ФГАОУ ВО «КРЫМСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ ИМЕНИ С.И.ГЕОРГИЕВСКОГО

Королев В. А. -доктор медицинских наук, профессор

Троценко Б. В. -доктор медицинских наук, профессор

Организменный уровень организации жизни. Закономерности наследственности и изменчивости — Симферополь, 2015. — 90 с., ил.

В учебном пособии представлены данные по вопросам биологии развития, приводятся сведения по регенерации органов и тканей, изложено современное состояние вопроса по пересадке органов и тканей. Далее занятия посвящены материалу о закономерностях наследственности и изменчивости и методам генетики.

Материал каждого занятия начинается с изложения теоретических вопросов необходимых для понимания механизмов биологических процессов. Завершается раздел контрольными заданиями для практической работы. Она включает тестовые вопросы, вопросы для самоконтроля, решение ситуационных задач и изучение микропрепаратов.

Учебное пособие составлено согласно Программе по биологии.

Пособие рекомендуется для самостоятельной подготовки к занятиям по биологии студентов высших учебных медицинских заведений III-IV уровней аккредитации.

1.1. ЗНАЧЕНИЕ ТЕМЫ. Размножение – фундаментальное свойство жизни. Знание процесса размножения необходимо студенту для понимания закономерностей эволюции. будущему врачу эти знания необходимы для выяснения сущности формирования наследственной патологии.

1.2. ЦЕЛИ ЗАНЯТИЯ. Общая: Знать виды размножения, биологическую роль полового и бесполого размножения, особенности мейоза как способа деления половых клеток, строение половых клеток, процесс оплодотворения.

1.3.1. Уметь находить на гистологических препаратах половые клетки и отличать их от соматических клеток.

1.3.2. Уметь выделять структурные компоненты этих клеток. 1.3.3. Уметь отличать зиготу от неоплодотворенной яйцеклетки.

Размножение — способность живых организмов воспроизводить себе подобных или давать потомство. Она обеспечивает непрерывность жизни на земле.

Существует два основных способа размножения (репродукции) — бесполое и половое. При бесполом размножении начало новому организму дают соматические (телесные) клетки. При половом размножении образуются специализированные половые клетки (гаметы). Они отличаются друг от друга.

Бесполое размножение животных происходит следующими способами.

1. Митотическим делением клетки. Это наиболее распространенный способ репродукции клеток.

2. Простым делением клетки. Так размножаются, например, прокариотические клетки.

3. Шизогонией, или множественным делением. Имеет место у малярийного плазмодия.

4. Почкованием клетки, которое бывает наружным или внутренним. Данный способ хорошо выражен у некоторых сосущих инфузорий.

5. Спорообразованием, репродукция при помощи спор. Эта форма типична для простейших - споровиков.

6. Вегетативное размножение. начало новому организму дают группы клеток или многоклеточные зачатки, иногда участки тела родителя. Вегетативный способ наиболее широко распространен у низших представителей животного царства, например, у кишечнополостных, у губок.

Половое размножение животных. Оно совершается при помощи половых клеток: мужской — сперматозоида и женской — яйцеклетки. Половые клетки называются гаметами.

У низших животных имеется явлениегермафродитизма: у одной и той же особи есть одновременно и яичники и семенники. она образует мужские и женские гаметы.

Конъюгация заключается в слиянии двух вегетативных клеток, которые в этот период функционируют как гаметы. Например, у инфузорий конъюгация заключается во временном соединении клеток. они обмениваются частью ядерного аппарата.

Партеногенез – особая форма полового размножения (гр. parthenos — девственница, genos — рождение). Происходит развитие организма из неоплодотворенных яйцевых клеток. известен естественный и искусственный партеногенез. Естественный партеногенез может быть факультативным и облигатным.

Естественный партеногенез существует у ряда растений, червей, насекомых, ракообразных. У некоторых животных любое яйцо способно развиваться как с оплодотворением, так и без него. Это факультативный партеногенез. Он встречается у пчел, муравьев, коловраток. у них из оплодотворенных яиц развиваются самки. из неоплодотворенных яиц развиваются самцы. партеногенез нужен для регулирования численного соотношения самцов и самок у этих животных.

При облигатном, т. е. обязательном, партеногенезе яйца развиваются без оплодотворения. Этот вид партеногенеза известен, например, у кавказской скальной ящерицы

Гиногенез – дочерний организм развивается из неоплодотворенной яйцеклетки. Источником наследственного материала в этом случае служит ДНК яйцеклетки.

Андрогенез – развитие потомства осуществляется из клетки с цитоплазмой ооцита и ядром сперматозоида.

Искусственный партеногенез обусловливается специальным влиянием человека на яйцеклетку.

Гаметы - высокодифференцированные клетки. Они предназначены для воспроизведения живых организмов.

Основные отличия гамет от соматических клеток:

1. Зрелые половые клетки имеют гаплоидный набор хромосом. соматические клетки имеют диплоидный набор. Например, соматические клетки человека содержат 46 хромосом. зрелые гаметы имеют 23 хромосомы.

2.У половых клеток изменено ядерно - цитоплазматическое соотношение. В женских гаметах объем цитоплазмы во много раз превышает объем ядра. в мужских клетках имеется обратная закономерность.

3. Гаметы имеют особый метаболизм. в зрелых половых клетках процессы ассимиляции и диссимиляции замедленны.

4. Гаметы различны между собой и эти различия обусловлены механизмами мейоза.

Сперматогенез - развитие мужских половых клеток. диплоидные клетки извитых канальцев семенников превращаются в гаплоидные сперматозоиды (рис.1). Сперматогенез включает 4 периода: размножения, роста, созревания, формирования.

1. Размножение. Исходный материал развития сперматозоидов — сперматогонии. клетки округлой формы с крупным, хорошо окрашивающимся ядром. содержит диплоидный набор хромосом. Сперматогонии быстро размножаются митотическим делением.

2. Рост. Сперматогонии образуют сперматоциты первого порядка.

3. Созревание. В зоне созревания происходит два мейотических деления. Клетки после первого деления созревания называются сперматоцитами второго порядка. Затем идет второе деление созревания. происходит редукция диплоидного числа хромосом до гаплоидного. образуется по 2 сперматиды. Следовательно, из одного диплоидного сперматоцита первого порядка образуются 4 гаплоидные сперматиды.

4. Формирование. Сперматиды постепенно превращаются в зрелые сперматозоиды. У мужчин выход сперматозоидов в полость семенных канальцев начинается после наступления половой зрелости. Он продолжается до затухания деятельности половых желез.

Овогенез - развитие женских половых клеток. клетки яичника - овогонии превращаются в яйцеклетки (рис.2).

Овогенез включает три периода: размножение, рост и созревание.

1. Размножение овогоний, так же как и сперматогоний, происходит путем митоза.

2. Рост. Во время роста овогонии превращаются в овоциты первого порядка.

3. Созревание. как и при сперматогенезе, идут друг за другом два мейотических деления. После первого деления образуются две клетки, различные по своей величине. Одна большая — овоцит второго порядка и меньшая — первое направительное (полярное) тельце. В результате второго деления из овоцита второго порядка также образуются две неравные по размерам клетки. Большая — зрелая яйцевая клетка и маленькая — второе направительное тельце. Таким образом, из одного диплоидного овоцита первого порядка образуется четыре гаплоидные клетки. Одна зрелая яйцеклетка и три полярных тельца. Этот процесс протекает в маточной трубе.

Мейоз - биологический процесс в период созревания половых клеток. Мейоз включает первое и второе мейотическое деление.

Первое мейотическое деление (редукционное). Первому делению предшествует интерфаза. в ней происходит синтез ДНК. Однако профаза I мейотического деления отличается от профазы митоза. Она состоит из пяти стадий: лептотена, зиготена, пахитена, диплотена и диакинез.

В лептонеме происходит увеличение ядра и выявление в нем нитевидных слабо спирализованных хромосом.

В зигонеме происходит попарное объединение гомологичных хромосом, при котором центромеры и плечи точно сближаются друг с другом (явление конъюгации).

В пахинеме происходит прогрессирующая спирализация хромосом и объединение их в пары - биваленты. В хромосомах идентифицируются хроматиды, в результате чего образуются тетрады. При этом происходит обмен участками хромосом – кроссинговер.

Диплонема – начало отталкивания гомологичных хромосом. Расхождение начинается в области центромеры, однако в местах кроссинговера связь сохраняется.

В диакинезе происходит дальнейшее расхождение хромосом, которые, тем не менее все еще остаются связанными в бивалентах своими концевыми участками. В результате возникают характерные кольцевые фигуры. Ядерная мембрана растворяется.

В анафазе I происходит расхождение к полюсам клетки гомологичных хромосом из каждой пары, а не хроматид. В этом принципиальное отличие от аналогичной стадии митоза.

Телофаза I. Происходит формирование двух клеток с гаплоидным набором хромосом (например, у человека – 23 хромосомы). однако количество ДНК сохраняется равным диплоидному набору.

Второе мейотическое деление (эквационное). Сначала идет короткая интерфаза. в ней синтез ДНК отсутствует. Затем следуют профаза II и метафаза II. В анафазе II расходятся не гомологичные хромосомы, а только их хроматиды. Поэтому дочерние клетки остаются гаплоидным. ДНК в гаметах - вдвое меньше, чем в соматических клетках.

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: