Первое мейотическое деление: фазы, цитогенетические особенности.

В профазе мейоза I происходит постепенная спирализация хроматина с образованием хромосом. Гомологичные хромосомы сближаются, образуя общую структуру, состоящую из двух хромосом (бивалент) и четырех хроматид (тетрада). Соприкосновение двух гомологичных хромосом по всей длине называется конъюгацией. Затем между гомологичными хромосомами появляются силы отталкивания, и хромосомы сначала разделяются в области центромер, оставаясь соединенными в области плеч, и образуют перекресты (хиазмы). Расхождение хроматид постепенно увеличивается, и перекресты смещаются к их концам. В процессе конъюгации между некоторыми хроматидами гомологичных хромосом может происходить обмен участками — кроссинговер, приводящий к перекомбинации генетического материала. К концу профазы растворяются ядерная оболочка и ядрышки, формируется ахроматиновое веретено деления. Содержание генетического материала остается прежним (2n2хр).

В метафазе мейоза I биваленты хромосом располагаются в экваториальной плоскости клетки. В этот момент спирализация их достигает максимума. Содержание генетического материала не изменяется (2п2хр).

В анафазе мейоза I гомологичные хромосомы, состоящие из двух хроматид, окончательно отходят друг от друга и расходятся к полюсам клетки. Следовательно, из каждой пары гомологичных хромосом в дочернюю клетку попадает только одна — число хромосом уменьшается вдвое (происходит редукция). Содержание генетического материала становится 1n2хр у каждого полюса.

В телофазе I происходит формирование ядер и разделение цитоплазмы — образуются две дочерние клетки. Дочерние клетки содержат гаплоидный набор хромосом, каждая хромосома — две хроматиды (1n2хр).

Интеркинез — короткий промежуток между первым и вторым мейотическими делениями. В это время не происходит репликации ДНК, и две дочерние клетки быстро вступают в мейоз II, протекающий по типу митоза.

Второе мейотическое деление: фазы, цитогенетические особенности.

В профазе мейоза II происходят тс же процессы, что и в профазе митоза.

В метафазе II хромосомы располагаются в экваториальной плоскости. Изменений содержания генетического материала не происходит (1n2хр).

В анафазе мейоза II хроматиды каждой хромосомы отходят к противоположным полюсам клетки, и содержание генетического метериала у каждого полюса становится lnlxp.

В телофазе II образуются 4 гаплоидные клетки (lnlxp).

Таким образом, в результате мейоза из одной диплоидной материнской клетки образуются 4 клетки с гаплоидным набором хромосом. Кроме того, в профазе мейоза I происходит перекомбинация генетического материала (кроссинговер), а в анафазе I и II — случайное отхождение хромосом и хроматид к одному или другому полюсу. Эти процессы являются причиной комбинативной изменчивости.

Биологическое значение мейоза.

1)  является основным этапом гаметогенеза;

2)  обеспечивает передачу генетической информации от организма к организму при половом размножении;

3)  дочерние клетки генетически не идентичны материнской и между собой.

Атак же, биологическое значение мейоза заключается в том, что уменьшение числа хромосом необходимо при образовании половых клеток, поскольку при оплодотворении ядра гамет сливаются. Если бы указанной редукции не происходило, то в зиготе (следовательно, и во всех клетках дочернего организма) хромосом становилось бы вдвое больше. Однако это противоречит правилу постоянства числа хромосом. Благодаря мейозу половые клетки гаплоидны, а при оплодотворении в зиготе восстанавливается диплоидный набор хромосом

Отличия мейоза и митоза.

Мейоз, в отличие от митоза, является важным элементом полового размножения. При мейозе образуются клетки, содержащие лишь один набор хромосом, что делает возможным последующее слияние половых клеток (гамет) двух родителей. По сути, мейоз является разновидностью митоза. Он включает два последовательных деления клетки, однако хромосомы удваиваются только в первом из этих делений.

ВОПРОС №2 Принцип эволюционного равновесия

Виды скрещивания.?????

Моногибридное скрещивание по одной паре признаков. 1. При полном доминировании проявляется только доминантный признак. 2. При неполном доминировании признак имеет среднее (промежуточное) значение между доминантным и рецессивным

Дигибридное - это скрещивание по двум парам признаков

Анализирующее - это скрещивание особи с доминантным фенотипом с особью с рециссивными признаками (гомозиготой) для определения генотипа особи с доминантным признаком

Закон Харди – Вайнберга (известный также как закон генетического равновесия) — одна из основ популяционной генетики. Закон описывает распределение генов в популяции. Генетическая структура популяций Каждая популяция обладает собственной генетической структурой. Генетическая структура популяций определяется исходным соотношением аллелей, естественным отбором  и элементарными эволюционными факторами (мутационный процесс и давление мутаций, изоляция, популяционные волны, генетико-автоматические процессы, эффект основателя, миграции и др.). Для описания генетической структуры популяций используются понятия «аллелофонд» и «генофонд». Аллелофонд популяции – это совокупность аллелей в популяции. Если рассматриваются два аллеля одного гена: А и А, то структура аллелофонда описывается уравнением: PA  +  Qa = 1. В этом уравнении символом PA обозначается Относительная частота аллеля А, символом Qa – Относительная частота аллеля А. Популяции, в которых структура аллелофонда остается относительно постоянной в течение длительного времени, называются Стационарными. Если рассматриваются три аллеля одного гена: А1, а2,, а3, то структура аллелофонда описывается уравнением: P а1 + Q а2 + R а3 = 1. В этом уравнении символами P, Q, R обозначаются соответствующие частоты аллелей. Если рассматриваются несколько аллелей нескольких генов (A, B, C), то структура аллелофонда описывается системой уравнений:

P1 a1 + p2 a2 + p3 a3 + … + pi ai = 1

Q1 b1 + q2 B2  + q3 b3 + … + qi bi = 1

R1 c1  + r2 c2  +  r3 c3 + … + ri ci  = 1

……………………………………………….

В этих уравнениях символами Pi, Qi, Ri обозначены относительные частоты аллелей разных генов. Генофонд. Генофондом называют Совокупность всех генотипов в популяции. При изучении природных популяций часто приходится сталкиваться с полным доминированием: фенотипы гомозигот АА и гетерозигот Аа неразличимы. Кроме того, в природе широко распространено полигенное определение признаков, причем типы взаимодействия неаллельных генов (комплементарность, эпистаз, полимерия) не всегда известны. Поэтому на практике часто изучают не генофонд, а Фенофонд популяций, то есть соотношение фенотипов.

Структура популяции по качественным признакам. Харди и Вайнберг по­казали, что генетические расщепления, которые происходят в каждом поколении у диплоидных организмов, сами по себе не изменяют общего состава генофонда. В идеальной популяции со­блюдаются пять условий: 1) новые мутации в данной популяции не появляются; 2) популяция полностью изолирована, т. е. нет миграции особей — носителей генов в популяцию (иммиграция) и из популяции (эмиграция); 3) популяция бесконечно велика, к ней можно применять законы вероятности, т. е. ког­да в высшей степени маловероятно, что одно случайное событие может изменить частоты аллелей; 4) скрещивания случайны, т. е. происходит чисто случайное образование родительских пар — панмиксия; 5) все аллели равно влияют на жизне­способность гамет. Харди и Вайнберг с по­мощью математического уравнения показали, что пропорции аллелей А и а в Такой идеальной популяции не изменяются от поколения к по­колению. Остаются постоянными частоты трех возможных комбинаций этих ал­лелей — генотипы АА, Аа И Аа. Частоты генов находятся в состоянии равновесия по этим ал­лелям. Это равновесие выражается уравнением: Р2 + 2Pq + Q2 = 1, где Р — частота одного аллеля, Q — другого. Р + Q Всегда составляет единицу, Р2 И Q2 — ча­стоты особей, гомозиготных по соответству­ющему аллелю, 2Pq — частота гетерозигот.

Популяционное равновесие - cостояние равновесия в соотношении частот различных аллелей во всех генетических локусах популяции, которого она достигает относительно быстро и при котором мутационное и селекционное давление взаимно сбалансировано.

ВОПРОС №3 Бычий цепень.

тип Plathelminthes (Плоские черви)

кл. Cestoidae (Ленточн)

отр. Cyclophyllidae (Цепни)

cem. Taenidae

в. Taeniarhynchus saginatus

Морфология.

Жизнь бычьего цепня в кишечнике человека подробно изучена русскими учеными Ж.К. Штромом и Ф.Ф. Талызиным. Они проглотили зрелые личинки цепня, заразили себя паразитом и несколько лет вели наблюдения за состоянием своего организма и жизнью в нем цепней.

Он считается самым крупным из паразитирующих в организме человека червей, так как во взрослом состоянии достигает в длину от 3 до 9-10 метров и имеет порядка 1000-2000 члеников. Бычий цепень обитает в тонкой кишке человека, к стенке которой крепится при помощи четырех микроскопических, но чрезвычайно мощных присосок на сколексе (головке). Новые членики образуются в области шейки. Вначале они очень маленькие, но по направлению к заднему концу тела увеличиваются. В средней части тела находятся гермафродитные членики. Задняя часть тела червя состоит из зрелых члеников. Эти членики сильно вытянуты, видна разветвленная матка, имеющая 17 - 35 разветвлений с каждой стороны от продольного ствола. Тело червя покрыто кожно-мускульным мешком. Он состоит из эпителия и трех слоев мышц.

Тело плоских червей не имеет полости; пространство между органами заполнено паренхимой.

Пищеварительная система отсутствует. Паразит живет в тонкой кишке у человека, где находится переваренная пища. Эту пищу червь всасывает всей поверхностью тела.

Выделение осуществляется с помощью протонефридиалъной системы. Она состоит из многочисленных клеток звездчатой формы, расположенных по всей паренхиме, и системы отходящих от них разветвленных канальцев. Канальцы соединяются между собой, образуют два боковых канала, тянущихся вдоль всего тела гельминта. В каждом членике боковые каналы соединены поперечными каналами. Боковые каналы открываются наружу выделительными порами. На внутренней поверхности каждой звездчатой клетки в просвет канальца отходит пучок ресничек. Звездчатые клетки вбирают из паренхимы жидкие продукты диссимиляции. Колебания ресничек способствуют продвижению жидкости в канальцы и далее по каналам к выделительным порам (рис. 104).

Кровеносной и дыхательной системы нет.

Нервная система состоит из парного головного нервного ганглия и двух боковых стволов, проходящих вдоль тела, соединенных поперечными перемычками.

Бычий цепень - гермафродит.