Dlya_ekzamena

31

75. Охарактеризовать оболочку яйцеклетки человека.

Яйцеклетка человека имеет две оболочки: первичную и вторичную. Первичная , или желточная оболочка образуется в результате жизнедеятельности самой яйцеклетки. Первичная оболочка входит в состав плот - ной оболочки, образуя её внутреннюю часть. Внешнюю часть плотной оболочки продуцируют фолликулярные клетки – это вторичная оболочка. За свои оптические свойства плотная оболочка получила название блестящей оболочки . Т.о., эта оболочка совмещает в себе первичную и вто - ричную. Поверх блестящей оболочки находится лучистый венец, образо - ванный окружающими яйцеклетку фолликулярными клетками.

1- ядро;

2- ядрышко;

3- цитоплазма;

4- первичная оболочка, желточная оболочка;

5- вторичная оболочка,

блестящая оболочка. (Ярыгин 2015 Т1, стр 446) (Ярыгин 2004 Т1, стр 283)

7 6 . П р е дс т а в и т ь к лассификацию яйцек леток в зависимости от количества и характера распределения питательных веществ в цитоплазме.

В зависимости от количества и распределения желтка по цитоплаз выделяют следующие типы яйцеклетки.

1. Изолецитальные – желтка мало и он равномерно распределе цитоплазме. Ядро в них располагается ближе к центру (черви, моллюски,

ланцетник, млекопитающие).

2. Телолецитальные – желтка много и он находится на вегетативн полюсе клетки, а ядро будет на противоположном (анимальном) полюсе (рыбы, амфибии, птицы)

а ) умеренно телолецитальные яйцеклетки содержат среднее количество желтка (осетровые рыбы, земноводные).

б ) резко телолецитальные яйцеклетки содержат очень много жел занимающего почти весь объем клетки (пресмыкающиеся, птицы).

3. Центролецитальные – желтка много и он находится в центре клетк (насекомые).

(Ярыгин 2015 Т1, стр 443) (Ярыгин 2004 Т1, стр 282)

79. Представить схему стадий гаметогенеза с названиями клеток и указанием числа хромосом и ДНК.

1. Обособление первичных половых клеток ( сперматогоний или овогний) от соматических клеток. Их генетическая формула 2n2c.

2. Размножение – сперматогонии или овогонии делятся митозом . Генетическая формула 2n2c.

3. Рост – сперматогонии и овогонии превращаются в сперматоциты порядка (или овоциты I порядка). В конце периода происходит реплика - ция хромосом (2п2с → 2n4с). Генетическая формула 2n4c.

4. Созревание ( мейоз ) – происходит два последующих деления , межд которыми нет интерфазы, и, следовательно, нет удвоения ДНК.

4.1. При мейозе 1 образуются сперматоциты второго порядка . При овогенезе образуются овоцит второго порядка и первое полярное тельце. Генетическая формула 1n2c.

4.2. При мейозе 2 из каждого сперматоцита второго порядка образуются две сперматиды. Т.о. мейоз завершается образованием четырёх одина - ковых клеток – сперматид. Генетическая формула сперматид 1n1c.

4.3. При овогенезе из овоцита второго порядка образуется одна овотида и второе полярное тельце. Первое полярное тельце также делится с об - разованием двух полярных телец. Т.о. мейоз завершается образованием четырёх клеток: одной овотиды и трёх полярных телец. Генетическая формула всех клеток - 1n1c.

5. Формирование – клетки приобретают специфическое строение , обеспечивающее выполнение их функции. Этот период характерен только для

сперматогенеза.

(Ярыгин 2015 Т1, стр 425) (Ярыгин 2004 Т1, стр 200)

33

80. Охарактеризовать стадию лептотены профазы мейоза I.

Профаза 1 подразделяется на 5 стадий , в неё вступают гаметоциты порядка (2n4с).

Первая стадия Профазы 1 это лептотена или стадия тонких нитей . Начинается спирализация хромосом (хромосомы в световой микроскоп вид - ны в виде нитей).

(Ярыгин 2015 Т1, стр 429) (Ярыгин 2004 Т1, стр 203)

81. Охарактеризовать стадию зиготены профазы мейоза I.

Профаза 1 подразделяется на 5 стадий , в неё вступают гаметоциты порядка (2n4с).

Вторая стадия Профазы 1 это зиготена или стадия сливающихся нитей , гомологичные хромосомы отыскивают друг друга и объединяются. Этот процесс называется коньюгацией или синапсисом. Между гомологичными хромосомами образуется синаптонемальный комплекс из белков.

(Ярыгин 2015 Т1, стр 429) (Ярыгин 2004 Т1, стр 203)

82. Охарактеризовать стадию пахитены профазы мейоза I.

Профаза 1 подразделяется на 5 стадий , в неё вступают гаметоциты порядка (2n4с).

Третья стадия Профазы 1 это пахитена или стадия толстых нитей . Гомологичные хромосомы спирализованы и расположены близко друг к другу. Пару гомологичных хромосом называют – бивалент хромосом, или тетрада хроматид. Затем в определенных участках гомологичных хромо - сом происходит кроссинговер: перекрест гомологичных хромосом и об - мен участками. При кроссинговере происходит разрыв двойной спирали ДНК, в одной отцовской хроматиде и одной материнской хроматиде, об - разовавшиеся участки соединяются наперекрест.

Этот процесс обеспечивается рекомбинационными узелками , котор располагаются вдоль синаптонемального комплекса (в них находятся ферменты, которые участвуют в кроссинговере). В одной точке в крос - синговер вступают 1 и 3 хроматида, а в другой – 2 и 4 хроматиды. В од - ной хромосоме может происходить 2-3 кроссинговера.

В конце пахитены синаптонемальный комплекс разрушается. (Ярыгин 2015 Т1, стр 429) (Ярыгин 2004 Т1, стр 203)

83. Охарактеризовать стадию диплотены профазы мейоза I.

Профаза 1 подразделяется на 5 стадий , в неё вступают гаметоциты порядка (2n4с).

Четвертая стадия Профазы 1 это диплотена или стадия двойных нитей . Т. к. синаптонемальный комплекс разрушен, гомологичные хромосомы начинают отходить др. от др., в первую очередь в области центромер, но они остаются связанными в точках кроссинговера. Эти участки хромосом называются хиазмы.

(Ярыгин 2015 Т1, стр 430) (Ярыгин 2004 Т1, стр 203)

84. Охарактеризовать стадию диакинеза профазы мейоза I.

Профаза 1 подразделяется на 5 стадий , в неё вступают гаметоциты порядка (2n4с).

Пятая стадия Профазы 1 этодиакинез – хиазмы сдвигаются на концы хромосом, поэтому гомологичные хромосомы образуют кольцо.

(Ярыгин 2015 Т1, стр 430) (Ярыгин 2004 Т1, стр 203)

34

85. В чем сущность кроссинговера. Какое биологическое значение имеет этот процесс.

Во время мейоза 1 на стадии пахитены в определенных участках гомологичных хромосом происходит кроссинговер. Кроссинговер - это пере - крест гомологичных хромосом и обмен их участками. При кроссинговере происходит разрыв двойной спирали ДНК, в одной отцовской хроматиде и одной материнской хроматиде, образовавшиеся участки соединяются наперекрест.

Этот процесс обеспечивается рекомбинационными узелками , котор

Так как гомологичные хромосомы – это отцовская и материнская хромосомы, можно сказать, что в результате кроссинговера образуются комби - нированные хромосомы. В них содержатся новые комбинации отцовских и материнских генов, которые будут служить материалом для эволюци - онного процесса.

(Ярыгин 2015 Т1, стр 429) (Ярыгин 2004 Т1, стр 205)

86. Охарактеризовать анафазу мейоза I. Указать какое количество хромосом и ДНК будет содержаться в клетке, в эту фазу.

Анафаза 1. Гомологичные хромосомы , состоящие каждая из 2- х хроматид, отходят к противоположным полюсам. Расходятся хромосомы, а не хроматиды, т.к. центромера не делится, а хромосомная нить веретена тянется лишь к одному полюсу. Очень важно, что расхождение гомоло - гичных хромосом происходит случайным образом. Поэтому к каждому полюсу отходит случайное число отцовских или материнских хромосом. На каждом полюсе находится в 2 раза меньше хромосом, чем было их в клетке до начала деления. Причем эти хромосомы качественно другие: большая часть каждой хромосомы – исходная хромосома; меньшая часть представлена заменённым участком гомологичной хромосомы. Так как гомологичные хромосомы – это отцовская и материнская хромосомы, можно сказать, что в результате кроссинговера образуются комбиниро - ванные хромосомы. В них содержатся новые комбинации отцовских и ма - теринских генов, которые будут служить материалом для эволюционного процесса. Генетическая формула 2n4c. (на полюсах клетки - 1n2c).

(Ярыгин 2015 Т1, стр 433) (Ярыгин 2004 Т1, стр 205)

87. Охарактеризовать метафазу мейоза I. Указать какое количество хромосом и ДНК будет содержаться в клетке, в эту фазу.

Метафаза 1. Конъюгированные хромосомы ( биваленты ) располагаются по экватору клетки, образуя метафазную пластинку. Заканчивается фор - мирование веретена деления. В отличие от митоза нить веретена от каждой хромосомы направлена только к одному из полюсов . Это проис - ходит потому, что из-за конъюгации каждая хромосома имеет только один кинетохор. Генетическая формула 2n4c

(Ярыгин 2015 Т1, стр 433) (Ярыгин 2004 Т1, стр 204)

35

88. Охарактеризовать профазу мейоза I.

Профаза I. Это самая продолжительная фаза мейоза I, во время которой происходят события, отличающие мейоз от митоза.

Профаза подразделяется на пять стадий , в неё вступают гаметоциты порядка (2n4с)

1.лептотена – стадия тонких нитей . Начинается спирализация хромосом (хромосомы в световой микроскоп видны в виде нитей).

2.зиготена – стадия сливающихся нитей , гомологичные хромосо

отыскивают друг друга и объединяются. Этот процесс называется ко - ньюгацией или синапсисом.

Механизм конъюгации:

В ДНК находятся многократно повторяющиеся последовательности , он обеспечивают точность прилегания гомологичных хромосом друг к другу по всей длине. Между гомологичными хромосомами образуется синапто - немальный комплекс из белков, он имеет вид верёвочной лестницы.

3.пахитена – стадия толстых нитей . Гомологичные хромосомы спирализованы и расположены близко друг к другу. Пару гомологичных хромо - сом называют – бивалент хромосом, или тетрада хроматид. Затем в

определенных участках гомологичных хромосом происходит кроссин -

говер: перекрест гомологичных хромосом и обмен участками. При кроссинговере происходит разрыв двойной спирали ДНК, в одной от - цовской хроматиде и одной материнской хроматиде, образовавшиеся участки соединяются наперекрест.

Этот процесс обеспечивается рекомбинационными узелками, которые располагаются вдоль синаптонемального комплекса (в них находятся ферменты, которые участвуют в кроссинговере). В одной точке в крос - синговер вступают 1 и 3 хроматида, а в другой – 2 и 4 хроматиды. В од - ной хромосоме может происходить 2-3 кроссинговера.

Вконце пахитены синаптонемальный комплекс разрушается.

4.диплотена – стадия двойных нитей . Т . к . синаптонемальный комплекс разрушен, гомологичные хромосомы начинают отходить др. от др. Но они остаются связанными в точках кроссинговера. Эти участки хромо - сом называются хиазмы.

5.диакинез – хиазмы сдвигаются на концы хромосом , поэтому гомолгичные хромосомы образуют кольцо.

Кроме того, в профазу 1 центриоли расходятся к разным полюсам клетки

– образуется веретено деления. Разрушаются ядрышки, ядерная оболоч - ка . В области центромеры с одной стороны каждой хромосомы образуются кинетохоры, от них отходят кинетохорные нити.

(Ярыгин 2015 Т1, стр 429) (Ярыгин 2004 Т1, стр 203)

36

89. Охарактеризовать профазу и метафазу мейоза II.

Профаза 2. Генетическая формула 1n2c, это означает гаплоидный набор хромосом, но каждая хромосома состоит из двух хроматид. Ядерная мембрана разрушается, ядрышки исчезают. Хромосомы укорачиваются и утолщаются. Центриоли перемещаются, к противоположны полюсам клетки. Начинается построение веретена деления.

Метафаза 2. Генетическая формула 1n2c. На каждой хромосоме в области центромеры формируются кинетохоры (по одному с каждой сторо - ны). Хромосомы выстраиваются в области экватора. Окончательно фор - мируется веретено деления.

(Ярыгин 2015 Т1, стр 434)∆

90. Охарактеризовать анафазу мейоза II. Указать количество хромо - сом и ДНК в клетке, в эту фазу

Анафаза 2. Генетическая формула 1n2c Центромеры делятся , и ни веретена деления растаскивают хроматиды к противоположным полюсам клетки. Если считать хроматиды на полюсах, то генетическая формула будет 1n1c.

(Ярыгин 2015 Т1, стр 434)∆

91. Охарактеризовать телофазу мейоза II.

Телофаза 2. Нити веретена деления исчезают . Хроматиды деспирализуются. Вокруг хроматид формируется ядерная мембрана. Затем наступает цитокинез. В итоге двух мейозов из одной исходной родительской клетки получается четыре дочерних клетки. Набор каждой клетки 1n1c.

(Ярыгин 2015 Т1, стр 434)∆

92. Раскрыть биологическое значение мейоза.

1. мейоз обеспечивает постоянный для каждого вида организмов набор хромосом и постоянное количество ДНК. Если бы в процессе мейоза не происходило уменьшение числа хромосом, то в каждом следующем по - колении после оплодотворения число хромосом возрастало бы в 2 раза. Благодаря мейозу, зрелые гаметы получают гаплоидное число хромосом, а при оплодотворении восстанавливается свойственное данному виду диплоидное число хромосом; 2. мейоз обеспечивает генетическое разнообразие гамет . Это достигает-

ся, благодаря двум явлениям: кроссинговеру и независимому расхожде - нию мужских и женских хромосом в мейозе - I и хроматид в мейозе - II. Эти явления лежат в основе комбинативной изменчивости, поставляю - щей материал для естественного отбора.

(Ярыгин 2015 Т1, стр 427)∆ (Ярыгин 2004 Т1, стр 202)

37

93. Отметить особенности протекания сперматогенеза в мужском ор - ганизме в разные периоды онтогенеза.434

Сперматогенез осуществляется в семенниках и подразделяется на четы - ре фазы:

1) размножения; 2) роста; 3) созревания; 4) формирования.

Во время фазы размножения диплоидные сперматогонии многократ делятся митозом. Часть образовавшихсясперматогониев может подвер - гаться повторным митотическим делениям, в результате чего образуются такие же клетки сперматогонии. Другая часть прекращает делиться и увеличивается в размерах, вступая в следующую фазу сперматогенеза — фазу роста.

Фаза роста соответствует интерфазе 1 мейоза , т . е . во время нее проис-

1-го порядка, во время второго — сперматоцитами 2-го порядка. Из одно - го сперматоцита 1-го порядка возникают четыре гаплоидные сперматиды. Фаза формирования характеризуется тем, что первично шаровидные сперматиды подвергаются ряду сложных преобразований, в результате

которых образуются сперматозоиды. В нем участвуют все элементы ядра

ицитоплазмы.

Учеловека сперматогенез начинается в период полового созреван срок формирования сперматозоида — три месяца, т.е. каждые три меся - ца сперматозоиды обновляются. Сперматогенез происходит непрерывно

исинхронно в миллионах клеток.

(Ярыгин 2015 Т1, стр 434)

94. Отметить особенности протекания овогенеза в женском организ - ме в разные периоды онтогенеза

В отличие от образования сперматозоидов , которое происходит тольк после достижения половой зрелости, процесс образования яйцеклеток у человека начинается еще в эмбриональном периоде и течет прерывисто. У зародыша полностью осуществляются фазы размножения и роста, и начинается фаза созревания. К моменту рождения девочки в ее яичниках

В период полового созревания мейоз возобновится : примерно кажд месяц под действием половых гормонов один из овоцитов 1-го порядка

(редко два) будет доходить до метафазы 2 мейоза и овулировать на этой стадии. Мейоз может пройти до конца только при условии оплодотворе - ния, проникновения сперматозоида, если оплодотворение не происходит, овоцит 2-го порядка погибает и выводится из организма.

Овогенез осуществляется в яичниках , подразделяется на три фазы размножения, роста и созревания.

(Ярыгин 2015 Т1, стр 434)

38

95. Перечислить принципиальные различия сперматогенеза и овоге - неза у человека.

Отличия овогенеза от сперматогенеза. Особенности протекания сперма - тогенеза и овогенеза в разные периоды онтогенеза.

Размножение сперматогоний начинается в эмбриональный период и

продолжается до конца периода половой зрелости. Р а з м н о ж е н и е овогоний начинается и заканчивается в эмбриональный период.

Рост и с озревание сперматозоидов достижении периода половой зрелости. При овогенезе рост и первые стадии мейоза 1 происходят в эмбриогенезе.

Мейоз 1 останавливается на стадии диплотены . Т . к . она растягивает во времени, её называют диктиотеной. С наступлением периода полового созревания, циклично 1 раз в месяц, 1 клетка заканчивает мейоз 1, и на стадии метафазы мейоза 2 происходит овуляция, т.е. выход яйцеклетки из яичника. Мейоз 2 заканчивается после оплодотворения.

П е р и о д р о с т а к о р о т к и й , р а з м е р ы незначительно больше сперматогоний. В п е р и о д р о с т а продолжительный размеры овоцитов 1 порядка гораздо больше овогоний.

39

Раздел Молекулярные основы наследственности .

96. Дать определение генетического кода.

Генетический код – это принцип записи наследственной информации о последовательности аминокислот в белке, через последовательность нуклеотидов в ДНК.

(Ярыгин 2015 Т1, стр 163)

97. Что представляют собой характеристики генетического кода: триплетен, неперекрывающийся, без запятых.

Триплетность – каждая аминокислота кодируется как минимум одни триплетом. Триплет, или кодон – это тройка нуклеотидов.

Неперекрываемость – последний нуклеотид предыдущего триплета не является началом следующего триплета.

Без запятых – за одним кодоном идет следующий кодон, между кодона - ми нет промежутков и нет одиночных оснований

(Ярыгин 2015 Т1, стр 163)

98. Что представляют собой характеристики генетического кода: вы - рожден, специфичен, универсален.

Вырожденность – кодирование 1- й аминокислоты несколькими кодона-

ми (от 2 до 6), кроме метионина и триптофана.

Специфичность – каждый кодон кодирует только одну аминокислоту. Универсальность – сущность кодирования, как правило, одинакова от

бактерий до человека.

(Ярыгин 2015 Т1, стр 163)

99. Представить схему центральной догмы молекулярной биологии

Центральная догма биологии:

Транскрипция – синтез матричной ( информационной ) РНК на матри ДНК. Или: перенос генетической информации с ДНК на матричную РНК (мРНК)

Трансляция – декодирование мРНК , при этом информация с я п о с л е д о в а т е л ь н о с т и н у к л е о т и д о в п е р е в о д и т с я н а я з ы к последовательности аминокислот в белке.

(Ярыгин 2015 Т1, стр ___)

100. Перечислить особенности РНК-полимераз.

Особенности РНК-полимераз:

1. основой РНК - полимеразы являются рибонуклеотиды АТФ , ЦТФ , ГТФ и УТФ 2. РНК-полимераза способна расплетать ДНК самостоятельно

3. для начала синтеза мРНК не требуется затравка 4. РНК - полимеразы не имеет корректирующей активности ( при синте

мРНК она делает одну ошибку на 10 4 оснований , при репликации ДНК полимераза делает одну ошибку на107 оснований)

5. во время синтеза мРНК только часть молекулы спарена с ДНК. (Ярыгин 2015 Т1, стр 180)

40

101. Что представляет собой промотор в области гена, его функция

Промотор – регуляторная последовательность в 5' области г определяющая место прикрепления РНК-полимеразы к ДНК. В промоторе имеется две последовательности, играющие важную роль в инициации транскрипции. Эти последовательности называются ТАТА-бокс и домен ЦААТ. С ними связываются специфические белки, после чего промотор отмечает для РНК-полимеразы место начала транскрипции. Это место н а з ы в а ет с я с т а рт о в а я т оч к а ( + 1 ) . И м е н н о зд е с ь Р Н К - п ол и м е р а з а расплетает ДНК на участке длиной 10-20 нуклеотидов.

(Ярыгин 2015 Т1, стр 187)

102. Поясните понятия: транскрипт и транскриптом

Транскрипт – продукт транскрипции , или молекула РНК образующаяся в р езул ьтате т р а н с к р и п ц и и у ч а с т к а Д Н К . Н а п р и м е р , у э у к а р и от это первичный транскрипт мРНК (незрелая мРНК, преРНК).

Транскриптом – совокупность всех транскриптов , синтезируемых одной клеткой, включая мРНК (белок-кодирующие) и некодирующие РНК.

(Ярыгин 2015 Т1, стр ___)

103. Какие молекулы синтезирует РНК-полимераза I.

У эукариот существует 3 вида РНК-полимеразы.

РНК-полимераза 1 – отвечает за синтез 5,8S рРНК, 18S рРНК, 28S рРНК. Она находится в ядрышке.

(Ярыгин 2015 Т1, стр 180)

104. Какие молекулы синтезирует РНК-полимераза II.

У эукариот существует 3 вида РНК-полимеразы.

РНК-полимераза 2 – отвечает за синтез мРНК, мяРНК, мкРНК, миРНК. Она находится в цитоплазме.

(Ярыгин 2015 Т1, стр 180)

105. Какие молекулы синтезирует РНК-полимераза III

У эукариот существует 3 вида РНК-полимеразы.

РНК - полимераза 3 – отвечает за синтез 5S рРНК , тРНК , часть мяРНК другие малые РНК. Она находится в рибосомах.

( м я Р Н К – м а л ы е я д е р н ы е Р Н К ; м к Р Н К – м и к р о Р Н К ; м и Р Н К – м а л ы е интерферирующие РНК).

(Ярыгин 2015 Т1, стр 180)

106. К чему сводится механизм транскрипции (синтез РНК на матрице ДНК).

Транскрипция – синтез матричной ( информационной ) РНК на матри ДНК. Иначе говоря, это перенос генетической информации с ДНК на матричную РНК (мРНК). Этот процесс состоит из стадии инициации, элонгации и терминации.

Транскрипция – биосинтез молекул РНК на соответствующих участк ДНК. Это первый этап реализации генетической информации в клетке, в

процессе которого последовательность нуклеотидов ДНК переписывает - ся в нуклеотидную последовательность РНК.

(Ярыгин 2015 Т1, стр 184)