосома отходит к одному полюсу, другая - к другому), перекомбинация хромосом.

4. Телофаза 1 - Образование ядерных мембран вокруг групп двухроматидных хромосом, деление цитоплазмы.

5. Профаза 2 - Демонтаж ядерных мембран, расхождение центриолей к разным полюсам клетки, формирование нитей веретена деления.

6. Метафаза 2 - Выстраивание двухроматидных хромосом в экваториальной плоскости клетки (метафазная пластинка), прикрепление нитей веретена деления одним концом к центриолям, другим - к центромерам хромосом.

7. Анафаза 2 - Деление двухроматидных хромосом на хроматиды и расхождение этих сестринских хроматид к противоположным полюсам клетки (при этом хроматиды становятся самостоятельными однохроматидными хромосомами), перекомбинация хромосом.

8. Телофаза 2 - Деконденсация хромосом, образование вокруг каждой группы хромосом ядерных мембран, распад нитей веретена деления, появление ядрышка, деление цитоплазмы (цитотомия) с образованием двух, а в итоге обоих мейотических делений - четырех гаплоидных клеток.

* Биологическая роль мейоза - является основным этапом гаметогенеза;

1. Является основным этапом гаметогенеза

2. обеспечивает передачу генетической информации от организма к организму при половом размножении;

3. дочерние клетки генетически не идентичны материнской и между собой.

Атак же, биологическое значение мейоза заключается в том, что уменьшение числа хромосом необходимо при образовании половых клеток, поскольку при оплодотворении ядра гамет сливаются. Если бы указанной редукции не происходило, то в зиготе (следовательно, и во всех клетках дочернего организма) хромосом становилось бы вдвое больше. Однако это противоречит правилу постоянства числа хромосом. Благодаря мейозу половые клетки гаплоидны, а при оплодотворении в зиготе восстанавливается диплоидный набор хромосом .

36. Половое размножение у одноклеточных и многоклеточных организмов. Партеногенез, его виды.

размножение у одноклеточных организмов

1. Конъюгация - когда специальные половые клетки (половые особи) не образуются. Например: а) у инфузорий - две особи попарно сближаются, между ними образуется протоплазматический мостик, по которому идет обмен микронуклеусами. Затем особи расходятся и сохраняют самостоятельность, но благодаря новой наследственной информации, появляются новые признаки; б) у бактерий - особи, отличающиеся физиологическими знаками, сближаются, и части ДНК переходят от одной особи к другой. Это приводит к комбинативной изменчивости; в) у нитчатых водорослей (спирогира) - две ниточки сближаются, образуется мостик, по которому идет обмен наследственной информацией.

2. Копуляция - это половой процесс у одноклеточных организмов, при котором две особи приобретают половые различия, т.е. превращаются в гаметы и полностью сливаются, образуя зиготу. В процессе эволюции формируется механизм отличия в строении гамет. На первом этапе полового размножения гаметы еще морфологически не отличаются - изогамия (гр. Isos

• равный, gamos - брак), т.е. обе гаметы имеют малые размеры и обе подвижные. Например, такое размножение встречается у корненожек, жгутиковых, водорослей (хламидомонады). В дальнейшей эволюции гаметы дифференцируются на мелкие (мужские) и крупные (женские), но обе еще сохраняют подвижность, т.е. анизогамия (гр. anisos — неравный , gamos — брак). Например, такое размножение встречается у колониального жгутикового организма - Пандорины. Завершающий путь эволюции - Овогамия - когда крупная (женская) клетка теряет подвижность, а мелкая ( мужская) - подвижная. Например, у колонии вольвокс из класса Жгутиковые. Половое размножение у многоклеточных организмов

У многоклеточных животных при половом размножении имеет место лишь овогамная копуляция. Развитие гамет у многоклеточных животных происходит в половых железах - гонадах. Различают два типа половых клеток - мужские и женские.

1. Гермафродитизм - если мужские и женские половые клетки развиваются в одной особи. Гермафродитизм характерен для многих животных, стоящих на сравнительно низких ступенях эволюции органического мира: плоским, кольчатым червям, моллюскам, некоторым рыбам и ящерицам, а также большинству цветковых растений. Гермафродитизм - это своего рода способ приспособления к сидячему, малоподвижному или паразитическому образу жизни. Еще одно преимущество гермафродитизма - это возможность самооплодотворения для некоторых эндопаразитов (например, у представителей Класса Сосальщики и Ленточные), которые могут обитать в теле хозяина в одном экземпляре. Однако, у большинства гермафродитных видов в оплодотворении участвуют гаметы, происходящие от разных особей, и у них имеются различные генетические, морфологические и физиологические приспособления, препятствующие самооплодотворению и благоприятствующие перекрестному. Например, у кишечнополостных - яйца и спермии образуются в разное время. У некоторых моллюсков половая железа периодически продуцирует то яйцеклетки, то сперматозоиды. Это зависит как от возраста особи, так и от условий существования: температуры, питания и т.д.

2. С наружным оплодотворением. У большинства водных животных яйцеклетки и сперматозоиды выделяются в воду, где гаметы соединяются в значительной мере случайно. Например, у рыб и земноводных.

3. С внутренним оплодотворением. Такое размножение характерно для наземных животных, имеющих наружные половые органы для переноса спермы из тела самца в тело самки, где и происходит оплодотворение. Например, у пресмыкающихся, птиц, млекопитающих. У покрытосеменных растений - двойное оплодотворение.

4. Без оплодотворения.

Партеногенез (гр. parthenos - девственница, genos - рождение) - одна из модификаций полового размножения, при котором женская гамета развивается в новую особь без оплодотворения мужской гаметой. Встречается как в царстве животных, так и в царстве растений.

а) Естественный партеногенез:

• факультативный, то есть не обязательный, так как яйцо способно развиваться как без оплодотворения, так и после него. Встречается у пчел, муравьев, ос, коловраток. Факультативный партеногенез может быть диплоидным и гаплоидным. Факультативный диплоидный партеногенез (циклический) встречается у тлей, дафний, коловраток. В летнее время у них существуют только самки, а осенью партеногенез сменяется размножением с оплодотворением. В ядрах соматических клеток особей, развившихся из неоплодотворенных яиц, в ряде случаев имеется гаплоидный набор хромосом (например, мужские особи коловраток), а в других - диплоидный (тли, дафнии). Восстановление диплоидного набора может происходить различными путями: 1) когда при овогенезе не идет второе деление и восстанавливается диплоидный набор хромосом; 2) когда редукционное тельце сливается с яйцеклеткой. Естественный партеногенез может быть факультативный гаплоидный: у пчел - мужские особи (трутни) - гаплоидны, которые развиваются из неоплодотворенных яйцеклеток, а матки и рабочие пчелы - из оплодотворенных яиц. - Облигатный партеногенез (лат. obligato - обязательство), т.е. обязательный. Яйцо развивается без оплодотворения, например, у Кавказской скальной ящерицы. Этот вид сохраняется благодаря партеногенезу, т.к. встреча особей затруднена. Виды представлены только самками, самостоятельно производящими только самок. Партеногенез может быть и у птиц. У одной из пород индеек некоторые яйца развиваются партеногенетически, из них появляются только самцы, б) Искусственный партеногенез.

Искусственный партеногенез обнаружен в 1886г А.А. Тихомировым. Его можно вызвать у тутового шелкопряда, а так же у млекопитающих путем воздействия на яйцеклетки различными химическими веществами (кислотами) и физическими факторами (температурой, светом, электричеством). Широко распространен партеногенез у личиночных стадий сосальщиков и других паразитов, что обеспечивает им интенсивное размножение и выживание, несмотря на массовую гибель на различных этапах жизненного цикла.

• партеногенез - форма полового размножения, при котором женские половые клетки развиваются без оплодотворения.

Различают естественный и искусственный партеногенез. Обычно при партеногенезе рождается потомство одного пола - или только самки или только самцы .

37. Геохронологические эры развития жизни на Земле.

* Геохронология жизни на земле - последовательность развития живого вещества и взаимодействия между ним и абиотической средой, приводящей к постепенному (но иногда убыстренному) изменению свойств как биосферы и живых организмов, ее населяющих (смене их видового состава в общем направлении от низших форм к высшим), так и абиотической среды. В ходе этого взаимодействия происходило биогенное преобразование поверхности планеты (измение её атмосферы, образование озонового экрана, формирование верхних оболочек земной коры, включая почвы, и т. п. процессы). Геохронологические эры -

1. Катархейская эра (от сотворения Земли, около 5 млрд. лет назад, до зарождения жизни);

2. Архейская эра, самая древняя эра (3,5 млрд. - 1,9 млрд. лет назад);

3. Протерозойская эра (1,9 млрд. - 570 млн. лет назад);

Архей и Протерозой еще объединяют в Докембрий. Докембрий охватывает наибольшую часть геологического времени. Образовались земная кора, участки суши и моря, происходила активная вулканическая деятельность. Из докембрийских пород образовались щиты всех континентов. Следы жизни обычно встречаются редко.

4. Палеозойская эра (570 млн. — 225 млн. лет назад) с такими периодами: