Рисунок. В соответствии с программой Министерства образования и науки Украины (приказ 306 от 20. 05. 2001)
 Скачать 3.46 Mb.
|
|
Тема 4. размножение и индивидуальное развитие организмов 58 58 Сперматозоид Мелкая .подвижная .клетка . .Дви- гается . преимущественно . при . по- мощи . жгутика . . Содержит . органо- ид . — . акросому, . обеспечивающую . проникновение .сперматозоида .в .яй- цеклетку .и .ее .активацию . Митохондрии Центриоль Ядро Акросома Жгутик Головка Промежуточный .отдел Шейка Половое размножение животных и растений Животные организмы Особи .разного .пола . внешне .нельзя .отли- чить .друг .от .друга Особи .разного .пола .отличаются .друг .от . друга .постоянно .или .только .в .брачный . период .(половой .диморфизм) Гермафродиты Женские .и .мужские . железы .образуются . в .одном .организме . . Существуют .механиз- мы, .предотвращающие . самооплодотворение Раздельнополые Особи .одного .пола .имеют .только .один .тип . половых .желез .и .образуют .только .один .тип . гамет Растения Однодомные На .одном .расте- нии .есть .цветки . и .тычинковые, . и .пестиковые Двудомные На .одних .расте- ниях .есть .пести- ковые .цветки, .на . других .— .тычин- ковые Цветки Двуполые Есть .тычинки . . и .пестики Однополые Есть .либо .тычин- ки, .либо .пестики раздел ІІІ 59 59 гаметогенез гаметогенез .— .процесс .развития . и .формирования .половых .клеток . овогенез .— .процесс .развития .яй- цеклеток .у .животных . Сперматогенез .— .процесс .разви- тия . сперматозоидов . в . семенниках . животных Сперматогенез Сперматогоний Сперматоцит . . I .порядка Сперматоцит . . II .порядка Сперматида Сперматозоид .( n) второе мейотическое деление Созревание Первое мейотическое деление Оогоний Ооцит . . I .порядка Ооцит . . II .порядка Первое . . полярное .тельце Оотида Второе . . полярное . тельце Яйце- клетка .( n) Зигота оплодотворение Овогенез оплодотворение оплодотворение . — . слияние . га- мет . є Оплодотворение Внешнее Происходит .вне .поло- вой .системы .самки Внутреннее Происходит .в .половых . путях .самки Тема 4. размножение и индивидуальное развитие организмов 60 60 особенности оплодотворения растений Для .процесса .оплодотворения .спо- ровых .растений .необходима .влага . Семенным .растениям .для .оплодо- творения .влага .не .нужна . .У .цвето- чных . растений . происходит . двой- ное оплодотворение, . вследствие . которого . образуется . диплоидный . зародыш . (семя) . и . триплоидный . эндосперм . (запас . питательных . ве- ществ .семени) . Опыление Самоопыление Перекрестное Пыльцевое .зерно .попадает .на .рыльце .пестика . того .же .цветка Пыльцевое .зерно .попадает .на .рыльце .пестика . другого .цветка Схема двойного оплодотворения и образования семян у цветковых растений В .1898 .г . .профессор .Киевского .университета .С . .Г . .Навашин .описал .процесс . двойного .оплодотворения .у .цветковых .растений: 1) .спермий .+ .яйцеклетка .→ .зигота .→ .зародыш; 2) . .спермий .+ .диплоидная .центральная .клетка .зародышевого .мешка .→ . триплоидная .клетка .→ .эндосперм .(запас .питательных .веществ .семени) 1 .— .пыльник, . 2 .— .пыльца, . .— .генеративная .клетка, . 4 .— .вегетативная .клетка, . 5 .— .пестик, . 6 .— .пыльцевая .трубка, . 7 .— .спермии, . 8 .— .покровы .семязачатка, . 9 .— .центральное .ядро, . 10 .— .яйцеклетка, . 11 .— .микропиле 12 .— .зигота, . 1 .— .покровы .семени, . 14 .— .эндосперм .( n), . 15 .— .зародыш .(2 n) 1 2 4 5 6 9 7 8 10 11 8 9 12 1 15 14 Сергей .Гаврилович . Навашин . (1857—190) раздел ІІІ 61 61 Тема5.Индивидуальное развитие организмов онтогенез онтогенез .— .индивидуальное . развитие .организма .с .момента . оплодотворения .яйцеклетки .или . деления .одноклеточной .особи . Периоды онтогенеза Эмбриональний период Зародыш .(эмбрион) .развивается .внутри .организма .матери .или .внутри . яйца, .семени .и .т . .п . .Завершается .рождением, .вылупливанием, .прораста- нием Постэмбриональний период Начинается .с .момента .рождения .и .продолжается .до .тех .пор, .когда .орга- низм .становится .способным .к .размножению Период половой зрелости Организм .способен .к .размножению Период старения Снижается .уровень .обменных .процессов, .происходят .необратимые .реак- ции, .ведущие .к .смерти Стадии эмбриогенеза Стадия Процессы Зигота Оплодотворение .яйцеклетки Дробление Ряд .последовательных .митотических .делений, .при .котором .образованные . клетки .(бластомеры) .в .интерфазе .не .растут, .и .поэтому .их .размеры .умень- шаются .после .каждого .деления . Процесс .завершается .образованием . бластулы Гаструляция Часть .бластодермы .впячивается .внутрь .бластулы .(инвагинация), .образуя . двухслойный .зародыш .— . гаструлу,— .слои .клеток .которого .получили . название .зародышевых .листков . .На .месте .вгибания .образуется .первичный . рот, .ведущий .в .замкнутую .полость .первичной .кишки . Часть .бластомеров .перемещается .в .полость .бластулы .(иммиграция), .где . они .образуют .внутренний .зародышевый .листок Гистогенез, . . органогенез Гистогенез, .или .развитие .тканей, .— .совокупность .процессов, .обеспечива- ющих .возникновение, .существование .и .восстановление .тканей .с .их .орга- носпецифическими .свойствами . Органогенез .— .процессы .формирования .зачатков .органов .и .их .дальней- шей .дифференциации .в .ходе .индивидуального .развития .организмов Тема 5. индивидуальное развитие организмов 62 62 Эмбриональное развитие ланцетника Морула Дробление зигота Бластоцель Инвагинация гаструла Эктодерма Ентодерма Мезодерма Бластула Бластоцель Бластомеры Гаструляция Эктодерма Энтодерма О . . О . . Ковалевский . впервые . опи- сал .гаструлу, .назвал .ее .«кишечной . личинкой» . Э . . Геккель . предложил . название . «гаструла» . К . .Бэр .первым .установил, .что .во . время . инвагинации . формируются . зародышевые .листки . зародышевые листки Эктодерма Дает .начало .нервной .системе, .связанным .с .ней .органам .чувств, .внешнему .покро- ву .организма, .передней .и .задней .кишкам Энтодерма Дает .начало .хорде .кишечника .и .связанным .с .ним .органам: .желудку .и .печени, .ор- ганам .дыхания .— .легким Мезодерма Дает .начало .мускулатуре, .всем .хрящевым .и .костным .элементам .скелета, .крове- носной .и .мочеполовой .системам Постэмбриональное развитие Постэмбриональное развитие Прямое Непрямое Рожденный .организм . подобен .взрослому Образуется .личинка, .отличающаяся .от .взрослого .организма .по .многим . признакам .внешнего .и .внутреннего .строения, .характеру .питания, .дви- жения .и .т . .п . С .неполным .превращением С .полным .превращением Яйцо .→ .личинка .→ .взрослая .особь . (имаго) Яйцо .→ .личинка .→ .куколка .→ . взрослая .особь .(имаго) раздел ІІІ 6 6 непрямое развитие . Яйцо . Нимфа . Взрослое . . насекомое . . (имаго) Ранняя . .Поздняя . . Куколка . . Взрослое . . личинка . личинка . . насекомое . . (имаго) Яйцо Развитие с неполным превращением Развитие с полным превращением Биологическое значение непрямого развития 1) .Активное .питание .и .рост 2) .Рациональное .использование .ресурсов ) .Расселение 4) .Обеспечение .заражения .хозяев .(паразиты) рост организмов рост — . это . постепенная . смена . показателей .массы .и .размеров .орга- низма . .Происходит .вследствие .раз- множения .клеток .и .увеличения .их . размеров . Рост организмов Ограниченный Неограниченный Беспрерывный Периодический Достигнув . определенных . размеров, .особь . прекращает .свой . рост Увеличение .раз- меров .и .биомассы . происходит .всю . жизнь, .до .самой . смерти Особь .постепенно . увеличивается, . пока .не .достиг- нет .определен- ных .размеров . или .не .умрет Периоды .увеличения .размеров .череду- ются .с .периодами .прекращения .роста . . Это .организмы, .для .которых .характер- на .линька .или .которые .под .действием . неблагоприятных .условий .впадают . в .длительную .спячку Время, .сутки Д л и н а, .м м Время, .годы С р ед н и й .о бъ ем Время, .сутки Д л и н а, .с м Ограниченный рост Неограниченный рост Периодический рост Дафния Сосна Саранча Тема 5. индивидуальное развитие организмов 64 64 жизненный цикл жизненный цикл .— .период .меж- ду . одинаковыми . фазами . развития . двух .или .большего .числа .последую- щих .поколений . Жизненный цикл Простой Сложный Все .последующие .поколения .не .отличаются .друг . от .друга . .Нет .четкого .чередования .поколений Сопровождается .закономерным .чередованием . поколений: .полового .и .неполового Яйцо Взрослая .медуза .(половое .поколение) Личинка Полип .(бесполое .поколение) Почкование Образование .медуз . . на .полипе Молодая .медуза Жизненный цикл сцифоидных жизненный цикл растений Спорофит .— .неполовое .диплоид- ное .поколение .растений .— .растение . или . часть . растения, . где . созревают . споры . Спорангии . — . орган, . в . котором . формируются .споры . гаметофит . — . половое . гаплоидное . поколение . растений . — . растение . или . часть .растений, .где .созревают .гаметы . гаметангии . — . половые . орга- ны .— .органы, .в .которых .формиру- ются .гаметы . Cпоры .(2 n) Гаметофит .( n) Гаметангии .( n) Гаметы .( n) Зигота .(2 n) Cпорангии .(2 n) Спорофит .(2 n) мейоз оплодотворение В . процессе . эволюции . растений . гаметофит .редуцируется . .У .покры- тосеменных . мужской . гаметофит . представлен . пыльцевым . зерном, . женский .— .зародышевым .мешком, . состоящим .из .7 .клеток . раздел ІІІ 65 65 Тема6.Наследственность и изменчивость организмов генетика .— .наука, .изучающая . закономерности .и .материальные . основы .наследственности .и .измен- чивости .организмов . основные понятия генетики наследственность . — . способ- ность . организмов . передавать . сле- дующему . поколению . свои . призна- ки . и . свойства, . то . есть . способность . воссоздавать .себе .подобных . ген . — . участок . молекулы . ДНК, . информирующей .о .структуре .одно- го .белка . аллели .— .различные .формы .од- ного .и .того .же .гена . локус . — . участок . хромосомы, . в . которой . расположен . определен- ный .ген . генотип . — . совокупность . всех . наследственных . свойств . особи, . на- следственная .основа .организма, .со- ставленная .совокупностью .генов . Фенотип . — . совокупность . всех . внутренних . и . внешних . признаков . и . свойств . особи, . сформировавшей- ся .на .базе .генотипа .во .время .инди- видуального .развития . гомозиготы . — . особи, . у . которых . в .определенном .локусе .гомологичных . хромосом . присутствуют . одинаковые . аллели; . при . самоопылении . дают . од- нородное . потомство, . не . расщепляю- щееся .по .данной .паре .признаков . гетерозиготы .— .особи, .у .которых . в . определенном . локусе . гомологич- ных .хромосом .присутствуют .разные . аллели; .при .самоопылении .дают .рас- щепление .по .данной .паре .признаков . Моногибридное скрещивание . — . скрещивание . родительских . форм, . наследственно .отличающихся .толь- ко .по .одной .паре .признаков . дигибридное скрещивание — . скрещивание . родительских . форм, . отличающихся .по .двум .парам .при- знаков . доминирование . — . проявление . только . одного . из . альтернативных . признаков .у .гетерозиготы . доминантный признак . — . при- знак, . проявляющийся . в . гомозиго- те; . доминантный . ген . обозначается . прописной .(большой) .буквой . рецессивный признак . — . при- знак, .не .проявляющийся .в .гомози- готе; .рецессивный .ген .обозначается . строчной .(маленькой) .буквой . . изменчивость .— .способность .ор- ганизмов . изменять . свои . признаки . и .свойства . Модификационная (фенотипная) изменчивость — .изменения .феноти- па, . возникающие . под . влиянием . из- менений .внешних .условий .и .не .свя- занные .с .изменениями .генотипа . Мутации .— .изменения .генотипа, . вызванные . структурными . измене- ниями .генов .или .хромосом . Полиплоидия . — . кратное . гапло- идному . набору . увеличение . коли- чества .хромосом .в .клетке . генетические символы Р . — . родительские . организмы, . взятые .для .скрещивания . .(зеркало .Венеры) .— .женский .пол . . (щит . и . копье . Марса) . — . мужс- кой .пол . × .— .скрещивание . F 1 , .F 2 . .—гибридное .потомство, .ин- декс .соответствует .порядковому .но- меру .поколения . G .— .гаметы . Тема 5. индивидуальное развитие организмов 66 66 Методы генетических исследований Метод Суть Значение 1 . . .Гибридологи- ческий Основан .Г . .Менделем . .Состоит . в .скрещивании .организмов, .кото- рые .отличаются .по .определенным . состояниям .одного .или .несколь- ких .наследственных .признаков Исследование .характера .наследования .со- стояний .признаков .при .помощи .системы . скрещиваний 2 . .Генеалогический Состоит .в .изучении .родослов- ных .организмов .и .количествен- ном .анализе .признаков .потом- ков .в .ряду .поколений Дает .возможность .проследить .характер .на- следования .разных .состояний .определенных . признаков .в .ряду .поколений, .определить .ве- роятность .проявления .признаков .у .потомков . . .Популяционно- статистический Избирательно .исследуют .час- ти .популяций .и .статистичес- ки .обрабатывают .полученные . данные Позволяет .изучать .генетическую .структуру . популяций . .— .частоты .встречаемости .алле- лей .и .генотипов .в .популяциях .организмов 4 . . .Цитогенетичес- кий Базируется .на .изучении .осо- бенностей .хромосомного .набора . организмов Позволяет .выявить .мутации, .связанные . с .изменением .как .количества .хромосом, . так .и .структуры .отдельных .хромосом 5 . .Биохимический Анализ .химического .состава . и .процессов .обмена .веществ Используют .для .диагностики .наследствен- ных .заболеваний, .связанных .с .нарушением . обмена .веществ 6 . .Близнецовый Состоит .в .изучении .близнецов Позволяет .выяснить .роль .генотипа .и .фак- торов .окружающей .среды .в .формировании . фенотипа .особей основоположники генетики Год Ученые Вклад в становление генетики 1865 Г . .Мендель В .работе .«Опыты .над .растительными .гибридами» .изложил .от- крытые .им .закономерности .наследственности, .разработал .метод . гибридологического .анализа, .предположил .существование .фак- торов .наследственности 1900 Х . .де .Фриз, . . К . .Корренс, .Э . .Чермак Переоткрыли .закономерности .наследственности, .установлен- ные .Г . .Менделем 1906 У . .Бэтсон Предложил .название .«генетика» 1909 Т . .Х . .Морган Сформировал .закон .сцепления .и .хромосомную .теорию .наслед- ственности Грегор .Иоганн .Мендель . (1822—1884) . . Томас .Хант .Морган . (1866—1945) . Карл .Эрих .Корренс . (1864—19) . Эрих .Чермак . (1871—1962) раздел ІІІ 67 67 гибридологический метод анализа гибридологический метод ана- лиза . наследования . признаков . был . разработан . Г . . Менделем . (1822— 1884) . . Он . проводил . многочислен- ные . экспериментальные . исследо- вания . по . гибридизации . растений, . результаты . которых . были . опубли- кованы .в .1865 .г . .Этот .год .считается . годом .рождения .генетики . Во .время .экспериментов .Мендель . скрещивал .растения .гороха . Горох .— .удобный .объект .для .генетических .исследований 1) . самоопылитель; 2) . имеет .много .культурных .сортов, .устойчиво .сохраняющих .свои .признаки; ) . имеет .строение .цветков, .позволяющее .легко .удалять .пыльцу; 4) . сорта .отличаются .друг .от .друга .по .семи .хорошо .заметным .и .удобным .для .учета .признакам Признаки . гороха, . который . изу- чал .Г . .Мендель: цвет .лепестков .цветка .(красный, . белый); . форма . семян . (округлая, . сморщенная); . цвет . стручков . (зеле- ные, .желтые); .форма .стручков .(ок- руглая, . с . перетяжками); . располо- жение . цветков . (по . длине . побега, . на . верхушке . побега); . длина . побега . (длинный, .короткий) . Главная особенность гибридологического метода Г. Менделя — подбор родительских пар и количественный анализ признаков у потомков в ряду поколений: использование .чистосортных .растений, .сохраняющих .родительские .признаки .в .ряду .поколений; использование .сортов, .отличающихся .одной, .двумя .или .тремя .парами .альтернативных .признаков; анализ .у .гибридов .только .тех .признаков, .которые .исследуются; анализ .потомства .каждой .особи .отдельно .от .других; количественный .подсчет .гибридов, .отличающихся .по .исследуемым .признакам Первый закон Менделя Во . время . моногибридного . скре- щивания . в . первом . поколении . гиб- ридов . всегда . проявлялся . только . один . из . двух . альтернативных . при- знаков; . второй . признак . не . прояв- лялся, .он .был .в .подавленном .состо- янии . . Все . первое . поколение . было . одинаковым . закон единообразия первого по- коления (закон доминирования): . у . гибридов .первого .поколения .прояв- ляются . только . доминантные . при- знаки .— .оно .фенотипически .едино- образно . P G F 1 АА аа А а |