Формы бесполого размножения животных и растений. Биологические преимущества полового размножения.

Бесполое размножение способствует сохранению наибольшей приспособленности в неменяющихся условиях обитания, т.к. образуются генетически точные копии родителей.

Формы бесполого размножения

1. Деление клетки надвое характерно для одноклеточных организмов (простейших, бактерий).

2. Множественное деление – шизогония (малярийный плазмодий).

3. Спорообразование – размножение с помощью специальных клеток–спор (грибы, папоротники, мхи, водоросли).

4. Почкование - на материнском организме образуется бугорок – почка, развивающаяся в самостоятельный организм (кишечнополостные).

5. Фрагментация – распад тела на части, которые затем превращаются в полноценные организмы (кольчатые черви).

6. Вегетативное размножение – образование новой особи из части родительской. Встречается у растений и грибов.

Преимущества полового размножения

Биологическое значение полового размножения заключается не только в самовоспроизведении особей, но и в обеспечении биологического разнообразия видов, их адаптивных возможностей

и эволюционных перспектив. Это позволяет считать половое размножение биологически более прогрессивным, чем бесполое.

2.Учение академика Павловского о природнойочаговости трансмиссивных болезней.

Природная очаговость — учение, предложенное и обоснованное академиком Е. Н. Павловским для некоторых инфекционных болезней человека (так называемых трансмиссивных болезней). Характерной чертой этой группы болезней является то, что они имеют природные резервуары возбудителей среди диких животных (преимущественно грызунов) и птиц, среди которых постоянно существуют эпизоотии. Распространение же болезни происходит при посредстве кровососущих членистоногих. Так, клещи, зараженные от больных животных, нападая на здоровых, передают им инфекцию. Таким образом, возбудитель заболевания циркулирует в природе по цепи: животное — переносчик — животное.

Характерной эпидемиологической особенностью болезней с природной очаговостью является строго выраженная сезонность заболеваний, что обусловлено биологией животных — хранителей инфекции в природе или переносчиков.

К числу природных очагов болезней человека, по теории Е. Н. Павловского, относятся такие заболевания, как чума (см.), туляремия (см.), клещевой и японский энцефалит (см.), бешенство (см.), орнитозы (см.), токсоплазмоз (см.), лептоспирозы (см.), кожный лейшманиоз (см.) зоонозного типа, клещевой возвратный тиф (см. Возвратный тиф), некоторые гельминтозы (см.), например описторхозы (см.), трихинеллез (см.) и др.

Очаги трансмиссивных заболеваний связаны с определенными географическими ландшафтами и занимают определенные территории. Так, кожный лейшманиоз зоонозного типа распространен во многих районах Туркмении, в Узбекистане и Таджикистане. Носителями возбудителя в очагах являются главным образом большие песчанки, а переносчиками — москиты (см.), обитающие в их норах.

Ландшафтная приуроченность исторически сложившихся биоценозов природной очаговости позволяет (на основании разработанных принципов типизации природных очагов болезней человека) делать прогнозы о возможном наличии на определенной местности той или иной инфекции. Все это создает возможность рекомендовать наиболее рациональные профилактические и оздоровительные мероприятия. Меры борьбы с природной очаговостью слагаются из комплекса мероприятий, которые можно подразделить на две группы.

К первой из них следует отнести способы предохранения людей, проживающих или временно работающих в очагах той или иной болезни. Это — вакцинация людей (при туляремии, кожном лейшманиозе, клещевом энцефалите и некоторых других) и защита их от насекомых и клещей — ношение специальной защитной одежды, применение репеллентов (см.), пологизация (см.).

Ко второй группе относят мероприятия по подавлению эпизоотии и очистке территорий от тех или иных природных очагов. Эта задача большая и трудная. Решение ее может осуществляться неодинаково в разных районах по отношению к различным заболеваниям.

Моногибридное скрещивание. Понятие о генотипе и фенотипе, гибридологическом анализе. Анализирующее и возвратное скрещивание.

Изучая закономерности наследования, Г. Мендель использовал гибридологический метод, суть которого состоит в следующем:

- скрещивая организмы между собой, он выделял и анализировал наследование по отдельным контрастным или альтернативным признакам (цвет желтый или зеленый),

- был проведен точный количественный учет наследования каждого альтернативного признака в ряду последующих поколений.

- было прослежено не только первое поколение, но и последующие по этому признаку.

Скрещивание, в котором родительские особи анализируется по одной альтернативной паре признаков, называется моногибридным, по двум - дигибридным, по трем и более - полигибридным.

Совокупность всех генов в организме называется генотип. Совокупность всех признаков и свойств организма называется фенотип. Фенотип зависит от генотипа и от факторов окружающей среды.

Анализирующее скрещивание

Рецессивный аллель проявляется только в гомозиготном состоянии. Поэтому о генотипе организма проявляющего рецессивный признак можно судить по фенотипу.

Гомозиготная и гетерозиготная особи, проявляющие доминантные признаки по фенотипу неотличимы. Для определения генотипа производят анализирующее скрещивание и узнают генотип родителей по потомству.

Анализирующее скрещивание заключается в том, что особь, генотип которой не ясен, но должен быть выяснен скрещивается с рецессивной формой. Если от такого скрещивания все потомство окажется однородным, значит анализируемая особь гомозиготна, если же произойдет расщепление, то она гетерозиготна

 

Р ♀ АА х ♂ аа

G (А) (а)

F1 Аа

 

Р ♀ Аа х ♂ аа

G (А) (а) (а)

F2 Аа; аа

1:1

Как видно из схемы, при анализирующем скрещивании для потомства гетерозиготной особи характерно расщепление 1:1.

 

Возвратными называют скрещивания, при которых гибрид повторно скрещивают с одной из родительских форм. Их применяют в двух случаях.

1. Для преодоления бесплодия гибридов первого поколения при отдаленной гибридизации; такое скрещивание можно представить в виде формулы; (АxБ)xБ.

2. Для усиления в гибридном потомстве желаемых свойств одной из родительских форм. Формула такого скрещивания: АxБ->АБxБ ->АББxБ ->АБББxБ ->АББББxБ и т. д.

 

Билет №18

Гаметогенез и его периоды.

Гаметогенез-развитие половых клеток - гамет. Развитие мужских половых клеток называется - сперматогенез, а женских – овогенез.

Сперматогенез.

Развитие сперматозоидов происходит в извитых канальцах семенника. Крупные клетки Сертоли обеспечивают созревающим сперматозоидам механическую опору, защиту и питание. Эти клетки секретируют и жидкость, с которой сперматозоиды проходят по канальцам семенника. У человека сперматозоиды образуются с момента наступления половой зрелости до самой смерти.

В сперматогенезе различают несколько периодов.

Период размножения. Образуются сперматогонии, которые несколько раз делятся путем митоза, в результате чего их количество возрастает. Сперматогонии имеют округлую форму, относительно большое ядро и небольшое количество цитоплазмы(2с2п).

Период роста. В этом периоде происходит рост половых клеток, интерфаза мейоза (репликация ДНК), накопление питательных веществ, образующиеся клетки носят название сперматоцитов I порядка (4с2n). Совершается конъюгация гомологичных хромосом, кроссинговер и образуются биваленты.

Период созревания заключается в том, что происходят два последовательных мейотических деления. В результате первого деления из каждого сперматоцита I порядка образуются два сперматоцита II порядка (2с 1n), а после второго деления – 4 одинаковые по размерам сперматиды – мелкие округлые клетки. При этих делениях происходит уменьшение (редукция) числа хромосом вдвое (сДНК, n хромосом).

Период формирования и превращения в сперматозоиды. Сперматозоиды состоят из головки, шейки и хвостовой части (жгутик). Основную массу головки сперматозоида составляет ядро, цитоплазма практически отсутствует. В передней части головки образуется акросома (преобразованный аппарат Гольджи), содержащая фермент, который растворяет оболочки яйцеклетки во время оплодотворения. В средней части сперматозоида – шейке – располагаются центриоль и спиральная нить, образованная митохондриями. Микротрубочки одной из центриолей удлиняются, образуя осевую нить жгутика. Хвостовая часть сперматозоида образована 9 парами периферических микротрубочек, окружающих пару центральных «9+2»).

Продолжительность сперматогенеза у человека около 80 суток. Мужские половые клетки образуются в очень большом количестве. Так, в 3 см3 эякулята содержится 120-150 млн. сперматозоидов. За время половой жизни мужчина продуцирует не менее 500 млрд.сперматозоидов.

Овогенез протекает в яичнике и включает периоды размножения, роста, созревания. В период размножения из зачатковых клеток гонобластов путем митозов увеличивается число диплоидных половых клеток – овогоний. Этот период завершается до рождения. Большая часть клеток гибнет.

Период роста – объем клеток увеличивается в сотни раз за счет накопления желтка и образуется овоцит I порядка. Происходит репликация ДНК (4с 2n).

Овоциты I порядка вступают в профазу I деления мейоза. Эта фаза у человека длится до полового созревания. С момента полового созревания происходит завершение первого деления мейоза и образуется маленькая клетка – направительное тельце и крупный овоцит II порядка (2с 1n). После второго деления мейоза овоцит II порядка снова делится и образуется 1 овотида (гаплоидная яйцеклетка) и направительное тельце. Первое направительное тельце тоже делится на два. Образующиеся направительные клетки затем исчезают.

У позвоночных рост овоцитов сопровождается образованием вокруг него фолликулярных клеток, которые регулируют синтез желтка в клетке, а на поздних стадиях овогенеза секретируются гормоны, индуцирующие созревание овоцита, фолликулярный слой выполняет защитную функцию. У человека мейоз завершается после оплодотворения.

Особенности овогенеза по сравнению со сперматогенезом:

- отсутствие периода формирования,

- протекание периода размножения в эмбриогенезе,

- длительная фаза роста,

- образование при созревании неодинаковых клеток,

- прекращение после менопаузы с полным исчезновением половых клеток.