- •Завдання біології:
- •Основні методи біологічних досліджень.
- •Основні властивості живого:
- •Клітинні форми це прокаріоти і еукаріоти.
- •1. Нуклеїнові кислоти є високомолекулярними нерегулярними полімерами. Їх мономери - нуклеотиди - складні речовини, що складаються з:
- •Функції рнк на фото
- •Статеве розмноження тварин
- •Статеве розмноження
- •Статеве розмноження тварин
- •Постембріональний розвиток буває прямим і непрямим.
- •Методи генетичних досліджень.
- •Постембріональний розвиток буває прямим і непрямим.
- •Репаративна регенерація
- •Патологічна регенерація
- •Критерії виду
- •Напрямки макроеволюції
Постембріональний розвиток буває прямим і непрямим.
Прямий розвиток — розвиток, при якому організм, що з'явився, ідентичний по будові дорослому організму, але має менші розміри і не володіє статевою зрілістю. Подальший розвиток пов'язаний із збільшенням розмірів і придбанням статевої зрілості. Наприклад: розвиток рептилій, птахів, ссавців.
Непрямий розвиток, або розвиток з метаморфозами — організм, що з'явився, відрізняється за будовою від дорослого організму, зазвичай влаштований простіше, може мати специфічні органи, такий зародок називається личинкою. Личинка харчується, росте. І з часом личинкові органи замінюються органами, властивими дорослому організму (імаго). Наприклад: розвиток жаби, деяких комах, різних черв'яків.
Ембріональний розвиток супроводжується зростанням.
№23
Генетика-це наука про спадковість на мінливість організмів. Датою народження вважають 1900р. Термін був внесений в 1906 р. англ.вченим Вільямом Бетсоном. Важливі зміни в розвиток генетики внесли Томас і Морган та його учні. Саме вони створили хромосомну теорію спадковості, яка вплинула на подальший розвиток генетики.
Основним завданням генетики є розроблення методів управління спадковістю та мінливістю з метою отримання необхідних людству форм організмів, регуляції формування їхніх природних і штучних популяцій, вивчення природи генетичних хвороб, розв'язання проблем стійкості природних і штучних популяцій видів.
Методи генетичних досліджень.
Гібридологічний- полягає в схрещування двох видів організмів, які відрізняються за певними станами на 1 чи кілька спадкових ознак. Нащадків одержаних від такого схрещування назив.гібридами. Схрещування буває моногібридним, дигібрид ним та полігібридним.
Генеологічний
Популяційно-статистичний
Цитогенетичний
Біохімічний
Близнюковий
Експрес-методи
№24
Моногібридне схрещування-схрещування, в якому батьківські особини аналізуються за 1 альтернативною парою ознак.
Дигібридне схрещування - схрещування, в якому батьківські особини аналізуються за двома альтернативними парами ознак.
І закон Менделя – «Одноманітність гібридів першого покоління»
При схрещ.гомозиг.особин, що відрізняються 1 від одного за 1 парою альтернативних ознак все потомство першого покоління одноманітне як за генотипом так і за фенотипом.
ІІ закон Менделя –«Розщеплення ознак у другому поколінні гібридів»
При схрещу.2х гетерозиготних особин, тобто гібридів, аналізуючи за 1ю альтернативною парою ознак в потомстві спостерігається розщеплення за генотипом 1:2:1 і за фенотипом 3:1
ІІІ закон Менделя – «Незалежне успадкування ознак»
Аналіз успадкування одночасно двох властивостей показав, що воно здійснюється незалежно один від одного.
Закон чистоти гамет
У диплоїдних гібридних організмів гамета може нести тільки 1 з двох алелей даного гена. Гамета несе алель 1 з батьків в «чистому вигляді», тобто в тому, в якому він був принесений гаметою в гібридну зиготу з якої розвинувся гібридний організм.
№25
Відомі такі форми взаємодії між алельними генами: неповне домінування, повне домінування, зверхдомінування і кодомінування. Основна форма взаємодії - повне домінування, яке вперше описано Г. Менделем . Суть його полягає в тому, що в гетерозиготного організму прояв одного з алелів домінує над проявом іншого. За повного домінування розщеплення за генотипом 1:2:1 не співпадає з розщепленням за фенотипом — 3:1. У медичній практиці з двох тисяч моногенних спадкових хвороб у майже половини має місце домінування прояву патологічних генів над нормальними. У гетерозигот патологічний алель проявляється у більшості випадків ознаками захворювання (домінантний фенотип). Неповне домінування — така форма взаємодії, коли у гетерозиготного організму (Аа) домінантний ген (А) не повністю пригнічує рецесивний ген (а), внаслідок чого проявляється проміжна між батьківськими ознака. Тут розщеплення за генотипом і фенотипом співпадає і складає 1:2:1 При кодомінуванні в гетерозиготних організмів кожний з алельних генів викликає формування залежного від нього продукту, тобто виявляються продукти обох алелів. Класичним прикладом такого прояву є система груп крові, зокрема система АBО, коли еритроцити людини несуть на поверхні антигени, що контролюються обома алелями, така форма прояву носить назву кодомінування. Зверхдомінування — коли домінантний ген у гетерозиготному стані виявляється сильніше, ніж у гомозиготному. Так, у дрозофіли при генотипі АА -нормальна тривалість життя; Аа - подовжена триватість життя; аа - летальний наслідок
Множинний алелізм – це явище в результаті якого ознака формується за рахунок 3х і більше алелей. Прикладом є успадкування груп крові сист. АВ0
Множинний алелізм має важливе біологічне і практичне значення, оскільки підсилює комбінативну мінливість, особливо генотипну.
Комбінативна мінливість-це різновид спадкової мінливості. Комбінативна мінливість виникає при гібридизації внаслідок незалежного пере комбінування генів та хромосом. Тут відбувається пере комбінація певних генетичних угрупувань без якісної і кількісної зміни генетичного матеріалу.
Мутаційна-також різновид спадкової мінливості. Мутаційна мінливість виникає раптово в результаті взаємодії організму і середовища(без схрещування). Вона зумовлена якісною зміною генетичного матеріалу ,виникненням нових варіантів дискретних одиниць, зокрема нових алелей.
№26
Хромосомна теорія спадковості сформульована у 1911 - 1926рр. Т. Х. Морганом за результатами своїх досліджень. За її допомогою з'ясовано матеріальну основу законів спадковості, встановлених Г. Менделем, і те, чому в певних випадках успадкування тих чи інших ознак від них відхиляється. Основні положення хромосомної теорії спадковостітакі:
гени розташовані в хромосомах у лінійному порядку;
різні хромосоми мають неоднакові набори генів, тобто кожна з негомологічних хромосом має свій унікальний набір генів;
кожен ген займає в хромосомі певну ділянку; алельні гени займають у гомологічних хромосомах однакові ділянки;
усі гени однієї хромосоми утворюють групу зчеплення, завдяки чому деякі ознаки успадковуються зчеплено; сила зчеплення між двома генами, розташованими в одній хромосомі, обернено пропорційна відстані між ними;
зчеплення між генами однієї групи порушується внаслідок обміну ділянками гомологічних хромосом у профазі першого мейотичного поділу (процес кросинговеру);
кожен біологічний вид характеризується певним набором хромосом (каріотипом) — кількістю та особливостями будови окремих хромосом.
Хромосоми, представлені в обох статей однаковими гомологічними парами, називаються аутосомами. Пара хромосом, за якою відрізняють самця від самки, називається статевою. У людини 22 пари аутосом і одна пара статевих хромосом.
Статеві хромосоми бувають двох типів: X і Y. Стать визначається їхнімсполученням (XX або XY). Стать, яка визначається наявністю XX–хромосом, називається гомогаметною, а наявністю XY– хромосом — гетерогаметною. Гетерогаметні утворюють 2 типи гамет за статевими хромосомами: X, Y; гомогаметні — один тип: X. У більшості організмів (ссавці і людина, рептилії, амфібії, мухи тощо) жіноча стать гомогаметна (XX), чоловіча — гетерогаметна (XY). У птахів, деяких риб, метеликів самці гомогаметні (XX), а самки — гетерогаметні (XY). У деяких випадках стать визначається відсутністю однієї хромосоми у парі: у прямокрилих, павуків самки мають XX– набір, а самці — XО– набір хромосом. Крім хромосомного, є інші механізми визначення статі. Наприклад, у деяких безхребетних (коловерток, черв’яка-динофілюса) стать визначається до запліднення. З яйцеклітин, багатих на жовток і великих, утворюються самки, з дрібніших — самці. На формування статі деяких риб іземноводних впливають умови довкілля — у них закладаються водночас зачатки чоловічих і жіночих статевих залоз, але розвивається тільки один тип. У випадках визначення статі за хромосомним набором співвідношення становить 1:1.
№27
№28
Стовбурові клітини — неспеціалізовані клітини, здатні до необмеженого поділу, що дають початок новим клітинам при формуванні тканин і в процесі їхнього відновлення.
С.к. посідають центральне місце в клітинному гомеостазі організму насамперед тому, що їхньою основною функцією є заповнення природної втрати клітин, що виконують спеціалізовані функції. Відповідно до найбільш прийнятої характеристики, стовбурові клітини — це особлива група недиференційованих клітин, що мають дві фундаментальні властивості: здатність до самовідновлення і до диференціювання в спеціалізовані тканини.
Перша С.к. у людини утворюється при заплідненні сперматозоїдом яйцеклітини, це зигота. Ця клітина універсальна, вона здатна перетворитися на будь-які клітини людського організму: нервові, м’язові, кісткові, жирові та ін., що й відбувається з більшістю клітин, які утворилися при поділі зиготи, до моменту народження. Але частина С.к. зберігається в людському організмі в незміненому вигляді в кістковому мозку і крові. У процесі життя людини ці клітини стають на заміну загиблих клітин його різних органів, спеціалізуючись у міру необхідності в клітини крові, шкіри, печінки та ін.
Дослідники у галузі медицини впевнені, що стовбурові клітини мають потенціал змінити зовнішній вигляд людських хвороб. Існує величезна кількість лікувальних методів, що опираються на стовбурові клітини. Проте більшість з них використовується досить рідко, бо це здебільшого експериментальні методи, до того ж вони не завжди ефективні. Медики-дослідники уважають, що стовбурові клітини можна використовувати для лікування онкозахворювань, хвороби Паркінсона, пошкоджень спинного мозку, м'язів, тощо. Тим часом досі ще не визначеною є суспільна та наукова позиція щодо етичного аспекту вживання стовбурових клітин у медицині.
Сьогодні в Україні дозволено проведення клінічних випробувань з лікування наступних патологій із застосуванням стовбурових клітин: панкреонекроз, цироз печінки, гепатити, опікова хвороба, цукровий діабет II типу, розсіяний склероз, критична ішемія нижніх кінцівок. Першим, хто отримав право на проведення клінічних випробувань в галузі застосування стовбурових клітин в Україні, став Інститут клітинної терапії. За допомогою стовбурових клітин пуповинної крові вже успішно проведено лікування десятків пацієнтів з цими захворюваннями.
№29
№30
Гени, що знаходяться в статевих хромосомах, називають зчепленими зі статтю. У Х-хромосомі є ділянка, для якого в Y-хромосомі немає гомолога. Тому у особин чоловічої статі ознаки, що визначаються генами цієї ділянки, виявляються навіть у тому випадку, якщо вони рецесивні. Ця особлива форма зчеплення дозволяє пояснити успадкування ознак, зчеплених зі статтю. При локалізації ознак як в аутосоме, так і в Х-b Y-хромосомі спостерігається повне зчеплення зі статтю. У людини близько 60 генів успадковуються у зв'язку з Х-хромосомою, у тому числі гемофелія, дальтонізм (дальтонізм), м'язова дистрофія, потемніння емалі зубів, одна з форм агаммглобулінеміі та інші. Успадкування таких ознак відхиляється від закономірностей, встановлених Г. Менделем. Х-хромосома закономірно переходить від однієї статі до іншої, при цьому дочка успадковує Х-хромосому батька, а син Х-хромосому матері. Успадкування, при якому сини успадковують ознака матері, а дочки - ознака батька отримало, назва Крісс-крос (або хрест-навхрест). Відомі порушення колірного зору, так звана дальтонізм. В основі появи цих дефектів зору лежить дію ряду генів. Червоно-зелена сліпота зазвичай називається дальтонізм. Ще задовго до появи генетики в кінці XVIII і в XIX ст. було встановлено, що колірна сліпота успадковується згідно цілком закономірним правилами. Так, якщо жінка, яка страждає колірною сліпотою, виходить заміж за чоловіка з нормальним зором, то у їхніх дітей спостерігається дуже своєрідна картина перехресного успадкування. Всі дочки від такого шлюбу отримають ознака батька, тобто вони мають нормальний зір, а всі сини, отримуючи ознака матері, страждають колірною сліпотою (а-дальтонізм, зчеплений з Х-хромосомою) . У тому ж випадку, коли навпаки, батько є дальтоніком, а мати має нормальний зір, всі діти виявляються нормальними. В окремих шлюбах, де мати і батько мають нормальним зором, половина синів може виявитися ураженими колірною сліпотою. В основному наявність колірної сліпоти частіше зустрічається у чоловіків. Е. Вільсон пояснив успадкування цієї ознаки, припустивши, що він локалізував в Х-хромосомі і що у людини гетерогаметним (XY) є чоловіча стать. Стає цілком зрозумілим, що в шлюбі гомозиготною нормальної жінки (Х а Х а) з чоловіком дальтоніком (Х а y) всі діти народжуються нормальними. Однак при цьому, всі дочки стають прихованими носіями дальтонізму, що може проявитися в наступних поколіннях. Іншим прикладом наслідування зчепленого зі статтю, може послужити рецессівнийполулетальний ген, що викликає несвертиваемості крові на повітрі - гемофілію. Це захворювання з'являється майже винятково серед хлопчиків.
У гомозиготному стані у жінок ген гемофілії летален. Особин жіночої статі, гетерозиготних за будь-якого з зчеплених зі статтю ознак, називають носіями відповідного рецесивного гена. Вони фенотипічно нормальні, але половина їх гамет несе рецесивний ген. Незважаючи на наявність у батька нормального гена, сини матерів-носіїв з вірогідністю 50% будуть страждати на гемофілію.
№31
№32
Онтогенез - індивідуальний розвиток організму з моменту утворення зиготи до природної смерті.
Онтогенез ділиться на періоди:
Передзародковий - відбувається розвиток статевих клітин і запліднення яйцеклітин.
Ембріональний (зародковий) — від утворення зиготи до народження або виходу з яєчних оболонок;
Постембріональний (післязародковий) — від виходу з яєчних оболонок або від народження до набуття організмом здатності до розмноження.
Період статевої зрілості — здатність до розмноження зберігається.
Період старіння — від втрати здатності до розмноження і до смерті.
У ембріональному періоді виділяють три основні етапи: дроблення, гаструляцію і первинний органогенез.
Дроблення — ряд послідовних мітотичних ділень заплідненого або ініційованого до розвитку яйця. Дроблення є в онтогенезі всіх багатоклітинних тварин і приводить до утворення зародка, званого бластулою (зародок одношаровий). При цьому маса зародка і його об'єм не змінюються, тобто вони залишаються такими ж, як у зиготи, а яйце розділяється на все дрібніші клітини — бластомери. Після кожного ділення клітки зародка стають все більш дрібними, тобто міняється ядерно-плазмові співвідношення: ядро залишається таким же, а об'єм цитоплазми зменшується. Процес протікає до тих пір, поки ці показники не досягнуть значень, характерних для соматичних клітин. Тип дроблення залежить від кількості жовтка і його розташування в яйці.
Гаструляція — процес розділення зародка на зародкові листки. В ході гаструляції клітини зародка практично не діляться і не ростуть. Відбувається активне пересування клітинних мас (морфогенетичні рухи). В результаті гаструляції формуються зародкові листки (пласти кліток). Гаструляція призводить до утворення зародка, званого гаструлою.
Первинний органогенез — процес утворення комплексу осьових органів. У різних групах тварин цей процес характеризується своїми особливостями. Наприклад, у хордових на цьому етапі відбувається закладка нервової трубки, хорди і кишкової трубки.
В ході подальшого розвитку формування зародка здійснюється за рахунок процесів зростання, диференціювання і морфогенезу. Зростання забезпечує накопичення клітинної маси зародка. В ході процесу диференціювання виникають різно спеціалізовані клітини, що формують різні тканини і органи.
№33
Онтогенез - індивідуальний розвиток організму з моменту утворення зиготи до природної смерті.
Онтогенез ділиться на періоди:
Передзародковий - відбувається розвиток статевих клітин і запліднення яйцеклітин.
Ембріональний (зародковий) — від утворення зиготи до народження або виходу з яєчних оболонок;
Постембріональний (післязародковий) — від виходу з яєчних оболонок або від народження до набуття організмом здатності до розмноження.
Період статевої зрілості — здатність до розмноження зберігається.
Період старіння — від втрати здатності до розмноження і до смерті.