18. Мейоз и его фазы.

Мейоз – особый тип клеточного деления, которое происходит на опред.этапах жизненного цикла организма, размножающихся половым путём. Мейоз – сложное деление. Мейоз 1 – редукционное деление. Мейоз 2 – эквационное деление. Фазы мейоза: 1) Редукционное. Профаза -1. Лептотена.- Стадия тонких нити, спирализация, хромосомы состоят из 2-ух хроматид, трудно различимы в микроскопе. Число хромосом – 2п. 2) Зиготена – Конъюгация ( по всей длине) т.е. образуется биваленты ( из 4-ех каждой) хромосомы ориентируются полимерами консолями и одному полюсу ( конъюгация за счет образование соматического комплекса) – 2п. 3) Пахитена – стадия толстых нитей гаплоидных числу бивалента. Происходит кроссинговер – обмен участками . – 2п 4) Диплотена – Стадия двойных нитей. спирализация хромосом, распадается симпатического комплекса, гомологические хромосомы отталкивают друг от друга. Образуется хиазм – Х-образные структуры, образуются хроматидами различных хромосом, образуется ядрушки. – 2п. 5) Диакене – Усиливается спирализация хромосом. Уменьшается число хиазм за счет дальнейшего отталкивания хромосом в бивалентах, биваленты располагаются по периферии ядра. Гомологические хромосомы удерживаются в состоянии бивалентов благодаря хиазмам. В конце исчезают ядрышки и разрушается ядерная мембрана. – 2п. 6) Метафаза-1. Биваленты распологаются экваториально плоскости клетки, образуя метафазную пластинку. Хромосомы спирализованы – утолщены и укорочены. Спирализация продолжается до Анафазы-1. Микротрубочки веретена деления прикрепляются к кинетохорам, образуя в профазу на центромере хромосом.-2п 7) Анафаза -1. Каждый состоит из 2-ух хроматид, прикрепляются к одной центромере, расходятся к противоположным полюсам. Расхождение осуществляется за счет сокращения микротрубочек веретена деления.-2п. 8) Телофаза-1. Характерно образуются ядерная мембрана, ядрышки и восстанавливается структура ядра.-1п 9) Интерфаза. Второе деление мейоза. Перед первым делением мейоза в интерфазу не происходит синтез ДНК и хромосомы не удерживаются.-1п. 10) Профаза-2. Хромосомы становятся хорошо различимы. В виде фигуры креста, сестринские хроматиды, отталкиваются друг от друга, удерживаются не поделившийся еще центромерой. В тех случаях, когда интерфаза короткая, профаза-2 выпадает.-1п. 11)Метафаза-2. Осуществляется по митотическому типу. Хромосомы располагаются по экваториальной плоскости, нити веретена деления прикрепляются к кинетехорам на центромерах хромосом. Морфологическое отличие хромосом от митатичсекого на этих стадиях более четко выражается двойная структура и большая степень спирализации. -1п. 12) Анафаза-2. Происходит удвоение центромер и в результате сокращение нитией ахроматинового веретена дочерние хроматиды (уже самостоятельные хромосомы) расходятся к разным полюсам клетки.-1п 13) Телофаза-2. Хромосомы деспирализуются образуя ядрышки, ядерную мембрану, клеточную перегородку.-1п 19. Кроссинговер и его значение для наследования свойств и признаков. Механизм кроссинговера. Согласно теории Янссенса–Дарлингтона, кроссинговер происходит в профазе мейоза. Гомологичные хромосомы с гаплотипами хроматид АВ и ab образуют биваленты. В одной из хроматид в первой хромосоме происходит разрыв на участке А–В, тогда в прилежащей хроматиде второй хромосомы происходит разрыв на участке a–b. Клетка стремится исправить повреждение с помощью ферментов репарации–рекомбинации и присоединить фрагменты хроматид. Однако при этом возможно присоединение крест–накрест (кроссинговер), и образуются рекомбинантные гаплотипы (хроматиды) Ab и аВ. В анафазе первого деления мейоза происходит расхождение двухроматидных хромосом, а во втором делении – расхождение хроматид (однохроматидных хромосом). Хроматиды, которые не участвовали в кроссинговере, сохраняют исходные сочетания аллелей. Такие хроматиды (однохроматидные хромосомы) называютсянекроссоверными; с их участием разовьются некроссоверные гаметы, зиготы и особи. Рекомбинантные хроматиды, которые образовались в ходе кроссинговера, несут новые сочетания аллелей. Такие хроматиды (однохроматидные хромосомы) называются кроссоверными, с их участием разовьются кроссоверные гаметы, зиготы и особи. Таким образом, вследствие кроссинговера происходит рекомбинация – появление новых сочетаний (гаплотипов) наследственных задатков в хромосомах. Гены распологаемые в хромосоме линейно и чем чаще происходит кроссинговер, тем дальше гены стоят друг от друга. Кроссинговер может быть: 1.Одинарным - в 1 месте, 2. Двойным, 3. Множественным. Для того чтобы произошел кроссинговер необходимо:1)перекрестки, 2) разрыв, 3)обмен. Факторы влияющие на кроссинговер: 1) Пол организма ( у Самцов – дрозофилы, у самок – шелкопряды, НЕТ КРОССИНГОВЕРА) 2) Возраст ( Чем старше особь тем меньше кроссинговер) 3)Температура ( При повышенной t, чаще просиходит кроссинговер, чем при пониженной.) Вероятность кроссинговера отражает расстояние между генами и чем ближе гены друг к другу, тем кроссинговера вероятность меньше. Они состоят из генетической карты хромосом – это схема относится расположение генов хромосом. Кроссинговер если произошел в 1 участке, препятствует прохождению кроссинговера близких участков – такое называют интерференция. 20. Образование половых клеток у животных (сперматогенез и овогенез). Оплодотворение и его и его генетическая сущность Сперматогенез. Начинается с момента закладки половых желез из специализированных соматических клеток – гоний. В сперматогенезе клетки происходят 4 стадии: размножение, рост, созревание, формирование. Первый период сперматогенеза – период размножения первичных половых клеток, дающих начало сперматогониям – мелким округлым клеткам, с очень незначительным количеством цитоплазмы в виде тонкой каемки вокруг ядра, энергично размножающихся митозом. Второй период сперматогенеза – период роста – характеризуется прекращением размножения сперматогониев и превращением их в сперматоциты 1 порядка. Сперматоциты растут, увеличиваясь в размерах в 4 и более раз. Третий период сперматогенеза носит название периода созревания. Созревание заключается в двух быстро следующих друг за другом делениях сперматоцитов I порядка в результате чего сначала получаются два сперматоцита II порядка, а затем четыре сперматиды. Это деление представляет собой митоз и образующиеся сперматиды оказываются носителями гаплоидного набора хромосом. Четвертый период – период формирования спермиев. В течение этого периода сперматиды приобретают специальные приспособления, необходимые для обеспечения процесса оплодотворения и превращаются в сперматозоиды. Овогенез. Овогенез - это процесс образования и развития женских половых клеток. Он включает в себя 3 фазы:1) размножение; 2) рост; 3) созревание. Фаза размножения начинается в эмбриональном периоде и продолжается в течение 1-го года жизни. К моменту рождения имеется около 2-х млн клеток. К периоду полового созревания остается около 40 тыс. половых клеток и в последующем 1 раз в 28-32 дня происходит созревание и выход одной яйцеклетки в маточную трубу - овуляция. Овуляция прекращается при наступлении беременности или менопаузы. Сущностью фазы размножения является митотическое деление овогоний. Фаза роста, размножение овогоний останавливается и клетки яичника вступают в фазу малого роста, превращаясь в овоциты 1-го порядка. Наступает половое созревания, то есть появлением женских половых гормонов. Далее овоциты 1-го порядка вступают в фазу большого роста. Фаза созревания включает в себя два деления. При первом делении созревания овоцит 1-го порядка делится, в результате чего образуются овоцит 2-го порядка и небольшое редукционное тельце. Овоцит 2-го порядка получает почти всю массу накопленного желтка и поэтому остается столь же крупным по объему, как и овоцит 1-го порядка. Редукционное же тельце представляет собой мелкую клетку с небольшим количеством цитоплазмы. При втором делении созревания в результате деления овоцита 2-го порядка образуются одна яйцеклетка и второе редукционное тельце. Первое редукционное тельце иногда тоже делится на две одинаковые мелкие клетки. В результате этих преобразований овоцита 1-го порядка образуются одна яйцеклетка и три редукционных тельца. Яйцеклетки - это наиболее крупные клетки в организме человека, их размер составляет около 130-160 мкм. В цитоплазме яйцеклетки содержатся все органеллы (за исключением клеточного центра) и включения, основной из них - желток (лецитин). В яйцеклетке различают вегетативный полюс, в котором накапливается желток, и анимальный полюс куда смещается ядро.

21. Нерегулярные типы полового размножения.

Партеногенез  – развитие организма из неоплодотворённого яйца (без слияния её со сперматозоидом )  В настоящее время различают естественный и искусственный партеногенез: Естественный партеногенез- черви , насекомые ( муравьи , пчёлы , термиты , тли), низшие ракообразные ( дафнии ) Факультативный партеногенез – любое яйцо способно развиваться как без оплодотворения , так и после него ( встречается у пчёл , муравьёв , коловраток , у которых из оплодотворённых яиц развиваются самки , а из неоплодотворённых – самцы ) ; является приспособлением к регуляции численного соотношения полов в популяции.  Факультативный партеногенез бывает женским и мужским : Женский партеногенез часто встречается у пчёл , муравьёв , коловраток , у которых самцы развиваются только из неоплодотворённых яиц, мужской партеногенез – наблюдается у некоторых изогамных водорослей.  Облигатный , т. е. обязательный партеногенез – все яйцеклетки развиваются только без оплодотворения ( наблюдается для кавказской ящерицы , у которой известны только самки ) Циклический партеногенез - у многих видов партеногенез носит циклический характер ( дафнии , коловратки тли ) – в летнее время существуют лишь самки , размножающиеся партеногенетически а осенью партеногенез сменяется размножением с оплодотворением ( зигогенез ) с помощью появляющихся самцов ( это явление получило название гетерогении – чередование партеногенеза с зигогенезом )Установлено существование партеногенеза у птиц ( у одной из пород индеек многие яйца развиваются партеногенетически ; из них появляются только самцы Андрогенез - Является одной из форм партеногенеза – если в яйцеклетку с инактивированным или редуцированным ядром проникают несколько сперматозоидов, то из такой яйцеклетки в результате слияния мужских (сперматозоидных) ядер разовьётся мужской организм без участия материнского набора хромосом ( например , у тутового шелкопряда ) Гиногенез ( псевдогамия ) - Сперматозоид проникает в яйцеклетку и активирует её ( стимулиреют начало дробления ) , но не оплодотворяет её , а погибает ; развитие яйцеклетки происходит без участия ядра сперматозоида , а появляющееся потомство состоит только из женских особей ( свойственен для некоторых рыб , круглых червей – нематод ). Так , например , у серебристого карася самцы отсутствуют , а самки мечут икру в тех же местах , где и другие карповые рыбы ; сперматозоиды других видов рыб активируют яйцеклетки карася Гиногенез можно вызвать искусственно у тутового шелкопряда , рыб и амфибий 

Апомиксис - Является нерегулярным типом полового размножения у растений Под апомиксисом понимают либо развитие из неоплодотворённой яйцеклетки , либо возникновение зародыша вообще не из гамет( например , у цветковых , из различных клеток зародышевого мешка )

22.Генетический (гибридологический) анализ и его использование в генетике. Гибридологический метод самый первый метод. Гибридизация -скрещивание. Гибридология – это анализ результатов скрещивания. Этот метод заключается в гибридизации и последующем учёте расщепления в поколениях, был разработан и применен Г. Менделем в 1859-1863гг. для изучения наследования признаков у гороха. Метод является основой создания пород животных и сортов растений. Можно определить, сколько генов влияют на признак и характер наследственного признака. Сформулировал непреложные правила, которым следуют все генетики: 1)скрещиваемые организмы должны принадлежать к одному виду. 2) скрещиваемые организмы должны четко различаться по отдельным признакам. 3)изучаемые признаки должны быть константы т.е воспроиз.из покол.в покол. 4)необходимы характеристика и количественный учет всех классов потомков.

25.Понятие о генотипе и фенотипе, гомозиготности и гетерозиготности. Альтернативные аллельные гены и признаки. Фенотип – это совокупность всех признаков и свойства организма, т.е. внешние проявления. Признаки можно разделить: 1) Морфологические – строение связано со строением органов, тканей. 2) Физиологическое – изучение функция органов тканей, обуславливает приспособленность, жизнеспособность, плодовитость. 3) Биохимическое – изучение обмена веществ, все эти этапы контролируют определения генами, альбинизм. Генотип – это совокупность всех генов организма. , присущих данному организму, т.е. его генетическая конституция. Гомозигота – это особь имеющая одинаковые аллели одного и того же гена. АА, аа. Гетерозигота – это особь имеющая разные аллели одного гена Аа, Вв. Впервые введён английским генетиком У. Бэтсоном в 1902. Аллель – состав генов. Аллельные гены - это гены, расположенные в одинаковых локусах(место нахождения гена в хромосоме) гомологичных хромосом, контролируют один и тот же признак, но разное его проявление. Альтернативные признаки - признаки, которые не могут быть в организме одновременно. Доминантный признак- подавляющий, наступающий (А). Рецессивный признак - подавляемый , отступающий(а)

26. Доминантные и рецессивные признаки. Закон единообразия признаков гибридов F1.

Доминирование – преобладание одной аллели над другой у гетерозигот (Аа). Рецессивный ген – подавляемый, не проявляющийся в гетерозиготном состоянии. 1-й закон Менделя – закон единообразия гибридов первого поколения.   Р ♀ АА (жел) × ♂ аа (зел) Г А а F1 Аа (жел)

При скрещивании гомозигот все гибриды первого поколения единообразны по генотипу и фенотипу.

27.Закон расщепления признаков у гибридов F2 при моногибридном скрещивании.

Моногибридное скрещивание – это когда родительские особи различны по одной паре признаков ( желтый, зеленый или высокий, низкий) Второй закон Менделя – закон расщепления гибридов во втором поколении. Отношение числа потомков второго поколения с доминантным признаком к числу потомков с рецессивным признаком оказалось равным 3:1. По фен.3:1, по генотипу 1:2:1 Р ♀Аа × ♂Аа г А а А а F2 АА Аа Аа аа