Мейоз – это деление, при котором получаются половые клетки (у растений – споры).
Первое мейотическое деление (мейоз 1) называется редукционным, поскольку именно во время этого деления происходит уменьшение числа хромосом вдвое: из одной диплоидной клетки (2n 4c) образуются две гаплоидные (1n 2c).
Профаза 1 (2n 4c) — демонтаж ядерных мембран, расхождение центриолей к разным полюсам клетки, формирование нитей веретена деления, «исчезновение» ядрышек, конденсация двухроматидных хромосом, конъюгация гомологичных хромосом и кроссинговер.
Метафаза 1 (2n 4c) — выстраивание бивалентов в экваториальной плоскости клетки, прикрепление нитей веретена деления одним концом к центриолям, другим — к центромерам хромосом.
Анафаза 1 (2n 4c) — 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.
Телофаза 1 (1n 2c в каждой клетке) — образование ядерных мембран вокруг групп двухроматидных хромосом, деление цитоплазмы. У многих растений клетка из анафазы 1 сразу же переходит в профазу 2.
Второе мейотическое деление (мейоз 2) называется эквационным.
Интерфаза 2 (1n 2c), представляет собой короткий перерыв между первым и вторым мейотическими делениями, во время которого не происходит репликация ДНК. Характерна для животных клеток.
Профаза 2 (1n 2c) — демонтаж ядерных мембран, расхождение центриолей к разным полюсам клетки, формирование нитей веретена деления.
Метафаза 2 (1n 2c) — выстраивание двухроматидных хромосом в экваториальной плоскости клетки (метафазная пластинка), прикрепление нитей веретена деления одним концом к центриолям, другим — к центромерам хромосом; 2 блок овогенеза у человека.
Анафаза 2 (2n 2с) — деление двухроматидных хромосом на хроматиды и расхождение этих сестринских хроматид к противоположным полюсам клетки (при этом хроматиды становятся самостоятельными однохроматидными хромосомами), перекомбинация хромосом.
Телофаза 2 (1n 1c в каждой клетке) — деконденсация хромосом, образование вокруг каждой группы хромосом ядерных мембран, распад нитей веретена деления, появление ядрышка, деление цитоплазмы (цитотомия) с образованием в итоге четырех гаплоидных клеток.
Биологическое значение мейоза: Мейоз является центральным событием гаметогенеза у животных и спорогенеза у растений. Являясь основой комбинативной изменчивости, мейоз обеспечивает генетическое разнообразие гамет.
Отличия мейоза от митоза по итогам:
1. После митоза получается две клетки, а после мейоза – четыре.
2. После митоза получаются соматические клетки (клетки тела), а после мейоза – половые клетки (гаметы – сперматозоиды и яйцеклетки; у растений после мейоза получаются споры).
3. После митоза получаются одинаковые клетки (копии), а после мейоза – разные (происходит рекомбинация наследственной информации).
4. После митоза количество хромосом в дочерних клетках остается таким же, как было в материнской, а после мейоза уменьшается в 2 раза (происходит редукция числа хромосом; если бы её не было, то после каждого оплодотворения число хромосом возрастало бы в два раза; чередование редукции и оплодотворения обеспечивает постоянство числа хромосом).
Онтогенез
Онтогенез – процесс индивидуального развития особи от начала ее существования до конца жизни.
Периоды онтогенеза: эмбриональный и постэмбриональный.
Эмбриогенез, стадии
Эмбриогенез - ранний период индивидуального развития организма от момента оплодотворения (зачатия) до рождения, является начальным этапом онтогенеза, процесса индивидуального развития организма от зачатия до смерти.
Три стадии:
1. Дробление – зигота мототически делится, удваивается ДНК, клетки уменьшаются до нормальных размеров
2. Бластула – состоит из бластомеров и бластоцели, гаструла – двухслойный зародыш, состоящий из экто, энтодермы и первичного рта, что открывается в кишечную полость
3. Органогенез – образование органов
В эктодерме на спинной стороне зародыша начинает формироваться нервная пластинка, затем образуются кожа, нервная система, а из энтодермы – пищеварительная и дыхательная системы. Мезодерма образует все остальное (мышцы ,скелет, кровеносную\выделительную\половую системы).
Постэмбриональное развитие.
Постэмбриональное развитие начинается с момента рождения и до полового созревания.
Двух типов:
1. прямое – когда ребенок схож с родителями, отличается лишь размерами и недоразвитыми органами
2. непрямое (с метаморфозом) – ребенок сильно отличается от родителей. Плюс такого развития в том, что новое поколение и родители не конкурируют за пищу и территорию.
АТФ и ее роль в клетке.
АТФ — универсальный источник энергии для всех биохимических процессов, протекающих в живых системах, в частности для образования ферментов. Она содержится в цитоплазме каждой клетки, а также в митохондриях, хлоропластах и ядрах содержится
Функция: АТФ поставляет энергию для большинства реакций, происходящих в клетке. С помощью АТФ клетка синтезирует новые молекулы белков, углеводов, жиров, избавляется от отходов, осуществляет активный транспорт веществ, биение жгутиков и ресничек и т. д.
Молекула АТФ представляет собой нуклеотид, образованный азотистым основанием аденином, рибозой и тремя остатками фосфорной кислоты.
Основное значение процессов дыхания и фотосинтеза определяется тем, что они поставляют энергию для синтеза АТФ, с участием которой в клетке выполняется большая часть работы.
Тогда АТФ — это главный универсальный поставщик энергии в клетках всех живых организмов.
АТФ чрезвычайно быстро обновляется. У человека, например, каждая молекула АТФ расщепляется и вновь восстанавливается 2 400 раз в сутки, так что ее средняя продолжительность жизни менее 1 мин. Синтез АТФ осуществляется главным образом в митохондриях и хлоропластах (частично в цитоплазме). Образовавшаяся здесь АТФ направляется в те участки клетки, где возникает потребность в энергии.
Строение хлоропластов
Строение хлоропласта типично для пластид. Его оболочка состоит из двух мембран — внешней и внутренней, между которыми находится межмембранное пространство. Внутри хлоропласта, путем отшнуровывания от внутренней мембраны, образуется сложная тилакоидная структура. Гелеобразное содержимое хлоропласта называется стромой.
Каждый тилакоид отделен от стромы одинарной мембраной. Внутреннее пространство тилакоида называется люмен. Тилакоиды в хлоропласте объединяются в стопки — граны. Количество гран различно. Между собой они связаны особыми удлиненными тилакоидами — ламеллами. Обычный же тилакоид похож на округлый диск.
В строме содержатся собственное ДНК хлоропластов в виде кольцевой молекулы, РНК и рибосомы прокариотического типа. Таким образом, это полуавтономный органоид, способный самостоятельно синтезировать часть своих белков.
Строение хлоропласта обусловлено выполняемой функцией фотосинтеза. Связанные с ним реакции происходят в строме(реакции темновой фазы) и на мембранах тилакоидов(световой).
В мембранах тилакоидов содержатся пигменты хлорофиллы и каратиноиды. Все они участвуют в улавливании солнечного излучения. Однако ловят разные спектры. Преобладание того или иного типа хлорофилла в определенной группе растений обуславливает их оттенок — от зеленого до бурого и красного (у ряда водорослей). Большинство растений содержат хлорофилл а.
В строении молекулы хлорофилла выделяют головку и хвост. Углеводный хвост погружен в мембрану тилакоида, а головка обращена к строме и находится в ней. Энергия солнечного света поглощается головкой, приводит к возбуждению электрона, который подхватывается переносчиками. Запускается цепь окислительно-восстановительных реакций, приводящих в конце концов к синтезу молекулы глюкозы. Таким образом энергия светового излучения превращается в энергию химических связей органических соединений.
Синтезируемые органические вещества могут накапливаться в хлоропластах в виде крахмальных зерен, а также выводится из него через оболочку. Также в строме присутствуют жировые капли. Однако они образуются из липидов разрушенных мембран тилакоидов.
41. Генотип и фенотип.
Генотип – это набор генов, присущий определённому организму. Гены передаются по наследству от родителей и влияют друг на друга, формируя индивидуальный генотип.
Фенотип – совокупность внешних и внутренних признаков, свойств, черт организма, приобретённых в процессе онтогенеза (индивидуального развития).
Фенотип базируется на генотипе.
Примеры внешних признаков фенотипа:окраска;структура волос или шерсти;цвет и разрез глаз;
размер и форма уха;форма носа.
Внутренние признаки фенотипа:
анатомические – строение и расположение внутренних органов и тканей;
физиологические – строение и работа клеток;
биохимические – структура белка, воздействие ферментов, состав гормонов.
Фенотип и генотип тесно взаимосвязаны между собой. Генотип определяет фенотип, который может изменяться под действием внешней среды. Фенотип не передаётся по наследству, наследуется только генотип со всеми накопленными мутациями.
42. Селекция.
Селекция— это наука о путях и методах создания новых и улучшения уже существующих сортов культурных растений, пород домашних животных и штаммов микроорганизмов с ценными для практики признаками и свойствами. С помощью селекции можно вывести более устойчивые к погодным условиям и паразитам культуры, котроые будут давать больше еды и меньше затрат. Так же и с животными: они будут более устойчивыми к болезнями, можно вывести новые породы, чтобы создать новую породу "без дефектов".
Главным методом селекции является искусственный отбор, гибридизация, мутагенез, полиплоидия.
1.Искусственный отбор- при массовом отбирают группу особей, обладающих желательными признаками, а при индивидуальном- отдельных особей, с целью получения от них потомства.
2.Гибридизация- это процесс получения гибридов от двух отличающихся по генотипу родительских организмов, размножающихся половым путем.При этом первое поколение гибридов обычно характеризуется высокой жизнеспособностью, большей плодовитостью и более значительными размерами по сравнению с родительскими формами.
3.Мутагенез- организм целенаправленно подвергается действию мутагенов с целью получения новых, полезных для человека свойств.
4.Полиплоидия- кратное увеличения гаплоидного набора хромосом в клетках организма, что приводит к полиплоидности, т.е. соодержат более 2-х наборов хромосом. Полиплоиды характеризуются более крупными размерами, устойчивостью к неблагоприятным условиям окружающей среды, повышением содержания ряда веществ, ценных в хозяйственном отношении.
43. Экология ее факторы и экосистема.
Экология – наука о закономерностях взаимоотношений организмов (популяций, видов) между собой и со средой обитания.
Выделяют след. факторы:
Абиотические (факторы неживой природы):
а) климатические - условия освещенности, температурный режим и т. п.;
б) местные - водоснабжение, тип почвы, рельеф местности;
в) орографические - воздушные (ветер) и водные течения.
Биотические факторы - это все формы воздействия живых организмов друг на друга: хищник- жертва, паразит- хозяин.
Антропогенные факторы - это все формы деятельности человеческого общества.
Экосистема- совокупность организмов разных видов и различной сложности организации, со всеми факторами конкретной среды.Она включает органические и неорганические в-ва; автотрофные и гетеротрофные организмы. Основные функции- аккумуляция и перераспределение энергии.
44. Типы отношений между организмами.
Отношения могут быть как внутри-, так и межвидовые.
Виды влияний одних организмов на другие:
Положительное — один организм получает пользу за счёт другого.
Отрицательное — организму причиняется вред из-за другого.
Нейтральное — другой никак не влияет на организм.
Симбиоз- совокупность различных форм существования организмов. выделяют мутуализм( взаимовыгодное существование) - рак-отшельник и актиния. Комменсализм - один использует еду или жилье другого, не причиняя вреда - инфузории в желудках жвачных животных, орхидеи на деревьях.
Паразитизм- тип взаимоотношений между разными видами, при котором один вид( паразит) длительное время использует другого( хозяина) в качестве источника питания и среды обитания.
Хищничество- основано на отлове и поедании одних организмов другими.
Конкуренция- бывает внутри и межвидовой. Происходит борьба за территорию питания и размножения.
45. Движение в-в в клетке.
Движение веществ в клетке происходит за счёт транспорта через плазматическую мембрану. Это необходимо для поддержания постоянства состава то есть гомеостаза. Механизм зависит от размеров транспортирующих веществ. Малые молекулы или ионы проходят пассивно. Крупные активно. Пассивный транспорт веществ происходит без затрат энергии способом диффузии 6s области высокой концентрации в область низкой. Диффузия может быть простой и облегченной. пример простой- диффузия воды- осмос. Пример облегченной- транспорт с помощью белков переносчиков( поступление глюкозы в эритроциты).
Активный транспорт происходит с затратой АТФ и при участии белков переносчиков. Транспортируемые вещества: аминокислоты сахар ионы калий натрий. Примером является работа калий натриевого насоса то есть движение против градиента концентрации. Происходит перенос 3 ионов натрия на каждые два Иона калия.
Макромолекулы более крупные частицы проникают путем эндоцитоза а удаляется из клетки экзоцитозом. При эндоцитозе продукты поглощенную в клетку поступают в упаковку То есть внутриклеточных пузырьках с затратой АТФ. Различают эндоцитоз: фагоцитоз и пиноцитоз.
46 Роль русских ученых в развитии биологических наук.
ВАВИЛОВ Николай Иванович(1887-1943) — советский биолог, генетик, основоположник современного учения о биологических основах селекции и учения о центрах происхождения культурных растений. Установил древние очаги формообразования культурных растений на территории стран Средиземноморья, Северной Африки, Северной и Южной Америки, собрал крупнейшую в мире коллекцию семян культурных растений. Обосновал учение об иммунитете растений, открыл закон гомологических рядов и наследственной изменчивости организмов. Мужественно защищал генетику в борьбе с учением Т. Д. Лысенко.
КОВАЛЕВСКИЙ Александр Онуфриевич(1840-1901) — русский биолог, один из основоположников сравнительной эмбриологии и физиологии, экспериментальной и эволюционной гистологии. Установил общие закономерности развития позвоночных и беспозвоночных животных, распространив на последних учение о зародышевых листках, чем доказал взаимное эволюционное родство этих групп животных. Открыл фагоцитарные органы у беспозвоночных и показал их роль в метаморфозе насекомых.
МЕЧНИКОВ Илья Ильич (1845-1916) [1] — русский биолог и патолог, один из основоположников сравнительной патологии, эволюционной эмбриологии, иммунологии. Открыл явление фагоцитоза, изложил фагоцитарную теорию иммунитета. Создал теорию происхождения многоклеточных организмов.
ПАВЛОВ Иван Петрович (1849—1936) [2] — русский физиолог, создатель учения о высшей нервной деятельности. Ввел в практику хронический эксперимент, позволяющий изучать деятельность практически здорового организма. С помощью разработанного им метода условных рефлексов установил, что в основе психической деятельности лежат физиологические процессы, происходящие в коре головного мозга.
47. Наследственность, ее основные закономерности.
Наследственность – это свойство организма воспроизводить себе подобное. Наследование – процесс передачи генетической информации от одного поколения к другому.
Мендель сформулировал основные закономерности наследования признаков:
1.Закон доминирования или закон единообразия гибридов первого поколения. При скрещивании особей отличающихся друг от друга одному признаку, в первом поколении гибридов получаются потомки, схожие только с одним из родителей. Соответствующий признак другого родителя не проявляется.
2.Закон расщепления гибридов 2-го поколения описывает появление во втором поколении гибридов особей с доминантными и рецессивными признаками в соотношении 3:1.
3.Закон независимого наследования признаков: при дигибридных и полигибридных скрещиваниях гибридов каждая пара признаков наследуется независимо друг от друга и может независимо комбинироваться с другими признаками.
48. Изменчивость и ее виды.
Изменчивость – это способность организмов приобретать отличия от других особей своего вида. Бывает трех видов – мутации, комбинации и модификации.
1.МУТАЦИОННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ – это изменения ДНК клетки. Возникают под действием ультрафиолета, радиации и тп. Передаются по наследству, служат материалом для естественного отбора .
2.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.
Пример: у цветка ночная красавица есть ген красного цвета лепестков А, и ген белого цвета а. Организм Аа имеет розовый цвет лепестков, этот признак возникает при сочетании (комбинации) красного и белого гена.
3.МОДИФИКАЦИОННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ возникает под действием окружающей среды. По наследству не передаётся, потому что при модификациях меняется только фенотип (признак), а генотип не меняется. Отличия от мутаций.
Примеры: Если человек будет находится на солнце, то он загорит; если будет заниматься физкультурой, то увеличит свои мышцы. При хорошем содержании куры увеличивают яйценоскость, коровы дают больше молока.
Модификационная изменчивость не безгранична. Границы, внутри которых могут происходить модификационные изменения, называются «норма реакции», они заложены в генотипе и передаются по наследству.
49. Вид. Критерии вида.
Вид- совокупность особей, сходных по морфофункциональным способностям, имеющих одинаковый кариотип, занимающих свободный ареал, свободно скрещивающихся между собой и дающих плодовитое потомство.
Все особи 1 вида имеют общее происхождение и сходное поведение. Комплекс критериев которые объединяют вид - это свидетельство реальности видов.
1.Морфологический базируется на том что все особи одного вида характеризуется рядом общих морфологических признаков.
2.Физиолого-биохимический исходит из того что все виды отличаются биохимическими структурами, иммунологическим реакциями, своеобразием обмена вв.
3.Эколого-географический характеризует географическую экологическую специфику То есть каждый вид существует на определённой территории имеет свой ареал обитания соответствующий им биологическим потребностям.
4.Генетический видовая специфичность кариотипом каждый вид характеризуется своим набором хромосом.
50. Борьба за существование и ее виды.
Борьба за существование — один из движущих факторов эволюции, совокупность взаимоотношений между организмами и условиями среды.
Ч. Дарвин выделил три формы борьбы за существование :
1. Внутривидовая борьба протекает наиболее остро, так как все особи вида нуждаются в одних и тех же ресурсах - пище, жизненном пространстве, убежищах, местах размножения. Однако видовые приспособления, приносящие пользу виду в целом, часто наносят вред отдельным особям, приводят их к гибели. Например, зайцы-русаки при недостатке корма отгоняют конкурента от хороших участков выпаса, дерутся, преследуя самку. Внутривидовая борьба играет большую роль в эволюции, приводя к гибели менее приспособленных особей вида, она обусловливает процветание вида в целом, способствует его совершенствованию.
2.Межвидовая борьба — борьба за существование между разными видами. В ходе межвидовой борьбы организмы также конкурируют за одни и те же ресурсы — пищевые, территориальные. Межвидовая борьба за существование включает в себя отношения типа хищник — жертва, паразит — хозяин, травоядное животное — растение. Другим примером борьбы за существование является взаимно полезное влияние одного вида на другой (например, мутуалистические отношения, комменсализм), подобным образом животные опыляют растения и переносят семена, питаясь нектаром, пыльцой и плодами. Часто межвидовая борьба за существование приводит к появлению приспособлений, как, например, в случае к эволюции цветковых растений и насекомых-опылителей. Обычно межвидовая борьба за существование усиливает и обостряет внутривидовую борьбу.
3.Борьба с неблагоприятными условиями окружающей среды — также усиливает внутривидовую борьбу-состязание, так как, кроме борьбы между особями одного вида, появляется также конкуренция за факторы неживой природы — например, минеральные вещества, свет и другие.
(…)
56. Доказательства эволюция эволюции органического мира
Об эволюционном развитии органического мира свидетельствуют многие факты, накопленные разными науками о природе, в первую очередь палеонтологией, морфологией и анатомией, цитологией, эмбриологией, биогеографией и др.
Рассмотрим некоторые из этих доказательств.
Дата: 2019-05-29, просмотров: 204.
