- •Кафедра биотехнологии
- •Тема 1 митоз и мейоз
- •1.1 Деление клеток. Митотический цикл. Митоз
- •1.2 Периоды интерфазы и их значение в жизнедеятельности клетки. Значение митоза для поддержания в соматических клетках диплоидного набора хромосом
- •1.3 Стадии образования половых клеток
- •1.4 Сперматогенез и оогенез, их особенности
- •1.5 Мейоз. Первое мейотическое деление (редукционное). Второе мейотическое деление (эквационное). Оплодотворение
- •Тема 2 хромосомная теория наследственности
- •2.1 Типы двойного кроссинговера: двух-; трех-; четыреххроматидные обмены
- •2.3 Генная конверсия
- •Тема 3 структура и функции гена
- •3.1 Рекомбинационный анализ гена
- •3.2 Опыты с. Бензера (1961) на бактериофаге т4, доказывающие мутационную и рекомбинационную делимость гена. Метод перекрывающихся делеций. Функциональный тест на аллелизм – цис-транс-тест
- •3.3 Структура гена прокариотических организмов
- •3.4 Интрон-экзонная организация генов у эукариот
- •Тема 4 репликация. Репарация. Транскрипция
- •4.1 Основные типы репарации днк
- •4.2 Рестрикция-модификация днк
- •4.3 Транскрипция
- •4.4 Обратная транскрипция
- •Тема 5 наследственная и ненаследственная изменчивость. Мутации и их виды. Спонтанный и индуцированный мутагенез
- •5.1 Классификация изменчивости. Ненаследственная изменчивость и ее типы
- •5.2 Наследственная изменчивость и ее типы
- •5.3 Мутагены и метагенез
- •5.4 Классификация мутаций на хромосомном уровне
- •Тема 6 группы крови и наследственный полиморфизм белков
- •6.1 Понятие о группах крови и методах их изучения
- •6.2 Системы групп крови сельскохозяйственных животных и рыб. Номенклатура
- •6.3 Иммуногенетическая несовместимость, ее последствия (гемолитическая болезнь жеребят и поросят) и меры профилактики
- •6.4 Биохимический полиморфизм белков и его генетическая природа. Методы определения, характер наследования
- •6.5 Использование групп крови и биохимического полиморфизма в практике животноводства и рыбоводства
- •Тема 7 генетика поведения
- •7.1 Генетика поведения животных
- •7.2 Генетические основы высшей нервной деятельности и поведения
- •7.3 Типы нервной деятельности и их значение в селекции на стрессоустойчивость и адаптацию к условиям среды
- •7.4 Влияние стрессовых факторов на поведение и адаптацию животных и рыб
- •7.5 Влияние доместикации, стабилизирующего отбора и селекции на поведение животных (опыты а. Н. Беляева и др.)
1.3 Стадии образования половых клеток
Процесс образования мужских половых клеток называется сперматогенезом, женских – оогенезом.
Сперматогенез у млекопитающих начинается с периода полового созревания. Образование сперматозоидов осуществляется в извитых семенных канальцах мужских половых желез – семенников. По мере своего развития предшественники сперматозоидов постепенно смещаются от периферических зон стенок канальцев ближе к их просветам. У человека этот процесс занимает около 75 сут, после чего сформированные сперматозоиды выходят в просвет семенного канальца. Сперматогенез включает четыре периода.
Период размножения. Диплоидные предшественники мужских половых клеток – сперматогонии – многократно делятся митозом. Это приводит к существенному увеличению числа сперматогониев
Период роста. Сперматогонии, завершившие митотические деления, вступают в профазу I мейоза. С этого момента они называются сперматоцитами первого порядка. В ходе профазы I наблюдается рост этих клеток, однако он не приводит к значительному увеличению их размеров. *В ядрах сперматоцитов первого порядка происходит конъюгация гомологичных хромосом и кроссинговер.
Период созревания. Завершается профаза I (исчезают ядрышки, распадается ядерная оболочка), и сперматоциты первого порядка последовательно проходят остальные фазы мейоза. В результате первого деления мейоза из каждого сперматоцита первого порядка образуются 2 гаплоидных сперматоцита второго порядка, в результате второго деления – 4 гаплоидные сперматиды
Период формирования. Каждая сперматида превращается в сперматозоид. Объем ядра сокращается за счет плотной упаковки молекул ДНК. Комплекс Гольджи формирует особый секреторный пузырек, который далее развивается в акросому. Клетка меняет форму, в ней уменьшается количество цитоплазмы, исчезают ЭПС, рибосомы и некоторые другие органоиды. Одновременно с этим образуются жгутик и прочие структуры, характерные для зрелых мужских гамет
Оогенез у млекопитающих начинается еще до рождения. Развитие будущих яйцеклеток происходит в яичниках, внутри особых пузырьков – фолликулов. В процессе оогенеза выделяют три периода.
Период размножения. Во время эмбрионального развития женского организма диплоидные предшественники яйцеклеток – оогонии – многократно делятся путем митоза. Вследствие этого количество оогониев значительно возрастает
Период роста, как и предшествующий ему период размножения, происходит в ходе эмбрионального развития. После завершения митотических делений оогонии вступают в профазу I мейоза. Теперь они называются ооцитами первого порядка. В профазе I ооциты первого порядка усиленно растут: их масса и объем увеличиваются более чем в 40 раз. Это происходит прежде всего благодаря поступлению веществ из окружающих фолликулярных клеток и крови. В растущей клетке развивается ЭПС, образуется множество митохондрий, рибосом и других органоидов, интенсивно синтезируются запасные питательные вещества. В ядре осуществляется конъюгация гомологичных хромосом, происходит кроссинговер. Период роста ооцитов первого порядка длится намного дольше, чем соответствующий период сперматогенеза, однако завершается еще до рождения. После прекращения роста ооциты первого порядка долгое время – до наступления половой зрелости – сохраняются без изменения
Период созревания. С наступлением половой зрелости ооциты первого порядка периодически возобновляют мейотическое деление. После завершения профазы I ооцит первого порядка проходит остальные фазы первого деления мейоза. В результате этого образуются две гаплоидные клетки неодинакового размера. Крупную клетку называют ооцитом второго порядка, а мелкую – первичным полярным (редукционным) тельцем. Затем обе клетки вступают во второе деление мейоза. При этом первичное полярное тельце, как правило, быстро завершает мейоз II. В результате образуются два маленьких вторичных полярных (редукционных) тельца, которые впоследствии погибают и разрушаются. В ооците второго порядка второе деление мейоза идет до метафазы II, а затем останавливается. После этого происходит овуляция – ооцит второго порядка выходит из фолликула яичника в брюшную полость, а затем попадает в маточную трубу. Продолжительность жизни ооцита второго порядка обычно составляет от нескольких часов до нескольких суток, например, у человека 24-48 ч. Если в течение этого времени в клетку проникает сперматозоид, мейоз завершается. При этом от ооцита второго порядка отделяется мелкое вторичное полярное тельце (которое в дальнейшем погибает), и он становится зрелой яйцеклеткой. Только после этого происходит слияние ядер сперматозоида и яйцеклетки, и образуется зигота. Если же оплодотворение не произошло, ооцит второго порядка погибает в маточной трубе, так и не закончив мейотическое деление.