Asexuálna reprodukcia. sexuálnej reprodukcie

„Učebnica Základy všeobecnej biológie pre žiakov 9. ročníka vzdelávacie inštitúcie Tretie vydanie, prepracované upravil prof. I.N. Ponomareva odporúča...»

-- [ Strana 2 ] --

Bunkové delenie je zložitý proces nepohlavného rozmnožovania. Výsledné nové dcérske bunky sa zvyčajne stanú schopnými delenia po určitom období svojho vývoja. Je to spôsobené tým, že deleniu by malo predchádzať zdvojnásobenie intracelulárnych organel, ktoré zabezpečujú životne dôležitú činnosť bunky. Inak by sa do dcérskych buniek dostávalo čoraz menej organel. Pre normálne fungovanie musí dcérska bunka, podobne ako rodičovská bunka, dostať dedičnú informáciu o svojich hlavných znakoch obsiahnutých v chromozómoch. Bez týchto informácií nebude bunka schopná syntetizovať nukleové kyseliny a proteíny, ktoré potrebuje. A to znamená, že každá dcérska bunka počas delenia potrebuje dostať kópiu chromozómov s dedičnou informáciou od rodičovskej bunky.

Samorozmnožovanie delením - spoločný majetok bunky jednobunkových a mnohobunkových organizmov. Tento proces však prebieha odlišne v prokaryotických a eukaryotických bunkách.

Delenie buniek u prokaryotov. Bunkové delenie prokaryotov je spôsobené zvláštnosťami štruktúry ich buniek. Prokaryotické bunky nemajú jadro ani chromozómy.

Preto sa bunky množia jednoduchým delením. Jadrovú látku v baktériách predstavuje jedna kruhová molekula DNA, ktorá sa bežne považuje za chromozóm. DNA má kruhový tvar a je zvyčajne pripojená k bunkovej membráne.

Pred rozdelením sa bakteriálna DNA duplikuje a každá z nich sa pripojí k bunkovej membráne. Po dokončení duplikácie DNA bunková membrána rastie medzi dvoma vytvorenými molekulami DNA. Cytoplazma je teda rozdelená na dve dcérske bunky, z ktorých každá obsahuje identickú kruhovú molekulu DNA (obr. 20).

Bunkové delenie v eukaryotoch. V eukaryotických bunkách sú molekuly DNA uzavreté v chromozómoch. Chromozómy hrajú hlavna rola počas procesu delenia buniek. Zabezpečujú prenos všetkých dedičných informácií a účasť na regulácii metabolických procesov v dcérskych bunkách. Distribúciou chromozómov medzi dcérske bunky a prenosom striktne identickej sady chromozómov do každej z nich sa dosiahne kontinuita vlastností v mnohých generáciách organizmov.

Pri delení prechádza jadro eukaryotickej bunky sériou sekvenčne a kontinuálne na seba nadväzujúcich štádií. Tento proces sa nazýva mitóza (gr.

mitos - "vlákno").

V dôsledku mitózy dochádza najskôr k zdvojnásobeniu a potom Rovnomerné rozdelenie dedičný materiál medzi dvoma jadrami vzniknutých dcérskych buniek.

V závislosti od toho, čo sa deje v deliacej sa bunke a ako tieto udalosti vyzerajú pod mikroskopom, existujú štyri fázy alebo štádiá mitózy, ktoré nasledujú jedna po druhej: prvá fáza je profáza, druhá je metafáza, tretia je anafáza a štvrtá, konečná, - telofáza. Poďme sa pozrieť na to, čo sa deje v jadre. rôzne štádiá delenie (obr. 21).

Profáza. Zväčšená veľkosť jadra. Jadrová membrána sa rozpadne. Zdvojené chromozómy sú jasne viditeľné: pozostávajú z dvoch vláknitých kópií - chromatíd, spojených zúžením - centromérou. V cytoplazme tvoria mikrotubuly aparát na oddeľovanie chromozómov – deliace vreteno.

Metafáza. Chromozómy sa presúvajú do stredu bunky. Každá z nich pozostáva z dvoch chromatíd spojených centromérou. Jeden koniec závitov vretena je pripevnený k centromérom.

Anaphase. Mikrotubuly sa sťahujú, centroméry sa oddeľujú a vzďaľujú od seba. Chromozómy sa oddelia a chromatidy sa presunú k opačným pólom vretienka.

Telofáza. Vytvárajú sa nové jadrá. Chromozómy v nových jadrách sa stávajú tenkými, neviditeľnými pod mikroskopom. Znovu sa objaví jadierko a vytvorí sa obal jadra. Toto je posledná fáza bunkového delenia.

Súčasne s telofázou začína delenie cytoplazmy. Najprv sa medzi dcérskymi bunkami vytvorí zúženie (prepážka). Po určitom čase sa obsah bunky rozdelí. Takto sa objavujú nové dcérske bunky s cytoplazmou okolo nových identických jadier. Potom sa opäť začína príprava na delenie teraz novej bunky a celý cyklus sa nepretržite opakuje, ak sú priaznivé podmienky. Proces mitózy trvá asi 1-2 hodiny, jeho trvanie kolíše v odlišné typy bunky a tkanivá. Závisí to aj od podmienok prostredia.

Delenie jadra a následne bunky prebieha nepretržite, pokiaľ má bunka prostriedky na zabezpečenie svojej životnej činnosti.

Bunkový cyklus. Existencia bunky od okamihu, keď sa objaví ako výsledok delenia až po rozdelenie na dcérske bunky, sa nazýva životný cyklus bunky alebo bunkový cyklus. V životnom cykle bunky existujú dve fázy (alebo štádiá).

Prvou fázou bunkového cyklu je príprava bunky na delenie. Nazýva sa to interfáza (z latinčiny inter- „medzi“ a gréčtina fáza – „vzhľad“). Najdlhší (až 90 %) časový interval trvá medzifáza v bunkovom cykle. Počas tohto obdobia je v bunke jasne viditeľné jadro a jadierko. Prebieha aktívny rast mladej bunky, biosyntéza proteínov, ich akumulácia, príprava molekúl DNA na zdvojnásobenie a zdvojenie (replikácia) všetkého chromozómového materiálu. Chromozómy nie sú viditeľné, ale proces ich zdvojenia aktívne prebieha. Zdvojený chromozóm pozostáva z dvoch polovíc obsahujúcich jednu molekulu dvojvláknovej DNA. Charakteristickými znakmi interfázových buniek sú despiralizácia (odvíjanie) chromozómov a ich rovnomerné rozloženie vo forme voľnej hmoty v celom jadre. Na konci interfázy sa chromozómy špiralizujú (skrúcajú) a stávajú sa viditeľnými, ale stále predstavujú tenké predĺžené vlákna (obr. 22).

V druhej fáze bunkového cyklu nastáva mitóza a delenie buniek na eukaryoty sú metódami nepohlavnej reprodukcie: dcérske bunky dostávajú dedičnú informáciu, ktorú mala rodičovská bunka. Dcérske bunky sú geneticky identické s rodičovskými. V genetickom aparáte tu nedochádza k žiadnym zmenám. Preto všetky bunky, ktoré sa objavujú v procese bunkového delenia a tkanivá z nich vytvorené, majú genetickú homogenitu.

1. Vysvetlite rozdiely v procesoch bunkového delenia u prokaryotov a eukaryotov.

2*. Prečo sú potomkovia pri nepohlavnom rozmnožovaní identickí s rodičmi?

3. Opíšte proces mitózy a znaky každého z jej štádií.

4. Nahraďte podčiarknuté slová termínmi.

Prvá fáza mitózy začína, keď sa chromozómy stanú viditeľnými.

Na konci tretej fázy mitózy sú chromozómy na opačných póloch bunky.

Bunkové štruktúry obsahujúce genetickú informáciu sa stávajú viditeľnými až počas mitózy.

Laboratórna práca č.2 (pozri Príloha, str. 230).

§ 15 Tvorba pohlavných buniek. Meióza Pohlavné bunky (gaméty) sa vyvíjajú v reprodukčných (generatívnych) orgánoch a zohrávajú dôležitú úlohu: zabezpečujú prenos dedičných informácií z rodičov na potomkov. Pri pohlavnom rozmnožovaní sa v dôsledku oplodnenia spoja dve zárodočné bunky (samčia a samica) a vytvoria jednu bunku – zygotu, ktorej následné delenie vedie k vývoju dcérskeho organizmu.

Bunkové jadro zvyčajne obsahuje dve sady chromozómov - jednu z jedného a druhého rodiča - 2p (latinské písmeno "p" označuje jednu sadu chromozómov). Takáto bunka sa nazýva diploidná (z gréckeho diploos – „dvojitý“ a eidos – „pohľad“). Dá sa predpokladať, že pri splynutí dvoch jadier bude novovytvorená bunka (zygota) obsahovať nie dve, ale štyri sady chromozómov, ktoré sa pri každom ďalšom výskyte zygoty opäť zdvojnásobia.

Predstavte si, koľko chromozómov by sa potom nahromadilo v jednej bunke!

To sa však v živej prírode nedeje: počet chromozómov v každom druhu počas sexuálneho rozmnožovania zostáva konštantný. Je to spôsobené tým, že zárodočné bunky vznikajú špeciálnym delením. Vďaka tomu sa do jadra každej zárodočnej bunky nedostanú dva (2n), ale iba jeden pár chromozómov (In), teda polovica toho, čo bolo v bunke pred jej delením. Bunky s jednou sadou chromozómov, t.j.

Proces delenia zárodočných buniek, v dôsledku ktorého je v jadre o polovicu menej chromozómov, sa nazýva meióza (grécka meióza - „redukcia“).

Pri tvorbe mužských aj ženských zárodočných buniek dochádza k zníženiu počtu chromozómov v jadre na polovicu (tzv. redukcia). Pri oplodnení splynutím zárodočných buniek v jadre zygoty opäť vzniká dvojitá sada chromozómov (2p).

Treba poznamenať, že v mnohých eukaryotoch (mikroorganizmy, nižšie rastliny a samce niektorých druhov článkonožcov) majú somatické (grécky soma - „telo“) bunky (všetky bunky tela, okrem pohlavných buniek) haploidnú sadu chromozómov. V mnohých kvitnúcich rastlinách sú bunky polyploidné, to znamená, že obsahujú veľa sád chromozómov. Ale u väčšiny zvierat, u ľudí a vyšších rastlín sú haploidné iba zárodočné bunky. Vo všetkých ostatných bunkách tela týchto organizmov obsahuje jadro diploid (2p) - dvojitú sadu chromozómov.

Meióza má vo svete živých organizmov veľký význam. V procese meiózy (na rozdiel od mitózy) vznikajú dcérske bunky, ktoré obsahujú o polovicu menej chromozómov ako rodičovské bunky, no vďaka interakcii chromozómov otca a matky majú vždy nové, jedinečné kombinácie chromozómov. Tieto kombinácie u potomkov sú vyjadrené v nových kombináciách znakov. Vznikajúci súbor kombinácií chromozómov zvyšuje schopnosť druhu vyvinúť adaptáciu na meniace sa podmienky prostredia, čo je veľmi dôležité pre evolúciu.

Pomocou meiózy sa tvoria zárodočné bunky s menšou sadou chromozómov a s kvalitatívne odlišnými genetickými vlastnosťami, ako majú rodičovské bunky.

Meióza alebo redukčné delenie je kombináciou dvoch zvláštnych štádií bunkového delenia, ktoré na seba bez prerušenia nadväzujú. Nazývajú sa meióza I (prvá divízia) a meióza II (druhá divízia). Každá etapa má niekoľko fáz.

Názvy fáz sú rovnaké ako fázy mitózy. Pred rozdeleniami sa pozorujú medzifázy.

Ale zdvojnásobenie DNA v mitóze nastáva len pred prvým delením. Priebeh meiózy je znázornený na obrázku 23.

V prvej interfáze (predchádzajúcej prvému deleniu meiózy) dochádza k zväčšeniu veľkosti buniek, zdvojeniu organel a zdvojeniu DNA v chromozómoch.

Prvé delenie (meióza I) začína profázou /, počas ktorej sú pod svetelným mikroskopom jasne viditeľné duplikované chromozómy (každý má dve chromatidy). V tejto fáze sa k sebe približujú identické (homologické) chromozómy, pochádzajúce však z jadier otcovských a materských gamét a „zlepia sa“ po celej dĺžke do párov. Centroméry (konstrikcie) homológnych chromozómov sú umiestnené vedľa seba a správajú sa ako jedna jednotka, ktorá drží štyri chromatidy pohromade. Takéto vzájomne prepojené homológne zdvojené chromozómy sa nazývajú párové alebo bivalentné (z latinčiny bi - „dvojitý“ a valens - „silný“).

Homologické chromozómy, ktoré tvoria bivalent, sú v niektorých bodoch navzájom úzko spojené. V tomto prípade môže dôjsť k výmene úsekov reťazcov DNA, v dôsledku čoho sa vytvárajú nové kombinácie génov v chromozómoch. Tento proces sa nazýva crossing door (anglicky cmssingover – „cross“).Prekríženie môže viesť k rekombinácii veľkých alebo malých úsekov homológnych chromozómov s niekoľkými génmi alebo časťami jedného génu v molekulách DNA (obr. 24).

V dôsledku kríženia sa chromozómy s inými dedičnými vlastnosťami v porovnaní s chromozómami rodičovských gamét nachádzajú v zárodočných bunkách.

Fenomén kríženia má zásadný biologický význam, pretože zvyšuje genetickú diverzitu u potomstva.

Zložitosť procesov vyskytujúcich sa v profáze I (v chromozómoch, jadre) určuje najdlhšie trvanie tohto štádia meiózy.

V metafáze I sa bivalenty nachádzajú v rovníkovej časti bunky. Potom sa v anafáze I homológne chromozómy oddelia k opačným pólom bunky. Telofáza / dokončuje prvé delenie meiózy, v dôsledku čoho sa vytvoria dve dcérske bunky, hoci každý chromozóm v nich stále zostáva zdvojený (to znamená, že pozostáva z dvoch sesterských chromatidov).

Po telofáze I nasleduje druhá interfáza. Berie veľmi krátky čas pretože v nej neprebieha syntéza DNA.

V telofáze II sa okolo jadra, ktoré teraz obsahuje jeden (haploidný) súbor chromozómov, znovu formuje jadrová membrána a bunkový obsah sa delí. Redukčný proces tvorby zárodočných buniek končí vytvorením štyroch haploidných buniek – gamét.

V dôsledku meiózy sa z jednej bunky objavia štyri bunky s haploidnou sadou chromozómov.

Proces tvorby mužských zárodočných buniek (spermie) sa nazýva spermatogenéza (z gréckeho spermatos - "semeno" a genéza - "vznik", "pôvod"). Proces vývoja ženských zárodočných buniek (vajíčok) sa nazýva oogenéza alebo oogenéza (z gréckeho oop – „vajíčko“ a genesis – „vznik“, „pôvod“), 1. Prečo sú vlastnosti dcérskych organizmov, ktoré sa vyvinuli z tzv. zygota nie je totožná s rodičmi?

2*. Aký je biologický význam meiózy?

Delenie buniek, v dôsledku ktorého je v jadre o polovicu menej chromozómov, vedie k tvorbe zárodočných buniek.

4. Dokončite vyhlásenie výberom správneho výrazu:

Rovnaké chromozómy od otca a matky sa nazývajú:

b) homológne; d) slobodný.

§ 16 Individuálny vývoj organizmov - ontogenéza Organizmus prechádza v období svojho života významnými premenami:

rastie a rozvíja sa.

Súhrn premien vyskytujúcich sa v tele od jeho vzniku po prirodzenú smrť sa nazýva individuálny vývoj alebo ontogenéza (z gréckeho ontos - „existujúce“ a genéza - „vznik“, „pôvod“). V jednobunkových organizmoch život zapadá do jedného bunkového cyklu a všetky transformácie prebiehajú medzi dvoma bunkovými deleniami. V mnohobunkových organizmoch je tento proces oveľa komplikovanejší.

Pri nepohlavnom rozmnožovaní, vrátane vegetatívneho rozmnožovania, začína ontogenéza od okamihu rozdelenia počiatočných (t. j. vzniku) buniek materského organizmu. Organizmus v raných štádiách vývoja sa nazýva zárodok.

Jednobunkové organizmy, ako všetky bunky, vznikajú delením buniek. V novovytvorenej bunke nie sú vždy vytvorené vnútrobunkové štruktúry, ktoré zabezpečujú jej špecifické funkcie a životné procesy. Trvá určitý čas, kým sa vytvoria všetky organely a syntetizujú sa všetky potrebné enzýmy. Toto skoré obdobie existencia bunky (a jednobunkového organizmu) v bunkovom cykle sa nazýva dozrievanie. Po ňom nasleduje obdobie zrelého života bunky, ktoré vyvrcholí jej delením.

V individuálnom vývoji mnohobunkového organizmu sa rozlišuje niekoľko štádií, ktoré sa často nazývajú vekové obdobia. Existujú štyri vekové obdobia: zárodočné (embryonálne), mladosť, zrelosť a staroba.

U zvierat sa často rozlišujú iba dve obdobia: embryonálne a postembryonálne. Embryonálne obdobie je vývoj embrya (embrya) pred jeho narodením. Postembryonálne je obdobie vývoja organizmu od jeho narodenia alebo výstupu z vajíčka alebo embryonálnych membrán až po smrť.

Embryonálne obdobie ontogenézy (embryonálny vývoj), prebiehajúce in utero v tele matky a končiace narodením, sa nachádza u väčšiny cicavcov, vrátane človeka. U vajcorodých a neresiacich sa organizmov prebieha embryonálny vývoj mimo tela matky a končí výstupom z vaječných membrán (u rýb, obojživelníkov, plazov, vtákov, ako aj u mnohých bezstavovcov - ostnatokožcov, mäkkýšov, červov atď.).

V prevažnej väčšine živočíšnych organizmov prebieha proces embryonálneho vývoja podobným spôsobom. To potvrdzuje zhodu ich pôvodu.

U ľudí sa počas embryonálneho vývoja najskôr začne oddeľovať mozog a miecha. Stáva sa to do tretieho týždňa po počatí. V tomto štádiu je dĺžka ľudského embrya iba 2 mm.

Od prvých dní embryonálneho vývoja je embryo veľmi citlivé na škodlivé účinky, najmä chemické (drogy, jedy, alkohol, drogy) a infekčné. Napríklad, ak žena ochorie na rubeolu medzi 4. a 12. týždňom tehotenstva, môže to spôsobiť potrat alebo narušiť tvorbu srdca, mozgu, orgánov zraku a sluchu u plodu, t.j. orgánov, ktorých vývoj prebieha v plode. toto obdobie.

Po pôrode alebo výstupe z vajíčka začína postembryonálny vývoj organizmu. Pre niektoré organizmy trvá toto obdobie života niekoľko dní, pre iné - niekoľko desiatok a stoviek rokov, v závislosti od druhu.

Lev zomiera na starobu vo veku asi 50 rokov, krokodíl môže žiť až 100 rokov, dub - až 2000 rokov, sekvoja - viac ako 3000 rokov a ovos - 4-6 mesiacov. Niektoré druhy hmyzu žijú niekoľko dní.

Človek zomiera na starobu medzi 75-100 rokom života, hoci niektorí ľudia sa dožívajú aj viac ako 100 rokov.

Postembryonálny vývoj pozostáva z troch vekových období:

mladosti, zrelosti a staroby. Pre každé z týchto období sú charakteristické určité premeny v štruktúre a životných procesoch organizmu, a to v dôsledku jeho dedičnosti a vplyvu vonkajších podmienok.

V procese postembryonálneho vývoja organizmus prechádza kvantitatívnymi a kvalitatívnymi zmenami.

Ontogenéza je vývin jedinca (jedinca) v dôsledku dedičnosti a vplyvom podmienok prostredia.

Ontogenéza je určite jedným z najúžasnejších biologických javov.

Keď sa telo objaví vo forme malého embrya alebo zárodku, prechádza sériou zložitých štádií vývoja, počas ktorých sa v ňom postupne vytvárajú všetky orgány a mechanizmy, ktoré zabezpečujú životne dôležitú činnosť. Po dosiahnutí puberty si organizmus uvedomuje hlavnú funkciu života - dáva potomstvo, ktoré zabezpečuje trvanie a kontinuitu existencie svojho druhu.

Existencia akéhokoľvek organizmu je zložitý a nepretržitý proces embryonálneho a postembryonálneho vývoja za určitých životných podmienok a počas období špecifických pre každý druh.

1. Opíšte obdobie embryonálneho vývoja organizmu.

Nahraďte nasledujúce definície pojmami: organizmus v raných štádiách vývoja; individuálny vývoj mnohobunkového organizmu.

3*. Vysvetlite, prečo je vplyv nebezpečných vonkajších vplyvov (žiarenie, fajčenie) deštruktívnejší v embryonálnom štádiu ontogenézy ako v postembryonálnom štádiu.

Nepriame delenie buniek (mitóza) počas prechodu série fáz (profáza, metafáza, anafáza, telofáza) zabezpečuje prenos rovnakej dedičnej informácie, ktorú obsahuje materská bunka v chromozómoch jadra, do dcérskych buniek. Interfáza pripravuje bunku na delenie.

Najstarším typom reprodukcie je nepohlavná reprodukcia. Zabezpečuje stabilitu genetickej informácie, zachovanie vlastností druhu, rýchlejší nárast početnosti a presídľovanie na nové územia.

Sexuálne rozmnožovanie vzniklo v procese evolúcie neskôr ako asexuálne.

Prostredníctvom meiózy, prekríženia a oplodnenia poskytuje pohlavné rozmnožovanie genetickú variabilitu, ktorá organizmom umožňuje získať nové črty a vlastnosti, a tak sa lepšie prispôsobiť meniacim sa podmienkam prostredia.

V procese meiózy dochádza k redukčnému deleniu zárodočných buniek a tvorbe haploidnej (In) sady chromozómov v jadre gamét. Keď sú bunky oplodnené, samčie a samičie gaméty sa spoja s haploidnou sadou chromozómov a vytvorí sa zygota s diploidnou (2p) sadou chromozómov v jadre.

Zygota vedie k vývoju nového organizmu. Priebeh života organizmu od narodenia po smrť sa nazýva individuálny vývoj (ontogenéza). V mnohobunkových organizmoch ontogenéza pozostáva z embryonálneho a postembryonálneho obdobia.

Individuálny vývoj všetkých organizmov sa uskutočňuje v súlade s dedičnými vlastnosťami, ktoré sú vlastné tomuto druhu, a v závislosti od podmienok prostredia.

Skontrolujte sa 1. Vysvetlite biologickú úlohu ženských a mužských pohlavných gamét.

2. Vysvetlite hlavné rozdiely medzi mitózou a meiózou.

3. Aká je závislosť individuálneho vývoja organizmu od podmienok prostredia v embryonálnom a postembryonálnom období?

4. Aké štádiá pozorujeme v bunkovom cykle jednobunkových organizmov Vysvetlite význam interfázy v živote bunky.

1. Opíšte pojmy „rast organizmu“ a „vývoj organizmu“.

Úlohy na diskusiu 1. Opíšte biologickú úlohu rôznych typov reprodukcie, ak sú pozorované v organizmoch rovnakého druhu. Uveďte príklady.

2. Rozšíriť mechanizmus zabezpečenia kontinuity života.

3. Je správne povedať, že vývoj organizmu nastáva v embryonálnom období a v postembryonálnom období dochádza len k zväčšeniu veľkosti tela, teda k rastu organizmu? Podporte svoje názory konkrétnymi príkladmi.

Základné pojmy Nepohlavné rozmnožovanie. Sexuálna reprodukcia. Gamete. Zygota. Chromozóm. Mitóza. meióza. Prejsť. Bunkový cyklus. diploidná bunka.

haploidná bunka. Ontogenéza.

Kapitola o premenlivosti Po preštudovaní kapitoly budete schopní:

vysvetliť základné pojmy genetiky;

opísať mechanizmus určovania pohlavia a typy dedičnosti znakov;

charakterizovať úlohu dedičnosti a premenlivosti organizmov vo voľnej prírode.

§ 17 Z histórie vývoja genetiky Genetika (grécky genéza - „pôvod“) je názov vedy, ktorá študuje dedičnosť a premenlivosť organizmov, ako aj mechanizmy riadenia týchto procesov. Má dlhú históriu.

Už v dávnych dobách ľudia chápali, že rastliny, zvieratá a dokonca aj ľudia dedia niektoré vlastnosti od svojich rodičov, keďže nebolo možné nevidieť podobnosti medzi potomkami a rodičmi. Okrem toho sa určité „generické“ znaky prenášali nezmenené z generácie na generáciu. Na základe tejto schopnosti rastlín a zvierat dediť určité vlastnosti, začali vyberať semená rastlín na siatie od najproduktívnejších jedincov, snažili sa chovať mladé zvieratá, ktoré majú vlastnosti, ktoré ľudia potrebujú – dávať viac mlieka alebo vlny, lepšie vykonávať ťažnú prácu , atď.

Staroveké čínske rukopisy napríklad dosvedčujú, že pred 6000 rokmi vznikli krížením a selekciou rôzne odrody ryže. Archeologické nálezy potvrdzujú, že Egypťania pestovali produktívne odrody pšenice. Medzi babylonskými písomnými pamiatkami v Mezopotámii sa našla kamenná tabuľka pochádzajúca zo 6. tisícročia pred Kristom. e., ktorá zaznamenala údaje o dedičnosti tvaru hlavy a hrivy u piatich generácií koní (obr. 25).

Avšak až v 19. a začiatkom 20. storočia, keď sa nahromadili poznatky o živote bunky, vedci začali skúmať fenomén dedičnosti. Prvý pojednanie o štúdiu dedičnosti uskutočnil český vedec a mních G. Mendel. V roku 1865 v článku „Experimenty na rastlinných hybridoch“ sformuloval vzorce dedenia vlastností, ktoré položili základ pre vedu o genetike. Mendel ukázal, že dedičné znaky (sklony) nie sú „zrastené“, ako sa doteraz predpokladalo, ale prenášajú sa z rodičov na potomkov vo forme diskrétnych (oddelených, oddelených) jednotiek, ktoré nazval faktory. Tieto jednotky, prezentované v pároch u jedincov, sa nezlúčia, ale zostávajú oddelené a prenášajú sa na potomkov v mužských a ženských zárodočných bunkách, jednu jednotku z každého páru.

V roku 1909 pomenoval dedičné jednotky dánsky vedec V.

Johansenove gény (grécky genos- "rod"). Na začiatku XX storočia. americký embryológ a genetik T. Morgan experimentálne zistil, že gény sa nachádzajú na chromozómoch a sú tam usporiadané lineárne. Odvtedy je koncept génu ústredným prvkom genetiky.

Významná úloha vo vývoji genetiky v prvej polovici XX storočia. hrali naši domáci vedci.

A.S. Serebrovský, ktorý skúmal genetiku zvierat, ukázal zložitú štruktúru génu a zaviedol do vedy pojem "genofond". Doktrínu dedičnosti a premenlivosti obohatili diela N.I. Vavilov, ktorý v roku 1920 sformuloval zákon homologických radov dedičnosti a premenlivosti, ktorý zabezpečil úzke prepojenie genetiky a evolučnej doktríny. Yu.A. Filipchenko vykonal množstvo experimentov s genetickou analýzou rastlín, vyvinul metódy na štúdium variability a dedičnosti. Významne prispel k rozvoju genetiky aj G.D.

Karpečenko, N.K. Koltsov, S.S. Chetverikov a ďalší výskumníci.

V 40. rokoch. boli položené biochemické základy genetiky. Vedci dokázali úlohu molekúl nukleových kyselín pri prenose dedičnej informácie, čo viedlo k zrodu molekulárnej genetiky. Rozlúštenie štruktúry molekuly DNA, publikované v roku 1953, ukázalo úzku súvislosť tejto chemickej zlúčeniny s dedičnou informáciou v génoch.

Pokroky v molekulárnej genetike viedli k vytvoreniu nového odvetvia biologickej vedy - genetické inžinierstvo, ktorý umožňuje manipuláciou s jednotlivými génmi získať in vitro nové kombinácie génov v chromozóme, ktoré tam predtým neboli. Genetické inžinierstvo sa stalo široko používaným poľnohospodárstvo a biotechnológie.

Rozvoj genetiky založený na molekulárnych základoch pri zvažovaní dedičných vlastností sa stal možným vďaka vytvoreniu špičkových technológií v oblasti vedeckého výskumu, ktoré sa objavili až v polovici 20.

Genetika je teoretický základ selekcia (lat. selectio - „výber“, „výber“) rastlín, živočíchov a mikroorganizmov, teda vytváranie organizmov s vlastnosťami, ktoré človek potrebuje. Na základe genetických vzorov chovatelia vytvárajú vylepšené odrody rastlín a plemená domácich zvierat. Metódy genetického inžinierstva produkujú nové kmene (čisté kultúry) mikroorganizmov (baktérie, huby), ktoré syntetizujú látky na liečbu chorôb.

Výskum genetických vedcov viedol k pochopeniu skutočnosti, že spolu s infekčné choroby Existuje mnoho rôznych dedičných chorôb. Včasná diagnostika týchto ochorení umožňuje včas zasiahnuť do priebehu ochorenia a zabrániť alebo spomaliť jeho rozvoj.

Degradácia prostredia a negatívne zmeny prostredia spôsobili mnohé poruchy v genetickej sfére živých organizmov, čím sa zvýšila pravdepodobnosť dedičných chorôb u ľudí.

Na vyriešenie mnohých problémov spojených s týmto alarmujúcim trendom a na zabezpečenie ľudskej genetickej bezpečnosti bol potrebný cielený výskum a spojené úsilie environmentálnych vedcov a genetikov. Vznikol tak nový dôležitý smer vo vede – ekologická genetika, ktorý zabezpečil rozvoj služby genetickej bezpečnosti. Ten študuje genetickú aktivitu chemických a fyzikálnych faktorov prostredia, ktoré ovplyvňujú ľudí a prírodu ako celok. Ekológovia dokázali, že pre trvalo udržateľný rozvoj života na Zemi je potrebné zachovať biologickú diverzitu druhov a prírodných ekosystémov. Táto životne dôležitá úloha pre ľudstvo viedla k aktívnemu rozvoju takého smeru v biologickej vede, akým je populačná genetika.

Znalosti genetiky sú žiadané v botanike, zoológii, mikrobiológii, ekológii, evolúcii, antropológii, fyziológii, etológii a ďalších oblastiach biológie. Údaje z genetického výskumu sa využívajú v biochémii, medicíne, biotechnológii, ochrane prírody a poľnohospodárstve. Dá sa povedať, že objavy a metódy genetiky nachádzajú uplatnenie vo všetkých oblastiach ľudskej činnosti súvisiacich so živými organizmami. Zákony genetiky majú veľký význam pre vysvetlenie všetkých procesov života na Zemi.

Vedecká a praktická úloha genetiky je určená významom predmetu jej štúdia - dedičnosťou a variabilitou, to znamená vlastnosťami, ktoré sú vlastné všetkým živým bytostiam.

1. Čo študuje veda o genetike, kedy a prečo dostala svoj názov?

2. Prečo je G. Mendel považovaný za „otca genetiky“?

3. Nahraďte zvýraznené slová výrazom.

Údaje vedy, ktorá študuje dedičnosť a variabilitu organizmov, sa teraz široko používajú vo všetkých oblastiach biológie.

Jednotky, ktoré zabezpečujú prenos dedičných vlastností, sú prítomné vo všetkých organizmoch bez výnimky.

štyri*. Opíšte úlohu poznatkov o nukleových kyselinách pre rozvoj genetiky.

§ 18 Základné pojmy genetiky Genetika študuje dve základné vlastnosti živých organizmov - dedičnosť a premenlivosť.

Dedičnosť je schopnosť organizmov prenášať svoje vlastnosti a charakteristiky vývoja na potomstvo. Vďaka tejto schopnosti si všetky živé bytosti (rastliny, zvieratá, huby či baktérie) ponechajú vo svojich potomkoch charakterové rysy milý. Takáto kontinuita dedičných vlastností je zabezpečená prenosom ich genetickej informácie. Nositeľmi dedičnej informácie v organizmoch sú gény.

Gén je jednotka dedičnej informácie, ktorá sa prejavuje ako znak organizmu.

V téme „Biosyntéza bielkovín v živej bunke“ (§ 10) bolo poznamenané, že gén slúži ako základ pre stavbu molekúl bielkovín, ale v genetike gén pôsobí ako nosič vlastnosti v organizme. Táto „dualita“ génu sa stáva pochopiteľnou, ak si spomenieme, že najdôležitejšia funkcia proteínu v bunke je enzymatická, t. j. riadenie chemických reakcií, v dôsledku ktorých sa vytvárajú všetky znaky organizmu. Túto „dvojitú“ úlohu génu možno vyjadriť schémou: gén – proteín – enzým – chemická reakcia – znak organizmu.

Gén je časť molekuly DNA (a v niektorých vírusoch RNA) s určitým súborom nukleotidov. Sekvencia nukleotidov obsahuje genetickú informáciu o vývoji vlastností organizmu. U vyšších organizmov sa gény nachádzajú v DNA chromozómov (ide o tzv. jadrové gény) a v DNA obsiahnutej v organelách cytoplazmy – mitochondriách a chloroplastoch (ide o cytoplazmatické gény).

Vo všetkých organizmoch toho istého druhu sa každý gén nachádza na určitom mieste v porovnaní s inými génmi. Umiestnenie génu na úseku DNA sa nazýva lokus. U rôznych jedincov toho istého druhu má každý gén niekoľko foriem – alel. Alely obsahujú informácie o jednom alebo druhom variante vývoja znaku, ktorý je riadený týmto génom (napríklad farba očí). Bunky diploidného organizmu zvyčajne obsahujú dve alely každého génu, jednu získanú od matky a druhú od otca. Akákoľvek zmena v štruktúre génu vedie k objaveniu sa nových alel tohto génu a k zmene vlastnosti, ktorú riadi.

Organizmy, ktoré nesú rôzne (alternatívne) alely toho istého génu na rovnakých (homologických) chromozómoch, sa nazývajú heterozygotné a organizmy s rovnakými alelami na homológnych chromozómoch sa nazývajú homozygotné.

Heterozygotnosť zvyčajne zabezpečuje vyššiu životaschopnosť organizmov, ich dobrú adaptabilitu na meniace sa podmienky prostredia, a preto je široko zastúpená v prirodzených populáciách rôznych druhov.

Gén je časť molekuly DNA, ktorá určuje možnosť rozvoja konkrétneho znaku. Samotný vývoj tejto vlastnosti je však do značnej miery závislý od vonkajších podmienok.

Súhrn všetkých génov (alel) jednotlivca sa nazýva genotyp.

Genotyp pôsobí ako jediný interagujúci systém všetkých genetických prvkov, ktoré riadia prejavy všetkých znakov organizmu (vývoj, štruktúra, životná aktivita).

Súhrn všetkých charakteristík organizmu sa nazýva fenotyp. Fenotyp sa tvorí v procese interakcie medzi genotypom a vonkajším prostredím. Nie všetky genotypové možnosti organizmu sa realizujú vo fenotype. Preto sa fenotyp nazýva aj špeciálny prípad prejavu genotypu v špecifických podmienkach. Prakticky neexistuje úplná zhoda genotypu s fenotypom. Zmena genotypu nie je vždy sprevádzaná zmenou fenotypu a naopak.

V rámci toho istého druhu sú si všetci jedinci dosť podobní. Ale za rôznych podmienok sa jednotlivci, dokonca aj s rovnakým genotypom, môžu medzi sebou líšiť v povahe a sile prejavu svojich vlastností (t. j. vo fenotype). V tomto smere sa v genetike používa pojem reakčná norma, ktorá označuje rozsah (hranice) fenotypových prejavov znaku u jedinca pod vplyvom vonkajšieho prostredia bez zmeny genotypu.

Genotyp určuje hranice (rozsah) normy reakcie organizmu, teda jeho genetické schopnosti, a fenotyp tieto schopnosti implementuje do znakov.

Každý organizmus žije a vyvíja sa v určitých podmienkach prostredia a zažíva pôsobenie vonkajších faktorov. Tieto faktory (teplota, svetlo, prítomnosť iných organizmov a pod.) sa môžu prejaviť vo fenotype, teda môže sa meniť veľkosť alebo fyziologické vlastnosti organizmu.

Preto môže byť prejav znakov aj u blízko príbuzných organizmov rôzny. Tieto rozdiely medzi jednotlivcami v rámci druhu sa nazývajú variabilita.

Variabilita je vlastnosťou živých organizmov existovať v rôznych formách, čo im poskytuje schopnosť prežiť v meniacich sa podmienkach prostredia.

Variácie môžu byť spôsobené vplyvom faktorov prostredia, ktoré neovplyvňujú zmeny v genotype. Variabilita spojená so zmenami v genotype je sprevádzaná objavením sa nových vlastností a vlastností zdedených organizmom. Obzvlášť často sa to pozoruje u jedincov, ktorí sa objavili v dôsledku kríženia.

Variabilita je vlastnosť organizmov, na rozdiel od dedičnosti.

Ale aj dedičnosť a variabilita sú neoddeliteľne spojené. Zabezpečujú kontinuitu dedičných vlastností a schopnosť prispôsobiť sa meniacim sa novým podmienkam prostredia, čo spôsobuje progresívny vývoj života.

Dedičnosť a variabilita sú vlastné všetkým organizmom. Genetika, ktorá študuje vzorce dedičnosti a variability, odhaľuje metódy na riadenie týchto procesov.

1. Čo je to alela? Aké gény sa nazývajú alelické?

2. Porovnajte úlohu dedičnosti a premenlivosti v živote organizmov.

3*. Odstráňte slová vo vetách, ktoré skresľujú správnosť tvrdení.

Ako gén dedičný faktor a diskrétna jednotka genetickej informácie je lokalizovaná v chromozómoch organel.

Genotyp je jediný systém všetkých chromozómov a genetických prvkov danej bunky alebo organizmu.

Hranice reakčnej normy sú určené genotypom a fenotypom.

Fenotyp je súbor znakov a génov organizmu.

§19 Mendelove genetické experimenty Človek sa vždy snažil zistiť vzorce dedenia vlastností.

Talentovaní chovatelia na základe dlhoročnej praxe získali presne tie vlastnosti, ktoré chceli vidieť v novej odrode rastlín (napríklad jablone, ruže) alebo plemenách zvierat (farba koňa, tvar tela psa, holubica, dĺžka kohútieho chvosta, atď.). Nikto však dlho nevedel vysvetliť, ako sa prenáša genetická informácia z rodičov na potomkov. Až v polovici XIX storočia. v českom Brne na túto otázku odpovedal vďaka genetickým experimentom mních G. Mendel.

Mendel dobre premyslel podmienky na vykonávanie genetických experimentov a vybral si veľmi úspešný predmet štúdia – hrach.

výskumník s kombináciou vlastností. V tomto prípade dôjde k kríženiu - spojeniu v dôsledku sexuálneho procesu genetického materiálu dvoch buniek v jednej bunke. Organizmus s novými dedičnými vlastnosťami, ktorý sa vyvinul z takejto bunky, sa nazýva hybrid (latinsky hibrida - „zmes“). Tým, že Mendel skrížil rastliny dvoch odrôd s kontrastnými znakmi týmto spôsobom (obr. 26), vykonal presný výpočet dedičnosti týchto znakov v niekoľkých generáciách.

V dôsledku dlhoročných predbežných experimentov vybral z mnohých odrôd hrachu čisté línie, ktoré sa líšili v množstve kontrastných znakov.

Mendel si vybral sedem takých vlastností, ktoré majú kontrastný prejav u potomstva: 1) farba kvetov (fialová a biela); 2) farba semien (žltá a zelená); 3) farbenie fazule (zelená a žltá); 4) povrch semien (hladký a zvrásnený); 5) tvar fazule (jednoduchý a segmentovaný); 6) dĺžka stonky (dlhá a krátka); 7) postavenie kvetov na stonke (axilárne a apikálne).

Najprv študoval dedičnosť jedného páru kontrastných variantov iba jedného znaku.

Kríženie, v ktorom sa rodičia líšia v jednom znaku, Mendel nazval monohybrid. Po štúdiu prejavu jedného samostatného znaku, ktorého rozdiely sa striedavo dedia, prešiel k štúdiu prenosu dvoch znakov (dihybridné kríženie) a potom troch znakov (trihybridné kríženie). Skontrolovaním svojich záverov prostredníctvom mnohých experimentov a kvantitatívneho účtovania všetkých typov získaných hybridov a potom starostlivej analýzy výsledkov výskumník identifikoval vzory dedičnosti vlastností.

Mendelov prvý zákon. Najprv sa uskutočnili pokusy s krížením hrachu s fialovými a bielymi kvetmi. Mendel opeľoval fialové kvety peľom z bielych kvetov a naopak. Takýmto krížením dvoch geneticky odlišných odrôd sa získalo zmiešané potomstvo - hybridy prvej generácie.

Mendel zistil, že krížením odrôd hrachu s fialovými a bielymi kvetmi sa všetky rastliny v prvej generácii ukázali ako rovnaké (uniformné) – s fialovými kvetmi (obr. 27).

Mendel vyslovil dômyselný predpoklad, že každá zdedená vlastnosť sa prenáša vlastným faktorom (neskôr nazývaným gén). V čistých líniách hrachu má každý rodič jednu vlastnosť: kvet je buď biely alebo fialový. Hybridy súčasne obsahujú znaky oboch rodičov, ale navonok sa objavuje iba jeden z nich, ten „silnejší“. Takýto „silný“ znak nazval dominantný (lat. dominantis – „dominantný“) a „slabý“ – recesívny (lat. recessus – „odstránenie“). V prípade fialových a bielych kvetov hrachu sa ako dominantná ukázala fialová farba kvetov a recesívna biela farba.

Mendel zaviedol na označenie znakov doslovnú symboliku, ktorá sa používa dodnes. Dominantné gény označil veľkými písmenami a recesívne gény rovnakými, ale malými písmenami latinskej abecedy. Takže označil fialovú farbu kvetu hrachu (dominantný znak) A a bielu farbu kvetu (recesívny znak) - a. Označil rodičov P, kríženie - znak "x" a krížencov prvej generácie - F,.

Zvážte genotyp rodičov v tomto experimente. Čisté odrody sa vyznačujú homogenitou párových (alelických) génov, t. j. rodičovské jedince (P) obsahovali inklinácie (alelické gény) len jedného typu: buď recesívne (aa) alebo dominantné (AA). Takíto jedinci sa nazývajú homozygoti (z gréckeho homos - „rovnaký“ a „zygot“) a jednotlivci s rôznymi dedičnými sklonmi (Aa) sa nazývajú heterozygoti (z gréckeho heteros - „iný“ a „zygot“).

V rastlinách s bielymi kvetmi sú oba alelické gény recesívne, to znamená, že sú homozygotné pre recesívny znak (aa). Pri samoopelení budú takéto potomky vo všetkých nasledujúcich generáciách výlučne s bielymi kvetmi. Rodičovské rastliny s fialovými kvetmi nesú rovnaké alelické gény – sú homozygotné pre dominantný znak (AA) a ich potomkovia budú vždy fialoví. Pri krížení hybridov prvej generácie dostane každá alela jeden gén od oboch rodičov. Ale u takýchto hybridov sa objavuje iba dominantný znak (fialové kvety) a recesívny znak (biele kvety) je maskovaný. Preto všetky hybridy prvej generácie vyzerajú rovnako – fialové.

Rovnaká pravidelnosť bola pozorovaná aj pri pokusoch s inými znakmi: u všetkých hybridov prvej generácie sa objavuje iba jeden dominantný znak a druhý, recesívny, akoby zaniká. Mendel nazval odhalený vzor pravidlo dominancie, ktoré sa dnes nazýva zákon uniformity hybridov prvej generácie alebo prvý Mendelov zákon.

Prvý Mendelov zákon hovorí: pri krížení rodičov čistých línií, ktoré sa líšia v jednom kontrastnom znaku, budú všetci kríženci prvej generácie jednotné a budú vykazovať znak iba jedného z rodičov.

Dominantný gén v heterozygotnom stave nie vždy úplne maskuje recesívny gén.

Existujú prípady, keď hybrid F (má strednú povahu - s neúplnou dominanciou.

Napríklad pri krížení nočnej krásky s červenými (AA) a bielymi (aa) kvetmi u hybridov (F j) bola farba kvetov (Aa) stredná - ružová (neúplná dominancia). Tento stredný typ dedičnosti vlastností sa často pozoruje u zvierat (obr. 28).

Druhý Mendelov zákon. Po získaní hybridných semien prvej generácie hrachu ich Mendel znovu zasial, ale teraz už znovu neopelil. V dôsledku samoopelenia rastliny produkovali semená druhej generácie (F2). Boli medzi nimi rastliny s fialovými kvetmi (bolo ich najviac) a s bielymi kvetmi (asi štvrtina rastlín).

Mendel zistil, že pri samoopelení hybridov prvej generácie sa dominantné a recesívne znaky objavujú u potomkov v rôznych kombináciách. Toto je vyjadrené v genotype nasledovne: jeden homozygot pre dominantný znak (AA), dvaja heterozygoti (Aa) a jeden homozygotný pre recesívny znak (a a). Navonok, teda vo fenotype, sa to prejavuje nasledovne: tri jedince s fialovými kvetmi a jeden s bielymi. Fenomén, pri ktorom v dôsledku kríženia heterozygotných jedincov dochádza k distribúcii dominantných a recesívnych znakov u potomstva v pomere 3 : 1, nazval Mendel štiepením. V súčasnosti sa tento jav nazýva štiepiaci zákon alebo druhý Mendelov zákon.

Druhý Mendelov zákon hovorí: keď sa medzi sebou skrížia dvaja hybridi prvej generácie, medzi ich potomkami - hybridmi druhej generácie - sa pozoruje rozdelenie: počet jedincov s dominantným znakom súvisí s počtom jedincov s recesívnym znakom ako 3:1.

Podľa tohto zákona hybridy prvej generácie dávajú štiepenie: jedinci s recesívnymi znakmi sa znova objavujú v ich potomstve, ktoré tvoria asi štvrtinu celkového počtu potomkov.

Zákon štiepenia je spoločný pre všetky živé organizmy.

Mendel vysvetľoval štiepenie znakov u potomkov pri krížení heterozygotných jedincov tým, že v ich zárodočných bunkách (gamétach) je len jedno ložisko (gén) z alelického páru, ktorý sa správa ako samostatný a celistvý.

Mendel nazval tento jav čistotou gamét, hoci nevedel, prečo sa tak stalo. A to je pochopiteľné: v jeho dobe nebolo nič známe ani o mitóze, ani o meióze. Teraz sa zistilo, že v dôsledku meiózy sa v gamétach vytvára haploidný (jediný) súbor nepárových chromozómov a sú v nich umiestnené buď dominantné alebo recesívne gény.

1. Vysvetlite podstatu prvého Mendelovho zákona.

2. Formulujte druhý Mendelov zákon.

3*. Aký je rozdiel medzi F; z F2 v monohybridnom krížencovi?

štyri*. Prečo sú alely vždy spárované?

§ 20 Dihybridné kríženie. Tretí Mendelov zákon Po stanovení zákona štiepenia na príklade monohybridných krížení začal Mendel zisťovať, ako sa správajú dvojice alternatívnych znakov génu. Koniec koncov, organizmy sa navzájom líšia nie jedným, ale mnohými spôsobmi.

Aby stanovil mechanizmus dedičnosti dvoch párov alternatívnych znakov, vykonal sériu experimentov na dihybridnom krížení. Na experimenty sa ako materská rastlina bral hrášok s hladkými žltými semenami a ako materská rastlina zelené vráskavé semienka. V prvej rastline boli oba znaky dominantné (AB) a v druhej boli oba znaky recesívne (ab).

V dôsledku kríženia sa podľa zákona o dominancii znaku u hybridov prvej generácie (F j) všetky semená ukázali ako hladké a žlté. Na ďalší rok z týchto semien vyrástli rastliny, v kvetoch ktorých došlo k samoopeleniu. U takto získaných rastlín (druhá generácia - F 2) došlo k štiepeniu znakov a spolu s rodičovskými (hladkožlté a zvráskavené zelené semená) sa objavili úplne nové - zvráskavené žlté a hladké zelené semená.

Ukázalo sa, že heterozygoti pre dva páry alelických génov tvoria štyri typy gamét v rovnakom množstve (AB, Ab, aB, ab). V dvoch z nich sú gény v rovnakej kombinácii ako u rodičov a v ďalších dvoch - v nových kombináciách alebo rekombináciách. Pomer genotypových foriem F2 hybridov (obr. 29) možno stanoviť pomocou Punnettovej mriežky, pomenovanej po jednom z významných anglických genetikov začiatku 20. storočia, ktorý túto metódu navrhol. V mriežke sú horizontálne a vertikálne zapísané alelické gény gamét rodičov a ich spojením sa v okienkach získavajú genotypy potomkov.

Identifikácia týchto vzorov je možná len s veľmi veľkým množstvom experimentálneho materiálu, preto Mendel, ktorý študoval štiepenie semien na základe tvaru semien, preskúmal 7324 hrachov na základe farby - hrach a na základ farby - 556.

V posudzovanom dihybridnom krížení sa hybridné semená (556 kusov) druhej generácie (F2) rozdelili v tomto pomere: 315 hladká žltá, 108 hladká zelená, 101 vráskavá žltá a 32 vráskavá zelená. Toto rozloženie hrášku ukázalo, že 3/4 z nich sú žlté a 1/4 z nich sú zelené. Spomedzi žltých semien boli 3/4 hladké a 1/4 zvrásnené. U zelených bol pozorovaný rovnaký pomer: 3/4 hladké a 1/4 zvrásnené. Vo všetkých prípadoch výsledky ukázali pomer 3:1.

Experimenty na dihybridnom krížení ukázali, že rozdelenie jedného páru znakov (žltá a zelená) vôbec nesúvisí s rozštiepením druhého páru (hladká a vráskavá forma). To znamená, že počas prenosu z generácie na generáciu sa nezávisle od seba prerozdeľujú dva páry znakov. Semená F2 hybridov sa zároveň vyznačovali nielen rodičovskými kombináciami znakov, ale aj rekombináciami (nové kombinácie).

Pri analýze výsledkov dihybridného kríženia Mendel dospel k záveru:

rozdelenie v oboch pároch kontrastných (alternatívnych) znakov sa vyskytuje nezávisle od seba. Tento jav odráža podstatu tretieho Mendelovho zákona – zákona o nezávislom dedení (kombinácii) vlastností.

Tretí Mendelov zákon hovorí, že každý pár kontrastných (alternatívnych) vlastností sa dedí nezávisle od seba v niekoľkých generáciách; v dôsledku toho sa medzi krížencami druhej generácie objavujú potomkovia s novými kombináciami znakov v pomere 9:3:3:1.

Zákon nezávislej dedičnosti vlastností opäť potvrdzuje diskrétnosť akéhokoľvek génu. Táto vlastnosť génov byť nositeľom jedného dedičného znaku sa prejavuje tak v nezávislej kombinácii alel rôznych génov, ako aj v ich nezávislom pôsobení - vo fenotypovej expresii. Nezávislú distribúciu génov možno vysvetliť správaním chromozómov počas meiózy. Počas meiózy sa páry homológnych chromozómov a s nimi spárované gény redistribuujú a rozchádzajú sa do gamét nezávisle od seba.

Aby si Mendel overil správnosť svojich záverov, uskutočnil experimenty, v ktorých overoval, či recesívne alely génu skutočne nezmizli, ale boli iba maskované dominantnými alelami génu. Mendel vykonal overovaciu štúdiu vo všetkých prípadoch monohybridných aj dihybridných krížení.

Predpokladajme, že jedinci s genotypmi AA a Aa majú rovnaký fenotyp.

Potom pri krížení s jedincom, ktorý je recesívny pre túto vlastnosť a má genotyp aa, sa získajú tieto výsledky:

V prvom prípade jedinci homozygotní pre dominantný (AA) gén nespôsobujú štiepenie F1 a v druhom prípade heterozygotní jedinci (Aa) pri krížení s homozygotným jedincom spôsobujú štiepenie už v F1.

Podobné výsledky sa získali pri analýze (testovaní) kríženia a pre dva páry alel:

Kríženie jedinca neurčitého genotypu s jedincom homozygotným pre recesívne alely sa nazýva analyzujúce kríženie (obr. 30). Takéto kríženie sa uskutočňuje na určenie genotypu jedinca. Analýza je nielen teoreticky zaujímavá, ale má veľký význam aj v šľachtiteľskej práci.

prvá generácia dihybridného kríženia (F j). Zapíšte si ich pomocou Punnettovej mriežky.

štyri*. Prečo sa jedinci homozygotní pre dominantné alely nepoužívajú pri analýze krížení na identifikáciu genotypu?

Laboratórna práca č. 3 (pozri prílohu c. § 21 Viazaná dedičnosť génov a kríženie Začiatkom 20. storočia, keď genetici začali vykonávať mnohé experimenty s krížením na širokej škále predmetov (kukurica, paradajky, myši, ovocie muchy, kurčatá atď.) , zistilo sa, že vzory stanovené Mendelom sa neprejavujú vždy. Napríklad dominancia nie je pozorovaná vo všetkých pároch alel. Namiesto toho vznikajú intermediárne genotypy, na ktorých sa zúčastňujú obe alely. Veľa párov génov sa tiež zistilo, že nedodržiavajú zákon nezávislej dedičnosti génov, najmä ak sa pár alelických génov nachádza na rovnakom chromozóme, to znamená, že gény sú, ako keby, navzájom spojené.

Takéto gény sa nazývajú spojené.

Mechanizmus dedenia spojených génov, ako aj umiestnenie niektorých spojených génov, stanovil americký genetik a embryológ T. Morgan. Ukázal, že zákon nezávislej dedičnosti formulovaný Mendelom je platný iba v prípadoch, keď sú gény nesúce nezávislé znaky lokalizované na rôznych nehomologických chromozómoch. Ak sú gény na rovnakom chromozóme, potom k dedičnosti znakov dochádza spoločne, t.j.

spojený. Tento jav sa začal nazývať spojené dedičstvo, ako aj zákon prepojenia alebo Morganov zákon.

Zákon o väzbe hovorí, že spojené gény umiestnené na rovnakom chromozóme sa dedia spolu (spojené).

Existuje veľa známych príkladov prepojenej dedičnosti génov. Napríklad v kukurici sa farba semien a povaha ich povrchu (hladký alebo zvrásnený), navzájom prepojené, dedia spolu. U hrachu (Lathyrus odoratus) sa farba kvetov a tvar peľu dedia v spojitosti.

Všetky gény jedného chromozómu tvoria jeden komplex - väzbovú skupinu.

Zvyčajne spadajú do jednej pohlavnej bunky - gaméty a dedia sa spolu.

Preto sa gény zahrnuté do väzbovej skupiny neriadia tretím Mendelovým zákonom o nezávislej dedičnosti. Úplné prepojenie génov je však zriedkavé. Ak sú gény umiestnené blízko seba, potom je pravdepodobnosť kríženia chromozómov malá a môžu zostať na tom istom chromozóme dlhú dobu, a preto sa budú dediť spolu. Ak je vzdialenosť medzi dvoma génmi na chromozóme veľká, potom je vysoká pravdepodobnosť, že sa môžu rozptýliť pozdĺž rôznych homológnych chromozómov. V tomto prípade sa gény riadia zákonom nezávislej dedičnosti.

Tretí Mendelov zákon teda odráža častý, ale nie absolútny jav v dedení vlastností.

Hlavné dôkazy o prenose dedičnosti boli získané v experimentoch Morgana a jeho spolupracovníkov.

Morgan vo svojich pokusoch uprednostňoval ovocnú mušku Drosophila (Drosophila melanogaster). A doteraz je obľúbeným objektom výskumu genetikov. Drosophila sa dá veľmi ľahko a rýchlo chovať v laboratóriu, a čo je najdôležitejšie, je veľmi vhodná na hybridologickú analýzu vďaka mnohým elementárnym znakom, ktoré sa dajú ľahko zohľadniť. V súčasnosti je dešifrovaný jej genotyp, sú vytvorené podrobné mapy väzbových skupín génov v chromozómoch (Drosophila má len 4 páry chromozómov). Mnohé ustanovenia chromozómovej teórie dedičnosti a vlastnosti génu určil T. Morgan na základe pokusov s Drosophila. T. Morgan je považovaný za tvorcu chromozómovej teórie dedičnosti.

Prejsť. Morgan pri štúdiu dedičnosti znakov spojených s pohlavím objavil lineárne usporiadanie génov na chromozóme, sformuloval doktrínu génu ako elementárneho nositeľa dedičnej informácie a vyvinul metódu konštrukcie genetických máp chromozómov. Tiež nainštaloval genetická úloha meiózy a objavil fenomén crossing over. Crossing over bol prvýkrát objavený pri štúdiu prepojenej dedičnosti vlastností spôsobených génmi umiestnenými na rovnakom chromozóme. Počas experimentov sa objavil malý počet jedincov s rekombinovanými znakmi.

V tomto prípade sa ukázalo, že jeden z predtým spojených génov je v jednom chromozóme a druhý - v inom, homológny, pretože chromozómy sa prekrývali a vymenili si svoje časti. Tento jav sa nazýval crossing over (pozri obr. 24).

Pripomeňme, že prekríženie nastáva na konci profázy I meiózy. V procese meiózy sa homológne chromozómy pred rozptýlením do rôznych jadier navzájom zoradia, konjugujú (spájajú), pretínajú, vymieňajú si miesta. Čím ďalej od seba sú gény umiestnené na chromozóme, tzv skôr ich „oddelenie“ pri prechode. Čím bližšie je ich miesto na chromozóme, tým silnejšie sú spojené. V dôsledku prerušenia a spojenia v novom poradí reťazcov DNA v homológnych chromozómoch dochádza k vzájomnej výmene ich úsekov. Predtým spojené gény môžu byť oddelené a naopak. V dôsledku toho sa vytvárajú nové kombinácie alel rôznych génov, alelické gény sa preskupujú a objavujú sa nové genotypy.

Kríženie sa môže vyskytnúť na akomkoľvek chromozóme. Gény, ktoré sú súčasťou väzbových skupín v chromozómoch rodičovských jedincov, sa v dôsledku kríženia oddelia, vytvárajú nové kombinácie a v takejto novej forme vstupujú do gamét.

Potomkovia takýchto gamét majú novú kombináciu alelických génov, ktorá je zdrojom genetickej variability pozorovanej v populáciách.

Crossing je dôležitým zdrojom vzniku nových kombinácií génov v genotypoch jedincov a vzniku znakovej variability.

Crossing hrá dôležitú úlohu v evolúcii, pretože prispieva k vzniku dedičnej variability. Rekombináciou génov vytvára možnosť výberu jednotlivých génov, a nie ich kombinácií. Na chromozóme môžu byť napríklad súčasne gény, ktoré sú pre telo prospešné aj škodlivé. Vďaka crossoveru môžu nové prestavby génov, následne podrobené selekcii, viesť k vymiznutiu škodlivých génov a zachovaniu prospešných génov, čo poskytne výhodu pre existenciu jedinca s takýmto genotypom v prostredí. Nové genotypy, ktoré vznikli v dôsledku kríženia, v kombinácii s pôsobením prirodzeného výberu, môžu dať nový smer v prejavovaní vlastností živých organizmov a poskytnúť im väčšiu adaptabilitu na podmienky prostredia.

1. Formulujte Morganov zákon.

2*. Ako prekračovanie narúša génové spojenie?

3*. Odstráňte nadbytočné slovo, ktoré skresľuje správnosť výroku, a doplňte výrok správnym slovom.

Prepojené sú gény, ktoré ležia v rovnakom genotype.

4. Nahraďte zvýraznené slová výrazom.

Zdroj vzniku nových kombinácií v genotypoch jedincov zabezpečuje vznik dedičnej variability.

§ 22 Vzájomné pôsobenie génov a ich viacnásobné pôsobenie Gén je štruktúrna jednotka dedičnej informácie. Materiálne je gén reprezentovaný úsekom molekuly DNA (v zriedkavých prípadoch RNA). Ovládanie génov elementárne znaky v procese individuálneho vývoja organizmu. Prvé štúdie o povahe génu, uskutočnené na začiatku 20. storočia, boli zamerané najmä na objasnenie úlohy génu pri prenose dedičných vlastností. Nemenej dôležitou úlohou bolo rozlúštiť vzorce pôsobenia génov. Jeho riešenie má nielen teoretický, ale aj praktický význam, keďže zabráni možnému škodlivé účinky túto akciu.

Genetické štúdie preukázali diskrétnu povahu génov, čo potvrdzuje ich nezávislá dedičnosť: každý z génov určuje vývoj nejakej vlastnosti nezávisle od ostatných. Existujú však rôzne typy interakcie medzi rôznymi génmi v dôsledku zložitých vzťahov medzi alelickými a nealelickými génmi.

Kombináciou v genotype všetky spolu fungujú ako systém interakcie jednotlivých génov.

Spomedzi interakcií génov treba predovšetkým pomenovať vzťahy dominancie a recesivity, kedy sa recesívna alela génu pod vplyvom dominantnej alely vo fenotype nevyskytuje. Okrem toho existujú fakty, ktoré ukazujú, že gény ovplyvňujú prejavy pôsobenia iných, nealelických génov. Popísané sú aj prípady, keď vývoj jednej alebo druhej vlastnosti organizmu riadi nie jeden, ale mnoho génov. Napríklad u ľudí aspoň štyri gény určujú rozdiel vo farbe pleti medzi zástupcami černochov a kaukazských rás.

Medzi ľuďmi sa občas (1:20 000-1:40 000) vyskytujú albíni (lat. a / bus - „bieli“): majú biele vlasy, veľmi svetlú pleť, ružové alebo svetlomodré dúhovky. Títo ľudia sú homozygoti pre recesívny gén a, ktorého dominantná alela je zodpovedná za produkciu melanínového pigmentu v tele. Pomocou melanínu získava pokožka, vlasy a oči človeka farbu. Preto sa dominantná alela A tohto génu často nazýva gén normálnej pigmentácie. Ukazuje sa však, že u ľudí závisí syntéza a distribúcia melanínu od množstva iných génov umiestnených v iných lokusoch.

U niektorých ľudí dominantný gén F spôsobuje nerovnomernú akumuláciu melanínu, čo vedie k pehám, zatiaľ čo iný dominantný gén P spôsobuje poruchy pigmentácie, takže veľké plochy pokožky zostávajú svetlé, bez pigmentu. Množstvo génov umiestnených na iných lokusoch ovplyvňuje množstvo melanínu v ľudskom tele, pričom poskytuje rôzne odtiene farby pleti, vlasov a očí.

Existuje mnoho príkladov, ktoré ukazujú, že stupeň rozvoja tej istej vlastnosti je spôsobený vplyvom množstva génov, ktoré sa prejavujú podobným spôsobom. Rôzne nealelické gény, ako to bolo, navzájom duplikujú svoje akcie v prejave toto znamenie. Tieto interakcie génov sa nazývajú polymeria (grécka polymereia - „polysylabickosť“) a samotné gény sa nazývajú polymérne.

Podľa typu polyméru, farby ľudskej pokožky, výšky rastliny, množstva bielkovín v endosperme semien, obsahu vitamínov v ovocí, obsahu cukru v koreňoch cukrovej repy, rýchlosti biochemických reakcií v bunkách, rýchlosti rastu a hmotnosť zvierat, produkcia vajec kurčiat, mliečnosť kráv a ďalšie dôležité a užitočné znaky tela.

Fenotypové znaky organizmu sú zvyčajne určené interakciou mnohých alelických a nealelických génov pôsobiacich rovnakým smerom. Nie je však nezvyčajné, že rovnaký gén spôsobuje niekoľko znakov. Tento jav sa nazýva pôsobenie viacerých génov.

V záhradnej rastline hybridný gén zodpovedný za červenú farbu kvetu súčasne určuje fialový odtieň listov, predĺženie stonky a veľkú hmotnosť semien. Vo všetkých kvitnúcich rastlinách gény, ktoré zabezpečujú červené (antokyanínové) sfarbenie kvetov, súčasne riadia červenú farbu stonky v výhonku. V ovocnej muške Drosophila, gén, ktorý určuje nedostatok pigmentu v očiach, ovplyvňuje farbu niektorých vnútorné orgány, spôsobuje pokles plodnosti a znižuje dĺžku života jedinca. V západnom Pakistane sa našli nosiči rovnakého génu, ktorý určuje absenciu oboch potných žliaz v určitých častiach tela a niektorých zubov.

Polymerizmus, ako aj viacnásobné pôsobenie jedného génu a jeho alel naznačujú, že vzťah medzi génmi a prejavom znakov je pomerne zložitý. Závisia od kombinácie alelických a nealelických génov a od ich umiestnenia v chromozómoch, od ich správania v mutáciách a od mnohých ďalších faktorov. Preto výraz „gén určuje prejav vlastnosti“

celkom podmienené.

Prejav znaku a samotné pôsobenie génu vždy závisí od iných génov – od celého genotypu, teda od genotypového prostredia.

Pojem genotypové prostredie zaviedol do vedy domáci vedec S.S.

Chetverikov v roku 1926 na označenie komplexu génov, ktoré ovplyvňujú stelesnenie vo fenotype konkrétneho génu alebo skupiny génov. Genotypové prostredie je celý genotyp, proti ktorému gény pôsobia. Navyše, každý gén bude realizovaný odlišne v závislosti od genotypového prostredia, v ktorom sa nachádza.

Vzhľadom na pôsobenie génu, jeho alel, je potrebné brať do úvahy nielen genotypové prostredie, ktoré ovplyvňuje interakciu génov, ale aj vplyv prostredia, v ktorom sa organizmus vyvíja.

Stupeň prejavu znaku, teda jeho kvantitatívna charakteristika, závisí od vonkajšieho prostredia. Napríklad Drosophila, homozygotná pre recesívnu alelu, má vo fenotype malé (rudimentárne) krídla. Kontrastnejší (výraznejší) tento znak sa prejaví, ak sa táto muška vyvíjala pri nízkej teplote. Tento príklad ukazuje, že prejav znaku (fenotypu) je výsledkom interakcie génov v špecifických podmienkach existencie organizmu.

Všetky znaky organizmu (fenotyp) sa vyvíjajú v procese interakcie medzi genotypom a prostredím.

Až pri súčasnom súčasnom ovplyvnení dedičnosti (genotypu) a prostredia sa prejavujú znaky organizmu (fenotyp). Schopnosť genotypu realizovať sa špeciálnym spôsobom (rôznym spôsobom) v rôznych podmienkach prostredia a reagovať na meniace sa podmienky poskytuje organizmu možnosť existencie v prostredí, jeho životaschopnosť a vývoj.

1. Ako sa líši interakcia génov od ich viacnásobného pôsobenia?

2*. Vysvetlite pojmy „genotypové prostredie“ a „vonkajšie prostredie“.

3. Nahraďte zvýraznené slová výrazom.

Interakcie génov, ako aj ich nejednoznačné pôsobenie vedú k záveru, že vzťah medzi génmi a vlastnosťami je pomerne zložitý.

štyri*. Dokončite vetu výberom správnych slov.

Duplicitné akcie rôznych génov pri prejave tohto znaku sa nazývajú:

§ 23 Určenie pohlavia a dedičnosť znakov spojených s pohlavím Väčšina dôkazov v prospech Morganovej chromozómovej teórie dedičnosti pochádza z experimentov s Drosophila. Starostlivé cytologické vyšetrenie buniek tejto muchy pomohlo odhaliť rozdiely medzi chromozómami samcov a samíc. Tento objav poskytol základ pre vyriešenie dôležitej otázky: aké mechanizmy určujú pohlavie jednotlivcov, t. j. ich najhlbšie rozdiely, ktoré ovplyvňujú vývoj mnohých znakov a orgánov priamo súvisiacich so sexuálnou reprodukciou?

Ukázalo sa, že bunky Drosophila majú štyri páry chromozómov. Z toho tri páry sú rovnaké pre obe pohlavia a štvrtý pár tvoria chromozómy, ktoré sa líšia vzhľadom. Ženy vo štvrtom páre majú dva rovné chromozómy, zatiaľ čo muži majú jeden rovný a jeden zakrivený. Priame chromozómy sa nazývajú X-chromozómy (X-chromozómy) a zakrivené - Y-chromozómy (Y-chromozómy). Pár rôznych chromozómov, ktoré nie sú rovnaké u mužov a žien, sa nazývajú pohlavné chromozómy (X a Y). Všetky identické chromozómy v bunkách dvojdomých organizmov, s výnimkou pohlavných chromozómov, sa nazývajú autozómy (z gréckeho autos - „seba“ a soma – „telo“) alebo nepohlavné chromozómy (A). Vzhľad chromozómov mužskej a ženskej drozofily je znázornený na obrázku 31. Celkový počet, veľkosť a tvar chromozómov charakteristických pre konkrétny typ organizmu sa nazýva karyotyp (z gréckeho karyon – „jadro“ a preklepy – „ tvar“, „vzorka“).

Všetky vajíčka (samičie gaméty) Drosophila v haploidnej sade (v genóme) obsahujú štyri chromozómy, z ktorých jeden je chromozóm X. Spermie (mužské gaméty) majú tiež štyri chromozómy, ale medzi nimi jedna polovica spermií nesie chromozóm X a druhá polovica chromozóm Y.

Oplodnenie akéhokoľvek vajíčka X-chromozómom obsahujúcim spermie vedie k vzniku zygoty ženský typ XX. Ak je však vajíčko oplodnené spermiou obsahujúcou chromozóm Y, objaví sa zygota mužského typu XY (obr. 32).

Podobný spôsob určovania pohlavia je vlastný všetkým cicavcom, vrátane ľudí.

Pohlavie potomstva je určené typom spermií, ktoré oplodnia vajíčko.

Početné štúdie rastlinných, živočíšnych a ľudských buniek potvrdili prítomnosť mužských a ženských pohlavných chromozómov.

Vo všetkých somatických bunkách (bunkách tela) je 46 chromozómov. U žien sú zastúpené 22 pármi autozómov (nepohlavných) a párom pohlavných chromozómov XX, u mužov je to 22 párov autozómov a párom pohlavných chromozómov XY (obr. 33).

Rovnako ako všetky organizmy, aj u ľudí majú zárodočné bunky (vajíčko a spermie) haploidnú sadu chromozómov, ktorá sa tvorí v procese redukčného delenia pri meióze. Preto má každé vajíčko 22 autozómov a jeden X chromozóm. Spermie majú tiež haploidnú sadu chromozómov, ale jedna polovica spermií v bunke má okrem 22 autozómov jeden chromozóm X a druhá polovica má 22 autozómov a jeden chromozóm Y.

Pri oplodnení, po prieniku spermie s chromozómom Y do vajíčka, vzniká zygota (X Y), z ktorej sa vyvinie chlapec a ak prenikne spermia s chromozómom X, tak sa z takejto zygoty vyvinie dievča. (XX). Chromozómy X a Y nastavujú začiatok celého reťazca udalostí, ktoré povedú k potlačeniu znakov jedného a prejavu znakov druhého pohlavia.

Pohlavie človeka je riadené geneticky – génmi pohlavných chromozómov X a Y.

Žena (XX) má vždy jeden chromozóm X od svojho otca a jeden chromozóm X od svojej matky. Muž (X Y) má chromozóm X iba od svojej matky. Je to spôsobené zvláštnosťou dedičnosti génov umiestnených na pohlavných chromozómoch. U ľudí hrá chromozóm Y rozhodujúcu úlohu pri určovaní pohlavia.

Každý človek zdedí po svojich rodičoch tvar tela, krvnú skupinu, farbu pleti a očí, biochemickú aktivitu buniek a mnoho iného. Zároveň sa dedičnosť človeka, rovnako ako všetky ostatné organizmy, pri prejavoch znakov do značnej miery riadi mendelovskými zákonmi. Príklady dedičnosti niektorých ľudských vlastností sú uvedené v tabuľke 1.

Skutočnosť, že deti sú tak či onak podobné svojim rodičom, naznačuje dedičnú podmienenosť takýchto vlastností.

Rozloženie rodičovských znakov u potomstva závisí od rozloženia rodičovských chromozómov v meióze a ich následného párovania v zygote počas oplodnenia. Pohlavné chromozómy obsahujú gény, ktoré určujú nielen pohlavie, ale aj iné znaky tela, ktoré sa nazývajú pohlavne viazané.

Dedičnosť niektorých ľudských vlastností Prenos génov umiestnených na pohlavných chromozómoch a dedičnosť vlastností riadených týmito génmi sa nazýva dedičnosť viazaná na pohlavie.

Pohlavné chromozómy môžu obsahovať gény, ktoré nesúvisia so sexuálnymi charakteristikami. Na chromozóme X je týchto génov obzvlášť veľa. V porovnaní s ním je chromozóm Y geneticky inertný. Väčšina génov na chromozóme X nie je prítomná na chromozóme Y. Dedičnosť vlastností spojených s pohlavím jednotlivca môže byť preto prezentovaná odlišne u mužov a žien, u žien a mužov vo svete zvierat.

Napríklad mačky z korytnačiny (striedajúce sa čierne a červené škvrny) sa vyskytujú iba u samíc. Tento fakt sa dlho nedal vysvetliť, kým sa neprevalilo, že gén B – čierna farba a gén b – červená farba sa nachádzajú na X chromozómoch. Tieto gény chýbajú na chromozóme Y. Keďže mužský jedinec má iba jeden X-chromozóm, mačka môže byť buď čierna alebo červená, ale nebude mať korytnačiu farbu, pretože jej vývoj vyžaduje súčasnú prítomnosť v tele oboch génov – B a b.

Chromozóm X nesúci dominantný gén B označme ako XB a chromozóm X s recesívnym génom b ako Xb. Podľa zákonov dedičnosti sú možné nasledujúce kombinácie párov génov v chromozómoch a ich fenotypov: XB XB - čierna mačka; Xb X b - červená mačka; Xb X b - korytnačia mačka; X B Y - čierna mačka; Xb Y - červená mačka.

Existujú tri typy pohlavne viazanej dedičnosti: dedičnosť pomocou génov lokalizovaných na X chromozóme; dedičnosť v dôsledku prítomnosti alel rovnakých génov v chromozómoch X a Y; dedičnosť pozorovaná v prítomnosti určitých génov iba na chromozóme Y.

Štúdium dedičnosti viazanej na pohlavie a mechanizmus prenosu vlastností je veľmi dôležité pre zvýšenie životaschopnosti živých organizmov, pre prácu chovateľov a tiež pre objasnenie príčin dedičných chorôb spôsobených zmenami dedičného materiálu organizmu.

1. Ako určiť pohlavie budúceho organizmu?

2*. Zostavte správne vyhlásenie.

Celkový počet, veľkosť a tvar chromozómov akéhokoľvek druhu živých organizmov sa nazýva:

a) genotyp;

b) X-chromozóm;

c) Y-chromozóm;

d) karyotyp.

3*. Do výroku uveďte chýbajúce slovo.

Všetky identické chromozómy v bunkách dvojdomých organizmov, okrem ..., sa nazývajú autozómy.

4. Koľko chromozómov je v ľudských bunkách?

§ 24 Dedičná premenlivosť V prírode len ťažko nájdeme dvoch absolútne rovnakých jedincov, a to ani v potomkoch toho istého páru rodičov. Ako už viete, vlastnosť organizmov existovať v rôznych formách alebo stavoch sa nazýva variabilita.

Variabilita je spoločnou vlastnosťou všetkých organizmov. Prejavuje sa to u nich viacerými spôsobmi. Napríklad aj dve rastliny rovnakého druhu rastúce vedľa seba sa líšia počtom výhonkov a plodov, veľkosťou listov a ďalšími vlastnosťami. Nie vždy je však možné jednoduchým pozorovaním určiť, či je variabilita výsledkom poruchy genotypu (dedičná), alebo nie je spôsobená poruchou genotypu. Dá sa to zistiť iba experimentom (napríklad krížením).

Akákoľvek vlastnosť je viditeľným výsledkom implementácie dedičnosti (genotypu) za daných podmienok. Preto znaky závisia na jednej strane od genetických vlastností organizmu a na druhej strane od podmienok jeho života.

V dôsledku toho variabilita odráža vzťah organizmu s prostredím a ovplyvňuje všetky jeho znaky a genetické štruktúry: gény, chromozómy a genotyp ako celok.

Prostredie neustále ovplyvňuje telo, mení, oslabuje alebo posilňuje prejavy jeho dedičných vlastností. Pôvodné organizmy zároveň v procese rozmnožovania vždy produkujú potomstvo sebe samých, uvedomujúc si kontinuitu života podľa princípu „bunka – z bunky“, t.j.

"Ako plodí ako." Potomkami páru mačiek sú vždy mačky, rovnako ako potomstvo jednobunkovej riasy chlorella bude vždy chlorella. Zdedením vlastností po rodičoch sa podobnosť s nimi prenáša na potomkov.

Potomkovia však dedia iba genetický materiál sústredený v chromozómoch. Deti teda po rodičoch nededia vlastnosti a vlastnosti, ale gény, ktoré tieto vlastnosti a vlastnosti riadia. Okrem toho samotné gény (a chromozómy) v procese meiózy a v živote jednotlivca prechádzajú množstvom zmien, ktoré sú spôsobené:

pôsobenie spojeného dedenia vlastností, ako aj dedenia spojeného s pohlavím; lokalizácia génov v chromozómoch; dominancia alelických génov atď.

To vedie k tomu, že potomstvo má vlastnosti, ktoré nemali rodičia a ich predkovia. Takto vzniknutá variabilita zabezpečuje nepodobnosť potomkov a rodičov.

Variabilita, ktorá sa objavuje v súvislosti so zmenou genetického materiálu, sa nazýva dedičná alebo genotypová.

Jedným z výsledkov dedičnej variability je formovanie nových organizmov (nových genotypov), čo zabezpečuje rozmanitosť života, jeho pokračovanie a evolučný vývoj.

Genotypová variabilita je v prírode široko zastúpená. Niekedy ide o veľmi veľké zmeny, prejavujúce sa napríklad znakmi zdvojenosti u kvetov, krátkymi nohami u zvierat (u oviec, kurčiat), ale častejšie ide o malé, sotva badateľné odchýlky od normy.

Zmena genotypu zvyčajne vedie k zmene fenotypu.

Genotypová (dedičná) variabilita je zvyčajne založená na nových kombináciách alel vytvorených počas meiózy, oplodnenia alebo mutácie. Preto sa dedičná (genotypová) variabilita delí na dva typy: kombinačnú a mutačnú. V oboch prípadoch je narušená štruktúra génu a štruktúra chromozómov, t.j. mení sa poradie nukleotidov v DNA, počet chromozómov, dochádza k štiepeniu párov alel génov; inými slovami, genotyp sa mení. To všetko vedie k vzniku nových zdedených vlastností.

Kombinatívna variabilita je výsledkom prerozdelenia dedičného materiálu rodičov medzi ich potomstvo. Rekombinácia alebo rekombinácia génov a chromozómov sa zvyčajne vyskytuje počas meiózy (počas procesu kríženia, keď sa homológne chromozómy oddeľujú) a počas oplodnenia.

Kombinatívna dedičná variabilita je univerzálna vlastnosť mutačné zmeny tvaru krídel, farby tela, očí, ako aj mnohé fyziologické znaky(priemerná dĺžka života, plodnosť, odolnosť voči škodlivým faktorom atď.).

Väčšina mutácií je neutrálnych, existujú však mutácie, ktoré sú pre organizmus škodlivé, niektoré (smrteľné) dokonca spôsobujú jeho smrť. Veľmi zriedkavo sa vyskytujú mutácie užitočné pre organizmus, ktoré zlepšujú niektoré vlastnosti jedinca, ale práve tie, zafixované v potomstve, mu dávajú určité výhody v prirodzenom výbere oproti iným.

Genotypová variabilita je vlastná všetkým živým organizmom. Je hlavným zdrojom genetickej diverzity jedincov v rámci druhu, ktorá určuje vývoj druhov v prírode a výber. najlepšie formy vo výbere.

Dôležitý vzorec dedičnej variability odhalil vynikajúci domáci vedec - botanik, genetik a šľachtiteľ N.I. Vavilov. Zistil, že dedičné zmeny u jedného druhu môžu predpovedať podobné zmeny u podobných druhov a dokonca aj rodov.

Ním objavená zákonitosť sa nazýva zákon homologického radu v dedičnej premenlivosti alebo Vavilov zákon.

Štúdiom variability znakov v mnohých druhoch a rodoch čeľade obilnín Vavilov zistil, že v blízko príbuzných druhoch a rodoch obilnín proces dedičnej variability prebieha paralelne a je sprevádzaný objavením sa podobných znakov s takou presnosťou, že poznaním množstva foriem u jedného druhu je možné predpovedať výskyt podobných foriem a u iných príbuzných druhov a rodov.

Tento vzor bol dobre vysledovateľný aj u strukovín, tekvice, nočného lístia, kríža a iných druhov. Ukázalo sa, že podobné série dedičnej variability sa nachádzajú aj na úrovni príbuzných rodín (tab. 2).

Variabilita dedičných znakov u predstaviteľov čeľade strukovín Dedičné znaky Farba kvetu:

fialová N.I. Vavilov napísal: "Celé čeľade rastlín sa vo všeobecnosti vyznačujú určitým cyklom variability prechádzajúcej všetkými rodmi, ktoré tvoria čeľade."

Teoretickým základom pre stanovenie série variability znakov je myšlienka jednoty pôvodu príbuzných druhov od spoločných predkov, ktorí vlastnili určitý súbor génov, ktoré sa objavujú (alebo by sa mali objaviť) u potomkov v rôznych rodoch a druhoch. Vavilovov výskum sa zaoberal priamo rastlinami, no zákon homologických radov dedičnej variability, ktorý sformuloval, sa ukázal byť použiteľný aj pre živočíchy.

1. Vymenujte príčinu dedičnej premenlivosti.

2*. Vysvetlite úlohu genotypovej variability vo voľnej prírode.

3. V každom riadku sú určitým spôsobom prepojené tri pojmy. Uveďte ich všeobecné charakteristiky a definujte štvrtý pojem, ktorý s nimi nemá nič spoločné.

a) Gén, variabilita, genotyp, dedičnosť.

b) Fenotyp, znak, gén, mutácia.

c) Kombinačná variabilita, mutagén, mutácia, genotypová variabilita.

§ 25 Iné druhy premenlivosti Podľa mechanizmov výskytu a charakteru zmien znakov sa okrem dedičnej (genotypovej) rozlišujú ešte dva typy premenlivosti - modifikačná a ontogenetická.

variabilita modifikácie. Variabilita, ktorá sa vyskytuje bez zmien v genotype, sa nazýva modifikácia (z latinského modus- „miera“, „druh“ a facio- „ja“) alebo nededičná (fenotypová).

Modifikačná variabilita sa prejavuje modifikáciami – zmenami vlastností organizmu (jeho fenotypu) pod vplyvom faktorov prostredia.

Nie je spojená so zmenou genotypu, ale je ňou určená. Vonkajšie vplyvy môžu u jedinca vyvolať zmeny, ktoré mu môžu byť škodlivé, ľahostajné alebo prospešné – adaptačné adaptácie (lat. adaptatio – „prispôsobenie“, „prispôsobenie“). Všetky modifikácie sú však relatívnej povahy, pôsobia iba za špecifických podmienok a v iných podmienkach sa nezachovávajú, pretože nie sú fixované v genotype a nie sú zdedené.

Modifikácie sa objavujú počas celého života organizmu, čo mu umožňuje existovať v špecifických podmienkach prostredia.

Modifikačné úpravy sa nededia.

Každý pár organizmov toho istého druhu sa od seba vždy trochu líši. V lese, na okraji, na lesnej čistinke alebo na blízkom poli sa rastúce rastliny toho istého druhu navzájom líšia (veľkosťou, rýchlosťou rastu, tvarom koruny, súkvetím a pod.), pretože sa vyvíjajú v nerovnaké podmienky prostredia: dostávajú nerovnaké množstvo svetla, vody, minerálov, sú v kontakte s rozdielnym zložením susedných druhov. Rovnaký obraz je typický pre jedincov húb, živočíchov a všetkých ostatných organizmov.

Dokonca aj listy tej istej rastliny majú odlišné anatomické, fyziologické a morfologické vlastnosti. Napríklad u orgovánu na slnečnej strane kríka majú listy svetlú štruktúru a v hĺbke koruny a na tienistej strane tieňovú štruktúru (obr. 34). Listy, ktoré sú pod vodou a nad vodou, majú listy, ktoré sú pod vodou a nad vodou, rozdielne. vzhľad a vnútornú stavbu tkanív a buniek (obr. 35).

Existuje mnoho príkladov variability modifikácií. Ukazujú, že aj organizmy s rovnakým genotypom, ale pestované v rozdielne podmienky sa medzi sebou vždy líšia prejavom znakov, t.j. fenotypovo. Takéto vlastnosti sa nededia, pretože nie sú fixované v genotype.

Zmeny pozorované u Bonellia greena alebo zmena tvaru listov u šípok, orgovánu, ako aj zvýšenie dojivosti pri výdatnom kŕmení kráv, zvýšené rozvetvenie výhonkov pri prerezávaní apikálnych púčikov, zlepšenie v zdraví s užívaním vitamínov a mnoho podobných príkladov kvantitatívneho charakteru sa objavuje podobným spôsobom.u všetkých jedincov každého druhu. Preto sa variabilita modifikácie nazýva aj skupinová (masová) alebo špecifická. Tieto pojmy zaviedol C. Darwin. Poznamenal, že určitá variabilita sa pozoruje v prípadoch, keď sa všetci jedinci daného plemena, alebo variety, či druhu pod vplyvom určitej príčiny zmenia rovnakým spôsobom jedným smerom.

reakčná rýchlosť. Variabilita modifikácie má dosť pevné hranice alebo limity pre prejav znaku v dôsledku genotypovej vlastnosti jedinca. Hranice modifikačnej variability znaku organizmu sa nazývajú jeho reakčná norma. Rýchlosť reakcie charakterizuje schopnosť organizmov daného druhu reagovať (v rámci genotypu) na meniace sa podmienky a možnosť prejavu znakov v určitých špecifických podmienkach osobitným spôsobom. Niektoré znaky (napríklad produkcia vajec, mliečnosť, hromadenie tuku, hmotnosť a rast organizmov), t. j. znaky kvantitatívneho charakteru, majú veľmi širokú reakčnú rýchlosť, iné (farba vlny, semien, tvar listov, veľkosť a tvar vajcia), teda .kvalitatívne znaky - veľmi úzke. Hranice reakčnej normy sú určené genotypom.

Domestikovaná japonská prepelica znáša vajcia, ktorých priemerná hmotnosť je 10 g.

vystavenie UV žiareniu úpal postupne mizne. U niektorých rýb dochádza k zmene pohlavia na opačné a naopak a niekedy tento proces trvá len niekoľko minút (napríklad u ostriežov seranových). Modifikácie sú vo väčšine prípadov nestabilné a vymiznú hneď, ako ustane pôsobenie faktorov, ktoré ich spôsobili, ale dávajú jedincom možnosť prežiť v špecifických zmenených podmienkach.

Modifikácie sú nezdedené adaptačné reakcie tela (a buniek) na zmeny podmienok prostredia.

Základom modifikačnej variability je fenotyp ako výsledok interakcie genotypu a vonkajších podmienok. Preto sa tento typ variability nazýva aj fenotypový.

Význam variability modifikácií dobre vyjadril domáci vedec, ktorý študoval problematiku evolúcie, I.I. Schmalhausen: "Adaptívna (adaptívna) modifikácia je prvým testom reakcie, pomocou ktorého telo akoby preveruje možnosť nahradenia a úspešnejšieho využitia prostredia."

Úloha modifikačnej variability v prírode je veľká, pretože poskytuje organizmom možnosť prispôsobiť sa (adaptovať) meniacim sa podmienkam prostredia počas ich ontogenézy.

ontogenetickej variability. Ontogenetická alebo vekom podmienená variabilita sa nazýva pravidelné zmeny v organizme, ku ktorým došlo v priebehu jeho individuálneho vývoja (ontogenézy). Pri takejto variabilite zostáva genotyp nezmenený, preto je klasifikovaný ako nededičný. Všetky ontogenetické zmeny sú však predurčené dedičnými vlastnosťami (genotypom), ktoré sa počas ontogenézy často menia. V dôsledku toho sa v genotype objavujú nové vlastnosti. Tým sa ontogenetická variabilita približuje dedičnej. Ontogenetická variabilita teda zaujíma medzipolohu medzi dedičnou a nehereditárnou variabilitou (tab. 3).

Typy premenlivosti Všetky typy premenlivosti majú v živote organizmov veľký význam.

Variabilita, teda schopnosť organizmov existovať v rôznych variáciách, vo forme jedincov s rôzne vlastnosti, - jeden z kritických faktorovživota, zabezpečenie adaptability organizmov (populácií a druhov) na meniace sa podmienky existencie a spôsobujúce evolúciu druhov.

1. Je možné zlepšením podmienok kŕmenia zmeniť krátkosrsté mačky na dlhosrsté?

2*. Vysvetlite úlohu normy reakcie v živote jedinca a druhu. 3. V každom riadku sú určitým spôsobom prepojené tri pojmy. Uveďte ich všeobecné charakteristiky a definujte štvrtý pojem, ktorý s nimi nemá nič spoločné.

Modifikačné, fenotypové, mutačné, určité (variabilita).

Ontogenetický, dedičný, nededičný, adaptívny (variabilita).

Laboratórna práca č. 4 (pozri Príloha, str. 231).

§ 26 Dedičné choroby viazané na pohlavie Dedičných chorôb a anomálií (malformácií) v lekárskej genetike je asi 3000. Štúdium a možná prevencia následkov genetických defektov človeka je veľmi dôležitá pre jej zachovanie ako druhu. V súčasnosti trpia genetickými chybami asi 4 % novorodencov. Predpokladá sa, že približne jedna z 10 ľudských gamét nesie chybné informácie v dôsledku mutácie. Gamety s chybami v genetickom materiáli spôsobujú potraty alebo mŕtve narodenie.

Všetky dedičné choroby možno rozdeliť do dvoch veľkých skupín:

choroby spojené s génovými mutáciami a choroby spojené s chromozómovými mutáciami.

Genetické choroby a anomálie. Tie obsahujú patologických stavov organizmy, ktoré sú výsledkom mutácie v géne. Napríklad porušenie replikácie DNA vedie k zmene striedania nukleotidových párov, čo zase spôsobuje "chyby" v metabolizme.

Mnohé vrodené (s ktorými sa jedinec na svet narodí) anomálie a choroby sú spôsobené poruchami v génoch umiestnených na chromozóme X alebo Y. V týchto prípadoch sa hovorí o dedičnosti viazanej na pohlavie. Napríklad taká anomália ako farbosleposť (neschopnosť rozlíšiť červenú a zelenú farbu) je spôsobená génom umiestneným na X chromozóme.

U ľudí je za to zodpovedný jeden z génov na chromozóme X farebné videnie. Recesívna alela nezabezpečuje vývoj sietnice, ktorá je potrebná na rozlíšenie červenej a zelenej farby. Muž, ktorý nesie takýto recesívny gén na svojom X chromozóme, trpí farbosleposťou, čiže rozlišuje medzi žltou a modrou farbou, no zelená a červená sa mu zdajú rovnaké. Farbosleposť sa neprenáša cez mužskú líniu, pretože farboslepí muži dostávajú chromozóm X od matky, ktorá je nositeľkou defektného génu (obr. 37). Žena môže byť farboslepá len vtedy, ak jej otec je farboslepý a jej matka je nositeľkou tohto recesívneho génu.

Pohlavne viazané (gény sú umiestnené na X chromozóme) sú tiež zdedené odlišné typy hemofília, pri ktorej sa krv nezráža a človek môže zomrieť na stratu krvi aj s malým škrabancom alebo rezom.

Toto ochorenie sa vyskytuje u mužov, ktorých matky, keďže sú zdravé, sú nosičmi recesívneho génu hemofílie.

Zistilo sa, že hemofília je spôsobená recesívnym génom umiestneným /v na chromozóme X, preto ženy heterozygotné pre tento gén majú normálnu zrážanlivosť krvi. Vydatá za zdravého muža (nie hemofilika! Žena odovzdá polovici svojich synov chromozóm X s génom pre normálnu zrážanlivosť krvi a druhá polovica – chromozóm X s génom pre hemofíliu. Navyše, dcéry majú normálnu krv zrážanlivosti, no polovica z nich môže byť nositeľmi génu pre hemofíliu, čo v budúcnosti ovplyvní aj mužského potomka.

Distribúcia hemofílie podľa dedičnosti je dobre študovaná medzi potomkami. kráľovské rodiny Európe. Schéma distribúcie hemofílie v týchto rodinách je znázornená na obrázku 38.

Chromozomálne ochorenia. Tento typ dedičného ochorenia je spojený so zmenami v počte alebo štruktúre chromozómov. Vo väčšine prípadov sa tieto zmeny neprenášajú od chorých rodičov, ale vyskytujú sa, keď dôjde k porušeniu divergencie chromozómov počas meiózy, keď sa tvoria gaméty alebo keď je mitóza narušená v zygote v rôznych štádiách drvenia.

Z chromozomálnych (autozomálnych) ochorení bola najpodrobnejšie skúmaná Downova choroba. Toto ochorenie je spojené s nondisjunkciou počas delenia 21. chromozómu. V dôsledku takejto anomálie majú embryonálne bunky 47 chromozómov namiesto obvyklých pre ľudí 46. Chromozóm-21 nie je v dvojnásobnom, ale v trojitom množstve (trizómia).

Typickými znakmi pacientov s Downovým syndrómom sú široký nosový mostík, šikmé oči so zvláštnym záhybom viečka, vždy otvorené ústa s veľkým jazykom a mentálna retardácia. Približne polovica z nich má srdcové chyby. Downova choroba je pomerne častá. U mladých matiek (do 25 rokov) sa však takéto deti rodia zriedkavo (0,03 – 0,04 % novorodencov) a u žien nad 40 rokov sa rodia takmer 2 % detí s Downovým syndrómom.

FEDERÁLNA LESNÁ AGENTÚRA RUSKEJ FEDERÁCIE UĽANOVSK POBOČKA FSUE ROSLESINFORG LESNÝ PREDPIS RADISCHEVSKÉHO LESNÉHO HOSPODÁRSTVA MINISTERSTVA LESNÉHO HOSPODÁRSTVA, PRÍRODY A EKOLÓGIE OBLASTI UĽANOVSK Riaditeľ R.M. Gareev hlavný inžinier N.I. Starkov Uljanovsk 2012 3 OBSAH Číslo Sekcia Názov strany Úvod Kapitola 1 Všeobecné informácie Stručný opis lesného hospodárstva 1.1. Rozdelenie územia lesného hospodárstva podľa obcí 1.2. útvary Poloha lesníctva 1.3....»

Ostroumov S.A. Koncepty ekologického ekosystému, biogeocenóza, hranice ekosystémov: hľadanie nových definícií // Bulletin Moskovskej štátnej univerzity. Séria 16. Biológia. 2003. Číslo 3. S.43-50. Tab. Res. v angličtine. lang. Bibliografia 44 titulov [Nový výklad, nový možnosti definície. Rozdiely medzi novými definíciami a predchádzajúcimi definíciami sú uvedené a zdôvodnené. Navrhuje sa vyčleniť 2 typy neistoty hraníc ekosystému (s. 46-48). Bol sformulovaný nový koncept dvojzónovej (dvojokruhovej) priestorovej štruktúry ... “

"D. B. Kazansky, L. A. Pobezinsky, T. S. Tereshchenko MOTÍVY V PRIMÁRNEJ ŠTRUKTÚRE MOLEKÚL MHC I. TRIEDY A ICH POUŽITIE NA VYTVORENIE SYNTETICKÝCH LIGANDOV BUNKOVÝCH RECEPTOROV 115478, Kashirskoye shosse v tejto práci opísali obrovské formy, we24 molekuly hlavného histokompatibilného komplexu (MHC) cicavcov triedy I vo forme jediného vzorca, ... “

«self), podľa moderných autorov komplexná neurobiologická porucha, ťažká duševná porucha, extrémna forma sebaizolácie, ku ktorej dochádza v dôsledku narušeného vývoja mozgu. V roku 1943 Dr. Leo Kaner z nemocnice Johna Hopkinsa prvýkrát opísal tento stav a dal mu názov „autizmus“. Takmer súčasne s ním...“

„Bulletin of MSTU, zväzok 15, č. 4, 2012, s. 739-748 MDT 551,46 (268,41) Na posúdenie oceánologických znalostí Barentsovho a Bieleho mora S.L. Dzhenyuk Murmansk Marine Biological Institute KSC RAS ​​​​Abstract. Uvádza sa popis súčasnej úrovne vedomostí o oceánologických charakteristikách a indikátoroch stavu ekosystémov Barentsovho a Bieleho mora. Navrhuje sa metodický prístup na posúdenie poznatkov o oceánologickom a hydrobiologickom režime na základe štatistického popisu študovaných ... “

“s prvkami izoterapie, vo veku základnej školy Škatuľka + s predvečernými darmi Klasifikácia zvukov samohlások podľa miesta a stupňa vzostupu Súťaž mptur Corpus od bp do proti cp Počet ľudí na území Krasnodar s menom tatyana korenyuk Tehlová červená m 100 v Ufe Kniha biológia bilych a Kryzhanovsky Korolev SV Kniha moderného záhradníka / m I Sukhotsky download Dizajn sauny s kresbami Kráľ a šašo - Drevľania si pamätajú boj s horkosťou Zloženie kôň s ružovou hrivou Cork-s kombinéza Koktejl od ... "

«FEDERÁLNA AGENTÚRA LESNÉHO HOSPODÁRSTVA RUSKEJ FEDERÁCIE UĽANOVSK POBOČKA FSUE ROSLESINFORG LESNÍCTVO VYHLÁSENIE SURSKÉHO LESNÍCTVA MINISTERSTVA LESNÉHO HOSPODÁRSTVA, PRÍRODY A EKOLÓGIE OBLASTI UĽANOVSK Riaditeľ R.M. Gareev hlavný inžinier N.I. Starkov Ulyanovsk 2012 3 OBSAH № Sekcia Názov strany Úvod Kapitola 1 Všeobecné informácie Stručný popis lesnej oblasti 1.1. Rozdelenie územia lesného hospodárstva podľa obcí 1.2. útvary Poloha lesníctva 1.3....»

«UDK 581.151+582.28-19(470.5+571.1/.5)+504.5+504.7 A. G. Shiryaev ZMENY V MYKOBIOTE URAL-SIBÍRSKEHO REGIÓNU V PODMIENKACH GLOBÁLNEHO HOSPODÁRSTVA ŠTÚDIÍ ZMENY GLOBÁLNEHO OTEPLENIA podmienky mykobioty v uralsko-sibírskej oblasti globálne otepľovanie as tým spojený antropogénny vplyv. Hlavným trendom je obohacovanie jej mykobioty o druhy z iných geografických oblastí, rozširovanie areálu radu južných druhov na sever...“

"FHPP pre ovládač motora CMMP-AS-.-M3 Popis Profil vyvinutý spoločnosťou Festo pre manipulačné a polohovacie systémy založené na priemyselnej zbernici: – CANopen – PROFINET – PROFIBUS – EtherNet/IP – DeviceNet – EtherCAT s rozhraním: – CAMC-F-PN – CAMC-PB – CAMC-F-EP – CAMC-DN – CAMC-EC pre ovládač motora CMMP-AS-.-M 1205NH CMMP-AS-.-M Preklad originálneho návodu na obsluhu GDCP-CMMP-M3-C-HP - SK CANopen®, PROFINET®, PROFIBUS®, EtherNet/IP®, STEP 7®, DeviceNet®, EtherCAT®, TwinCAT®,...»

"Ministerstvo prírodných zdrojov a ochrany životného prostredia Republiky Komi Štátna inštitúcia Republiky Komi Územný fond informácií o prírodných zdrojoch a ochrane životného prostredia Republiky Komi ŠTÁTNA SPRÁVA O STAVE ŽIVOTNÉHO PROSTREDIA REPUBLIKY KOMI V ROKU 2012 ŠTÁTNA SPRÁVA Syktyvkar 2013 MÁ 20 ROKOV Vážení čitatelia! Vo vašich rukách je jubilejné vydanie Štátnej správy o stave životného prostredia Republiky Komi. Prvé vydanie správy bolo…”

«FEDERÁLNA AGENTÚRA LESNÉHO HOSPODÁRSTVA RUSKEJ FEDERÁCIE LESNÉ PREDPISY SURSKÉHO LESNÉHO HOSPODÁRSTVA MINISTERSTVA LESNÉHO HOSPODÁRSTVA, MANAŽMENT PRÍRODY A EKOLÓGIE UĽANOVSKÉHO KRAJA Riaditeľ R.M.Gareev Hlavný inžinier N.I.Starkov Ulyanovsk 1 Hlava.2012 Kapitola 2012 Kapitola. Stručný popis lesného hospodárstva Rozdelenie územia lesného hospodárstva podľa obcí 1.2. formácie 1.3. Umiestnenie lesného hospodárstva Rozdelenie lesov lesného hospodárstva podľa ... "

«www.ctege.info C5 Bunka ako biologický systém 2.1. Bunková teória, jej hlavné ustanovenia, úloha pri formovaní moderného prírodovedného obrazu sveta. Rozvoj vedomostí o bunke. Bunková stavba organizmov, podobnosť štruktúry buniek všetkých organizmov – základ jednoty organického sveta, dôkaz vzťahu živej prírody. My už..."

„G.G. Gončarenko, A.V. Kruk ZÁKLADY BIOTECHNOLÓGIE 3' 5' CG TA GC AT GC GC TA TA CG TA 3' 5' Gomel 2005 MINISTERSTVO ŠKOLSTVA BIELORUSKEJ REPUBLIKY Inštitúcia vzdelávania Gomelská štátna univerzita pomenovaná po Franciskovi Skorinovi G.G. Gončarenko, A.V. Kruk ZÁKLADY BIOTECHNOLÓGIE Texty prednášok pre študentov odboru I - 31 01 01 - Biológia (vedecká a pedagogická činnosť) Gomel MDT 60 (075,8) BBK 30. 16 Ya G Recenzenti: L.I. Korochkin, korešpondent. RAS, doktor lekárskych vied B.A...."

„Ministerstvo zdravotníctva a sociálneho rozvoja Ruskej federácie Vedecké centrum FGU pre pôrodníctvo, gynekológiu a perinatológiu pomenované po A.I. IN AND. Kulakova Ruská spoločnosť pôrodníkov a gynekológov Asociácia pre cervikálnu patológiu a kolposkopiu Ruská spoločnosť pre antikoncepciu Operátor kongresu CJSC MEDI Expo All-Russian Congress Ambulantná poliklinika – zbierka abstraktov New Horizons Moskva 29. marca – 2. apríla 2010. Všeruský kongres Ambulantná prax - nové obzory...»

« absolvent v odbore 656600 Ochrana životného prostredia odbor 280201 Ochrana životného prostredia a racionálne využívanie prírodných zdrojov prezenčná a formy na čiastočný úväzok SYKTYVKAR 2007 FEDERÁLNA AGENTÚRA PRE ŠKOLSTVO LESNÝ ÚSTAV SYKTYVKAR - POBOČKA ŠTÁTNEHO VZDELÁVACIEHO ÚSTAVU...»

Apríl 2014 COFO/2014/6.3 R VÝBOR PRE LESNÍCTVO 22. ZASADNUTIE Rím, Taliansko, 23. – 27. júna 2014 DOBROVOĽNÉ USMERNENIA PRE NÁRODNÝ MONITORING LESOV I. ÚVOD Monitoring lesov sa stal kľúčovým prvkom procesov stanovovania národných a 1. medzinárodných noriem otázky životného prostredia a rozvoja. Informácie poskytované v rámci monitorovacích činností lesných zdrojov, 2. má dôležitosti pre mnohé medzinárodné dohody, ... “

«Seriál PROBLÉMY A ROZPORY V NEONATOLÓGII GASTROENTEROLÓGIA A VÝŽIVA 978-5-98657-036-5 HEMATOLÓGIA, IMUNOLÓGIA A INFEKČNÉ CHOROBY 978-5-98657-037-2 978657-98657-037-2 C98655 HEMODY-2 C695 HEMODYLOGY -041-9 NEFROLÓGIA A METABOLIZMUS VODY A ELEKTROLYTU 978-5-98657-040-2 Gastroenterológia a výživa Otázky a kontroverzie neonatológie Josef Neu, MD Profesor pediatrickej univerzity na Floride College of Medicine Gainesville, Florida...»

„D.V. Bochanov, D.L. Laius, A.R. Moiseev, K.M. Sokolov POSÚDENIE HROZENÍ PRE NÁMORNÝ EKOSYSTÉM ARKTÍDY SPOJENÝCH S PRIEMYSELNÝM RYBOLOVOM NA PRÍKLADE BARENTOVHO MORE UDC 574,5 (268,45) LBC 28,082 O-93 D.V. Bochanov ( Svetová nadácia divoká zver) D.L. Laius (Štátna univerzita v Petrohrade) A.R. Moiseev (World Wildlife Fund) K.M. Sokolov (Polárny výskumný ústav rybolovu a oceánografie) Hodnotenie hrozieb pre morský ekosystém Arktídy spojených s priemyselnou ... “

«www.ctege.info В8 Časť 2 Bunka ako biologický systém 2.1. Bunková teória, jej hlavné ustanovenia, úloha pri formovaní moderného prírodovedného obrazu sveta. Rozvoj vedomostí o bunke. Bunková stavba organizmov, podobnosť štruktúry buniek všetkých organizmov – základ jednoty organického sveta, dôkaz vzťahu živej prírody. My..."

Prokaryoty. Eukaryoty. bunkové organely. Monoméry. Polyméry. Nukleové kyseliny. DNA. RNA. Enzýmy. Biosyntéza. Fotosyntéza. Metabolizmus. Biologická oxidácia (bunkové dýchanie). Kapitola 3

Rozmnožovanie a individuálny vývoj organizmov (ontogenéza)

Po preštudovaní kapitoly budete schopní:

Opíšte dva hlavné typy reprodukcie a ich úlohu vo vývoji života;

Povedzte o biologickom význame oplodnenia a úlohe zygoty;

Odhaliť podstatu mitózy a meiózy a ich význam;

Vysvetliť procesy bunkového delenia a jeho biologický význam;

Opíšte štádiá ontogenézy.

§ 13 Druhy rozmnoženín

Reprodukcia je reprodukcia vlastného druhu, ktorá zabezpečuje pokračovanie existencie druhu.

Rozmnožovanie je hlavnou vlastnosťou všetkých organizmov. V dôsledku rozmnožovania sa zvyšuje počet jedincov určitého druhu, pri prenose dedičných informácií z rodičov na potomkov sa uskutočňuje kontinuita a postupnosť. Po dosiahnutí určitej veľkosti a vývoja organizmus reprodukuje svoje potomstvo - nové organizmy toho istého druhu a usadzuje ich v okolitom priestore.

Rozmanitosť organizmov, ktorá sa na Zemi historicky vyvinula, viedla k mimoriadne širokej škále spôsobov rozmnožovania. Všetky sú však len variantmi dvoch hlavných typov rozmnožovania – asexuálneho a sexuálneho.

Nepohlavné rozmnožovanie je samorozmnožovanie organizmov, na ktorom sa podieľa len jeden jedinec (rodič). Na sexuálnej reprodukcii sa spravidla zúčastňujú dvaja jedinci (dvaja rodičia) - samica a samec.

Sexuálna reprodukcia. Hlavnou črtou sexuálnej reprodukcie je oplodnenie, t.j. splynutie ženských a mužských zárodočných buniek a vytvorenie jednej spoločnej bunky - zygoty (grécke zygoty - „spojené spolu“). Zo zygoty vzniká nový organizmus, v ktorom sa spájajú dedičné vlastnosti dvoch rodičovských organizmov.

Pohlavné bunky - gaméty (grécky gaméty - "manžel") - sa tvoria v rodičovských organizmoch v špeciálnych orgánoch. U zvierat a ľudí sa nazývajú pohlavné orgány, v rastlinách - generatívne orgány (grécky genero- „produkujem“, „rodím“). Samčie a samičie gaméty sa vyvíjajú v reprodukčných orgánoch zvierat a v generatívnych orgánoch rastlín. Mužské gaméty sú zvyčajne malé bunky obsahujúce iba jadrovú (dedičnú) látku. Niektoré z nich sú nepohyblivé (spermie), iné sú pohyblivé (spermie).

Spermie sa vyvíjajú vo všetkých krytosemenných a nahosemenných rastlinách a spermie sa vyvíjajú v riasach, machoch, paprade a vo väčšine živočíšnych organizmov vrátane ľudí.

Ženské gaméty (vajíčka) sú pomerne veľké bunky, niekedy tisíckrát väčšie ako spermie. Okrem jadrovej látky obsahujú vajcia veľkú zásobu cenného organickej hmoty potrebné po oplodnení pre vývoj embrya.

Hnojenie u mnohých primitívnych organizmov (vláknité zelené riasy, napr. spirogyra, niektoré druhy baktérií, nálevníky, plesňové huby a pod.) prebieha fúziou dvoch morfologicky rovnakých buniek, výsledkom čoho je vytvorenie jednej bunky – zygoty. Takýto sexuálny proces sa nazýva konjugácia (lat. conjugatio - „spojenie“). Zlúčené bunky sa tiež nazývajú gaméty. Ich konjugáciou (fúziou) vzniká zygota.

Dve susediace bunky rovnakého spirogyrového vlákna alebo bunky dvoch rôznych susedných vlákien sa môžu konjugovať. V tomto prípade úlohu ženskej reprodukčnej bunky plní tá, do ktorej prúdi obsah inej bunky. Tečúci obsah sa považuje za mužskú zárodočnú bunku.

V ciliatej topánke caudate konjugujte dvoch identických voľne plávajúcich jedincov. Navyše nezlučujú obsah buniek dohromady, ale navzájom si vymieňajú jadrovú hmotu.

Sexuálne rozmnožovanie je teda charakterizované vývojom zárodočných buniek, oplodnením a tvorbou zygoty, ktorá spája dedičnú substanciu dvoch rôznych rodičovských jedincov. Výsledkom je, že každý dcérsky jedinec vyvíjajúci sa zo zygoty obsahuje nové vlastnosti – z dvoch rôznych organizmov toho istého druhu.

Pri pohlavnom rozmnožovaní vždy vzniká organizmus s jedinečnými vlastnosťami, ktoré v prírode ešte neboli nájdené, hoci sú veľmi podobné svojim rodičom. Takéto organizmy s novými dedičnými vlastnosťami získanými od oboch rodičov sa často ukážu ako lepšie prispôsobené životu v meniacich sa podmienkach prostredia.

Pri pohlavnom rozmnožovaní dochádza u dcérskych generácií organizmov k neustálemu obnovovaniu dedičných vlastností. Toto je najväčšia biologická úloha sexuálneho rozmnožovania vo vývoji živých vecí.

K takejto obnove nedochádza pri nepohlavnom rozmnožovaní, keď sa dcérske organizmy vyvíjajú len z jedného rodiča a nesú len jeho dedičné vlastnosti.

Asexuálna reprodukcia. to starodávny spôsob rozmnožovanie vlastného druhu, charakteristické pre organizmy všetkých kráľovstiev voľne žijúcich živočíchov, najmä prokaryotov. Tento spôsob reprodukcie, ktorý sa uskutočňuje bez účasti zárodočných buniek, je rozšírený v jednobunkových organizmoch, hubách a baktériách.

V jednobunkových a mnohobunkových organizmoch sa nepohlavné rozmnožovanie uskutočňuje delením a pučaním. Delenie v prokaryotoch nastáva zovretím bunky na dve časti. U eukaryotov je delenie komplikovanejšie a zabezpečujú ho procesy prebiehajúce v jadre (pozri § 14).

Príkladom nepohlavného rozmnožovania je vegetatívne rozmnožovanie v rastlinách. U niektorých zvierat dochádza aj k vegetatívnemu rozmnožovaniu. Hovorí sa tomu rozmnožovanie fragmentáciou, teda časti (úlomky) tela, z ktorých sa vyvíja nový jedinec. Reprodukcia fragmentmi je typická pre huby, koelenteráty (hydra), plochých červov(planaria), ostnatokožce (hviezdice) a niektoré ďalšie druhy.

U jednobunkových a niektorých mnohobunkových živočíchov, ako aj u húb a rastlín sa môže nepohlavné rozmnožovanie uskutočňovať pučaním. Na tele matky sa tvoria špeciálne výrastky – obličky, z ktorých sa vyvíjajú nové jedince. Ďalším typom nepohlavného rozmnožovania je sporulácia. Spóry sú samostatné, veľmi malé špecializované bunky, ktoré obsahujú jadro, cytoplazmu, sú pokryté hustou membránou a sú schopné dlhodobo znášať nepriaznivé podmienky. V priaznivých podmienkach prostredia spóry vyklíčia a vytvoria nový (dcérsky) organizmus. Sporulácia je široko zastúpená v rastlinách (riasy, machorasty, paprade), hubách a baktériách. Spomedzi zvierat sa sporulácia pozoruje napríklad u sporozoánov, najmä u malarického plazmódia.

Je pozoruhodné, že počas nepohlavného rozmnožovania oddelené dcérske jedince úplne reprodukujú vlastnosti materského organizmu. Akonáhle sú v iných podmienkach prostredia, môžu prejavovať svoje vlastnosti inak, hlavne len vo veľkosti (veľkosti) nových organizmov. Dedičné vlastnosti zostávajú nezmenené.

Schopnosť opakovať v dcérskych organizmoch nemenné dedičné vlastnosti rodiča, t. j. reprodukovať homogénne potomstvo, je jedinečnou vlastnosťou nepohlavného rozmnožovania.

Asexuálna reprodukcia vám umožňuje zachovať vlastnosti druhu nezmenené. Toto je dôležitý biologický význam tohto typu reprodukcie. Organizmy, ktoré sa objavili nepohlavne, sa zvyčajne vyvíjajú oveľa rýchlejšie ako tie, ktoré sa objavili sexuálnym rozmnožovaním. Rýchlo zvyšujú svoj počet a oveľa rýchlejšie uskutočňujú presídľovanie na veľkých územiach.

Vo väčšine jednobunkových a mnohobunkových organizmov sa nepohlavné rozmnožovanie môže striedať so pohlavným rozmnožovaním.

Napríklad u niektorých morských koelenterátov je sexuálna generácia reprezentovaná samostatnými voľne plávajúcimi medúzami a asexuálna generácia je reprezentovaná prisadnutými polypmi. U rastlín, napríklad u papraďorastov, je pohlavná generácia (gametofyt) zastúpená malým listovitým výrastkom a nepohlavná generácia (sporofyt) je veľká listnatá rastlina, na ktorej sa vyvíjajú spóry (obr. 19).

Je charakteristické, že k nepohlavnému rozmnožovaniu dochádza vtedy, keď má organizmus preň priaznivé podmienky. Keď sa podmienky zhoršia, organizmus prejde na pohlavné rozmnožovanie. U mnohých vysoko vyvinutých rastlín a živočíchov začína pohlavné rozmnožovanie až potom, čo organizmus prejde sériou určitých štádií svojho vývoja a dosiahne vek pohlavnej dospelosti.

Nepohlavné a sexuálne rozmnožovanie sú dva hlavné spôsoby pokračujúceho života, ktoré sa formujú v procese evolúcie voľne žijúcich živočíchov.

1. Vysvetlite evolučnú výhodu sexuálneho rozmnožovania oproti nepohlavnému rozmnožovaniu.

2*. Aká je biologická úloha asexuálneho rozmnožovania vo vývoji živých vecí?

Fúzia dvoch susedných susedných buniek je spôsob oplodnenia mnohých primitívnych organizmov.

Pohyblivé samčie pohlavné bunky sa vyvíjajú u väčšiny zvierat a rastlín, zatiaľ čo nepohyblivé samčie pohlavné bunky sa vyvíjajú iba v semenných rastlinách.

§ 14 Delenie buniek. Mitóza

Všetky nové bunky vznikajú rozdelením už existujúcej bunky, uvedomujúc si základný zákon života: „bunka – z bunky“. Tento proces sa pozoruje v jednobunkových aj mnohobunkových organizmoch.

V jednobunkových organizmoch je bunkové delenie základom asexuálnej reprodukcie, čo vedie k zvýšeniu ich počtu. V mnohobunkových organizmoch je delenie základom tvorby samotného organizmu. Svoju existenciu začali jedinou bunkou (zygotou), vďaka opakovane opakovanému deleniu vytvárajú nepohlavným rozmnožovaním miliardy nových buniek: telo tak rastie, obnovujú sa jeho tkanivá, nahrádzajú sa zostarnuté a odumreté bunky. Delenie buniek sa nezastaví počas celého života organizmu – od narodenia až po smrť.

Je známe, že bunky časom starnú (hromadia sa v nich nepotrebné produkty metabolizmu) a odumierajú. Odhaduje sa, že u dospelého Celkom buniek je viac ako 10 15 . Z nich denne odumrie asi 1-2% buniek. Pečeňové bunky teda žijú nie viac ako 18 mesiacov, erytrocyty - 4 mesiace, epitelové bunky tenkého čreva - 1-2 dni. Iba nervové bunkyžiť po celý život a fungovať bez toho, aby bol nahradený. Všetky ostatné ľudské bunky sú nahradené novými približne každých 7 rokov.

Všetky bunkové náhrady v tele sa uskutočňujú ich neustálym delením.

Bunkové delenie je zložitý proces nepohlavného rozmnožovania. Výsledné nové dcérske bunky sa zvyčajne stanú schopnými delenia po určitom období svojho vývoja. Je to spôsobené tým, že deleniu by malo predchádzať zdvojnásobenie intracelulárnych organel, ktoré zabezpečujú životne dôležitú činnosť bunky. Inak by sa do dcérskych buniek dostávalo čoraz menej organel. Pre normálne fungovanie musí dcérska bunka, podobne ako rodičovská bunka, dostať dedičnú informáciu o svojich hlavných znakoch obsiahnutých v chromozómoch. Bez týchto informácií nebude bunka schopná syntetizovať nukleové kyseliny a proteíny, ktoré potrebuje. A to znamená, že každá dcérska bunka počas delenia potrebuje dostať kópiu chromozómov s dedičnou informáciou od rodičovskej bunky.

Samorozmnožovanie delením je bežnou vlastnosťou buniek jednobunkových a mnohobunkových organizmov. Tento proces však prebieha odlišne v prokaryotických a eukaryotických bunkách.

Delenie buniek u prokaryotov. Bunkové delenie prokaryotov je spôsobené zvláštnosťami štruktúry ich buniek. Prokaryotické bunky nemajú jadro ani chromozómy. Preto sa bunky množia jednoduchým delením. Jadrovú látku v baktériách predstavuje jedna kruhová molekula DNA, ktorá sa bežne považuje za chromozóm. DNA má kruhový tvar a je zvyčajne pripojená k bunkovej membráne. Pred rozdelením sa bakteriálna DNA duplikuje a každá z nich sa pripojí k bunkovej membráne. Po dokončení duplikácie DNA bunková membrána rastie medzi výslednými dvoma molekulami DNA. Cytoplazma je teda rozdelená na dve dcérske bunky, z ktorých každá obsahuje identickú kruhovú molekulu DNA (obr. 20).

Bunkové delenie v eukaryotoch. V eukaryotických bunkách sú molekuly DNA uzavreté v chromozómoch. Chromozómy hrajú hlavnú úlohu v procese delenia buniek. Zabezpečujú prenos všetkých dedičných informácií a účasť na regulácii metabolických procesov v dcérskych bunkách. Distribúciou chromozómov medzi dcérske bunky a prenosom striktne identickej sady chromozómov do každej z nich sa dosiahne kontinuita vlastností v mnohých generáciách organizmov.

Pri delení prechádza jadro eukaryotickej bunky sériou sekvenčne a kontinuálne na seba nadväzujúcich štádií. Tento proces sa nazýva mitóza (grécky mitos- "vlákno").

V dôsledku mitózy dochádza najskôr k zdvojeniu a potom k rovnomernej distribúcii dedičného materiálu medzi dve jadrá vznikajúcich dcérskych buniek.

V závislosti od toho, čo sa deje v deliacej sa bunke a ako tieto udalosti vyzerajú pod mikroskopom, existujú štyri fázy alebo štádiá mitózy, ktoré nasledujú jedna po druhej: prvá fáza je profáza, druhá je metafáza, tretia je anafáza a štvrtá, konečná, - telofáza. Uvažujme, čo sa deje v jadre v rôznych štádiách štiepenia (obr. 21).

Profáza. Zväčšená veľkosť jadra. Jadrová membrána sa rozpadne. Zdvojené chromozómy sú jasne viditeľné: pozostávajú z dvoch vláknitých kópií - chromatíd, spojených zúžením - centromérou. V cytoplazme tvoria mikrotubuly aparát na oddeľovanie chromozómov – deliace vreteno.

Metafáza. Chromozómy sa presúvajú do stredu bunky. Každá z nich pozostáva z dvoch chromatíd spojených centromérou. Jeden koniec závitov vretena je pripevnený k centromérom.

Anaphase. Mikrotubuly sa sťahujú, centroméry sa oddeľujú a vzďaľujú od seba. Chromozómy sa oddelia a chromatidy sa presunú k opačným pólom vretienka.

Telofáza. Vytvárajú sa nové jadrá. Chromozómy v nových jadrách sa stávajú tenkými, neviditeľnými pod mikroskopom. Znovu sa objaví jadierko a vytvorí sa obal jadra. Toto je posledná fáza bunkového delenia.

Súčasne s telofázou začína delenie cytoplazmy. Najprv sa medzi dcérskymi bunkami vytvorí zúženie (prepážka). Po určitom čase sa obsah bunky rozdelí. Takto sa objavujú nové dcérske bunky s cytoplazmou okolo nových identických jadier. Potom sa opäť začína príprava na delenie teraz novej bunky a celý cyklus sa nepretržite opakuje, ak sú priaznivé podmienky. Proces mitózy trvá približne 1-2 hodiny.Jeho trvanie sa líši v rôznych typoch buniek a tkanív. Závisí to aj od podmienok prostredia.

Delenie jadra a následne bunky prebieha nepretržite, pokiaľ má bunka prostriedky na zabezpečenie svojej životnej činnosti.

Bunkový cyklus. Existencia bunky od okamihu, keď sa objaví ako výsledok delenia až po rozdelenie na dcérske bunky, sa nazýva životný cyklus bunky alebo bunkový cyklus. V životnom cykle bunky existujú dve fázy (alebo štádiá).

Prvou fázou bunkového cyklu je príprava bunky na delenie. Nazýva sa to interfáza (z latinčiny inter- „medzi“ a gréčtina fáza – „vzhľad“). Najdlhší (až 90 %) časový interval trvá medzifáza v bunkovom cykle. Počas tohto obdobia je v bunke jasne viditeľné jadro a jadierko. Prebieha aktívny rast mladej bunky, biosyntéza proteínov, ich akumulácia, príprava molekúl DNA na zdvojnásobenie a zdvojenie (replikácia) všetkého chromozómového materiálu. Chromozómy nie sú viditeľné, ale proces ich zdvojenia aktívne prebieha. Zdvojený chromozóm pozostáva z dvoch polovíc obsahujúcich jednu molekulu dvojvláknovej DNA. Charakteristickými znakmi interfázových buniek sú despiralizácia (odvíjanie) chromozómov a ich rovnomerné rozloženie vo forme voľnej hmoty v celom jadre. Na konci interfázy sa chromozómy špiralizujú (skrúcajú) a stávajú sa viditeľnými, ale stále predstavujú tenké predĺžené vlákna (obr. 22).

V druhej fáze bunkového cyklu nastáva mitóza a bunka sa delí na dve dcérske bunky.

Po oddelení každá z dvoch dcérskych buniek opäť vstúpi do medzifázového obdobia. Od tohto momentu začínajú obe eukaryotické bunky, ktoré vznikli, nový (teraz vlastný) bunkový cyklus.

Ako vidíte, bunkové delenie v eukaryotoch a prokaryotoch prebieha rôznymi spôsobmi. Ale jednoduché delenie v prokaryotoch aj delenie mitózou v eukaryotoch sú metódy nepohlavnej reprodukcie: dcérske bunky dostávajú dedičnú informáciu, ktorú mala rodičovská bunka. Dcérske bunky sú geneticky identické s rodičovskými. V genetickom aparáte tu nedochádza k žiadnym zmenám. Preto všetky bunky, ktoré sa objavujú v procese bunkového delenia a tkanivá z nich vytvorené, majú genetickú homogenitu.

1. Vysvetlite rozdiely v procesoch bunkového delenia u prokaryotov a eukaryotov.

2*. Prečo sú potomkovia pri nepohlavnom rozmnožovaní identickí s rodičmi?

3. Opíšte proces mitózy a znaky každého z jej štádií.

4. Nahraďte podčiarknuté slová termínmi.

Prvá fáza mitózy začína, keď sa chromozómy stanú viditeľnými.

Na konci tretej fázy mitózy sú chromozómy na opačných póloch bunky.

Bunkové štruktúry obsahujúce genetickú informáciu sa stávajú viditeľnými až počas mitózy.

Laboratórna práca č.2 (pozri Príloha, str. 230).

§ 15 Tvorba pohlavných buniek. meióza

Pohlavné bunky (gaméty) sa vyvíjajú v pohlavných (generatívnych) orgánoch a zohrávajú kľúčovú úlohu: zabezpečujú prenos dedičných informácií z rodičov na potomkov. Pri pohlavnom rozmnožovaní sa v dôsledku oplodnenia spoja dve zárodočné bunky (samčia a samica) a vytvoria jednu bunku – zygotu, ktorej následné delenie vedie k vývoju dcérskeho organizmu.

Bunkové jadro zvyčajne obsahuje dve sady chromozómov - jednu z jedného a druhého rodiča - 2p (latinské písmeno "p" označuje jednu sadu chromozómov). Takáto bunka sa nazýva diploidná (z gréckeho diploos – „dvojitý“ a eidos – „pohľad“). Dá sa predpokladať, že pri splynutí dvoch jadier bude novovytvorená bunka (zygota) obsahovať nie dve, ale štyri sady chromozómov, ktoré sa pri každom ďalšom výskyte zygoty opäť zdvojnásobia. Predstavte si, koľko chromozómov by sa potom nahromadilo v jednej bunke! To sa však v živej prírode nedeje: počet chromozómov v každom druhu počas sexuálneho rozmnožovania zostáva konštantný. Je to spôsobené tým, že zárodočné bunky vznikajú špeciálnym delením. Vďaka tomu sa do jadra každej zárodočnej bunky nedostanú dva (2n), ale iba jeden pár chromozómov (In), teda polovica toho, čo bolo v bunke pred jej delením. Bunky s jednou sadou chromozómov, to znamená, že obsahujú iba polovicu z každého páru chromozómov, sa nazývajú haploidné (z gréckeho haploos - "jednoduchý", "jediný" a eidos - "pohľad").

Proces delenia zárodočných buniek, v dôsledku ktorého je v jadre o polovicu menej chromozómov, sa nazýva meióza (grécka meióza - „redukcia“). Pri tvorbe mužských aj ženských zárodočných buniek dochádza k zníženiu počtu chromozómov v jadre na polovicu (tzv. redukcia). Pri oplodnení splynutím zárodočných buniek v jadre zygoty opäť vzniká dvojitá sada chromozómov (2p).

Treba poznamenať, že v mnohých eukaryotoch (mikroorganizmy, nižšie rastliny a samce niektorých druhov článkonožcov) majú somatické (grécky soma - „telo“) bunky (všetky bunky tela, okrem pohlavných buniek) haploidnú sadu chromozómov. V mnohých kvitnúcich rastlinách sú bunky polyploidné, to znamená, že obsahujú veľa sád chromozómov. Ale u väčšiny zvierat, u ľudí a vyšších rastlín sú haploidné iba zárodočné bunky. Vo všetkých ostatných bunkách tela týchto organizmov obsahuje jadro diploid (2p) - dvojitú sadu chromozómov.

Meióza má vo svete živých organizmov veľký význam. V procese meiózy (na rozdiel od mitózy) vznikajú dcérske bunky, ktoré obsahujú o polovicu menej chromozómov ako rodičovské bunky, no vďaka interakcii chromozómov otca a matky majú vždy nové, jedinečné kombinácie chromozómov. Tieto kombinácie u potomkov sú vyjadrené v nových kombináciách znakov. Vznikajúci súbor kombinácií chromozómov zvyšuje schopnosť druhu vyvinúť adaptáciu na meniace sa podmienky prostredia, čo je veľmi dôležité pre evolúciu.

Pomocou meiózy sa tvoria zárodočné bunky s menšou sadou chromozómov a s kvalitatívne odlišnými genetickými vlastnosťami, ako majú rodičovské bunky.

Meióza alebo redukčné delenie je kombináciou dvoch zvláštnych štádií bunkového delenia, ktoré na seba bez prerušenia nadväzujú. Nazývajú sa meióza I (prvá divízia) a meióza II (druhá divízia). Každá etapa má niekoľko fáz. Názvy fáz sú rovnaké ako fázy mitózy. Pred rozdeleniami sa pozorujú medzifázy. Ale zdvojnásobenie DNA v mitóze nastáva len pred prvým delením. Priebeh meiózy je znázornený na obrázku 23.

V prvej interfáze (predchádzajúcej prvému deleniu meiózy) dochádza k zväčšeniu veľkosti buniek, zdvojeniu organel a zdvojeniu DNA v chromozómoch.

Prvé delenie (meióza I) začína profázou /, počas ktorej sú pod svetelným mikroskopom jasne viditeľné duplikované chromozómy (každý má dve chromatidy). V tejto fáze sa k sebe približujú identické (homologické) chromozómy, pochádzajúce však z jadier otcovských a materských gamét a „zlepia sa“ po celej dĺžke do párov. Centroméry (konstrikcie) homológnych chromozómov sú umiestnené vedľa seba a správajú sa ako jedna jednotka, ktorá drží štyri chromatidy pohromade. Takéto vzájomne prepojené homológne zdvojené chromozómy sa nazývajú párové alebo bivalentné (z latinčiny bi - „dvojitý“ a valens - „silný“).

Homologické chromozómy, ktoré tvoria bivalent, sú v niektorých bodoch navzájom úzko spojené. V tomto prípade môže dôjsť k výmene úsekov reťazcov DNA, v dôsledku čoho sa vytvárajú nové kombinácie génov v chromozómoch. Tento proces sa nazýva crossing door (anglicky cmssingover – „cross“).Prekríženie môže viesť k rekombinácii veľkých alebo malých úsekov homológnych chromozómov s niekoľkými génmi alebo časťami jedného génu v molekulách DNA (obr. 24).

V dôsledku kríženia sa chromozómy s inými dedičnými vlastnosťami v porovnaní s chromozómami rodičovských gamét nachádzajú v zárodočných bunkách.

Fenomén kríženia má zásadný biologický význam, pretože zvyšuje genetickú diverzitu u potomstva.

Zložitosť procesov vyskytujúcich sa v profáze I (v chromozómoch, jadre) určuje najdlhšie trvanie tohto štádia meiózy.

V metafáze I sa bivalenty nachádzajú v rovníkovej časti bunky. Potom sa v anafáze I homológne chromozómy oddelia k opačným pólom bunky. Telofáza / dokončuje prvé delenie meiózy, v dôsledku čoho sa vytvoria dve dcérske bunky, hoci každý chromozóm v nich stále zostáva zdvojený (to znamená, že pozostáva z dvoch sesterských chromatidov).

Po telofáze I nasleduje druhá interfáza. Trvá to veľmi krátko, pretože v ňom nedochádza k syntéze DNA.

Druhé delenie (meióza II) začína profázou II. Dve dcérske bunky, ktoré vznikli v telofáze I, sa začínajú deliť podobne ako pri mitóze: jadierka a jadrové membrány sú zničené, objavujú sa vretenovité vlákna s jedným koncom pripojeným k centromére. V metafáze sa chromozómy zoradia pozdĺž rovníka vretena. V anafáze II sa centroméry delia a chromatidy chromozómov v oboch dcérskych bunkách sa rozchádzajú smerom k ich pólom.

Výsledkom je, že z každého duplikovaného chromozómu sa získajú dva samostatné chromozómy, ktoré sa presúvajú na opačné póly bunky. Na oboch póloch sa zo skupín chromozómov zhromaždených tu tvorí jadro. V ňom je každý pár homológnych chromozómov reprezentovaný iba jedným chromozómom.

V telofáze II sa okolo jadra, ktoré teraz obsahuje jeden (haploidný) súbor chromozómov, znovu formuje jadrová membrána a bunkový obsah sa delí. Redukčný proces tvorby zárodočných buniek končí vytvorením štyroch haploidných buniek – gamét.

V dôsledku meiózy sa z jednej bunky objavia štyri bunky s haploidnou sadou chromozómov.

Proces tvorby mužských zárodočných buniek (spermie) sa nazýva spermatogenéza (z gréckeho spermatos - "semeno" a genéza - "vznik", "pôvod"). Proces vývoja ženských zárodočných buniek (vajíčok) sa nazýva oogenéza alebo oogenéza (z gréckeho oop - „vajce“ a genéza - „vznik“, „pôvod“),

1. Prečo vlastnosti dcérskych organizmov, ktoré sa vyvinuli zo zygoty, nie sú totožné s vlastnosťami rodičov?

2*. Aký je biologický význam meiózy?

3. Nahraďte zvýraznené slová výrazom.

Delenie buniek, v dôsledku ktorého je v jadre o polovicu menej chromozómov, vedie k tvorbe zárodočných buniek.

4. Dokončite vyhlásenie výberom správneho výrazu:

Rovnaké chromozómy od otca a matky sa nazývajú:

a) haploidné; c) diploidné;

b) homológne; d) slobodný.

§ 16 Individuálny vývoj organizmov - ontogenéza

Telo prechádza v období svojho života výraznými premenami: rastie a vyvíja sa.

Súhrn premien vyskytujúcich sa v tele od jeho vzniku po prirodzenú smrť sa nazýva individuálny vývoj alebo ontogenéza (z gréckeho ontos - „existujúce“ a genéza - „vznik“, „pôvod“). V jednobunkových organizmoch život zapadá do jedného bunkového cyklu a všetky transformácie prebiehajú medzi dvoma bunkovými deleniami. V mnohobunkových organizmoch je tento proces oveľa komplikovanejší.

Pri nepohlavnom rozmnožovaní, vrátane vegetatívneho rozmnožovania, začína ontogenéza od okamihu rozdelenia počiatočných (t. j. vzniku) buniek materského organizmu. Organizmus v raných štádiách vývoja sa nazýva zárodok.

Jednobunkové organizmy, ako všetky bunky, vznikajú delením buniek. V novovytvorenej bunke nie sú vždy vytvorené vnútrobunkové štruktúry, ktoré zabezpečujú jej špecifické funkcie a životné procesy. Trvá určitý čas, kým sa vytvoria všetky organely a syntetizujú sa všetky potrebné enzýmy. Toto skoré obdobie existencie bunky (a jednobunkového organizmu) v bunkovom cykle sa nazýva dozrievanie. Po ňom nasleduje obdobie zrelého života bunky, ktoré vyvrcholí jej delením.

V individuálnom vývoji mnohobunkového organizmu sa rozlišuje niekoľko štádií, ktoré sa často nazývajú vekové obdobia. Existujú štyri vekové obdobia: zárodočné (embryonálne), mladosť, zrelosť a staroba.

U zvierat sa často rozlišujú iba dve obdobia: embryonálne a postembryonálne. Embryonálne obdobie je vývoj embrya (embrya) pred jeho narodením. Postembryonálne je obdobie vývoja organizmu od jeho narodenia alebo výstupu z vajíčka alebo embryonálnych membrán až po smrť.

Embryonálne obdobie ontogenézy (embryonálny vývoj), prebiehajúce in utero v tele matky a končiace narodením, sa nachádza u väčšiny cicavcov, vrátane človeka. U vajcorodých a neresiacich sa organizmov prebieha embryonálny vývoj mimo tela matky a končí výstupom z vaječných membrán (u rýb, obojživelníkov, plazov, vtákov, ako aj u mnohých bezstavovcov - ostnatokožcov, mäkkýšov, červov atď.).

V prevažnej väčšine živočíšnych organizmov prebieha proces embryonálneho vývoja podobným spôsobom. To potvrdzuje zhodu ich pôvodu.

U ľudí sa počas embryonálneho vývoja najskôr začne oddeľovať mozog a miecha. Stáva sa to do tretieho týždňa po počatí. V tomto štádiu je dĺžka ľudského embrya iba 2 mm.

Od prvých dní embryonálneho vývoja je embryo veľmi citlivé na škodlivé účinky, najmä chemické (drogy, jedy, alkohol, drogy) a infekčné. Napríklad, ak žena ochorie na rubeolu medzi 4. a 12. týždňom tehotenstva, môže to spôsobiť potrat alebo narušiť tvorbu srdca, mozgu, orgánov zraku a sluchu u plodu, t.j. orgánov, ktorých vývoj prebieha v plode. toto obdobie.

Po pôrode alebo výstupe z vajíčka začína postembryonálny vývoj organizmu. Pre niektoré organizmy trvá toto obdobie života niekoľko dní, pre iné - niekoľko desiatok a stoviek rokov, v závislosti od druhu.

Lev zomiera na starobu vo veku asi 50 rokov, krokodíl môže žiť až 100 rokov, dub - až 2000 rokov, sekvoja - viac ako 3000 rokov a ovos - 4-6 mesiacov. Niektoré druhy hmyzu žijú niekoľko dní. Človek zomiera na starobu medzi 75-100 rokom života, hoci niektorí ľudia sa dožívajú aj viac ako 100 rokov.

Postembryonálny vývoj pozostáva z troch vekových období: mladosti, zrelosti a staroby. Pre každé z týchto období sú charakteristické určité premeny v štruktúre a životných procesoch organizmu, a to v dôsledku jeho dedičnosti a vplyvu vonkajších podmienok. V procese postembryonálneho vývoja organizmus prechádza kvantitatívnymi a kvalitatívnymi zmenami.

Ontogenéza je vývin jedinca (jedinca) v dôsledku dedičnosti a vplyvom podmienok prostredia.

Ontogenéza je určite jedným z najúžasnejších biologických javov. Telo, ktoré sa objavilo vo forme malého embrya alebo zárodku, prechádza množstvom zložitých štádií vývoja, počas ktorých sa v ňom postupne vytvárajú všetky orgány a mechanizmy, ktoré zabezpečujú životne dôležitú činnosť. Po dosiahnutí puberty si organizmus uvedomuje hlavnú funkciu života - dáva potomstvo, ktoré zabezpečuje trvanie a kontinuitu existencie svojho druhu.

Existencia akéhokoľvek organizmu je zložitý a nepretržitý proces embryonálneho a postembryonálneho vývoja v určitých podmienkach biotopu a počas období charakteristických pre každý druh.

1. Opíšte obdobie embryonálneho vývoja organizmu.

2. Nahraďte pojmy nasledujúcimi definíciami: organizmus v raných štádiách vývoja; individuálny vývoj mnohobunkového organizmu.

3*. Vysvetlite, prečo je vplyv nebezpečných vonkajších vplyvov (žiarenie, fajčenie) deštruktívnejší v embryonálnom štádiu ontogenézy ako v postembryonálnom štádiu.

Reprodukcia je vlastná všetkým živým organizmom. Pomocou rozmnožovania sa zabezpečuje samorozmnožovanie organizmov a kontinuita existencie druhu. V organizmoch existujú dva hlavné typy reprodukcie - asexuálne a sexuálne. Nepriame delenie buniek (mitóza) počas prechodu série fáz (profáza, metafáza, anafáza, telofáza) zabezpečuje prenos rovnakej dedičnej informácie, ktorú obsahuje materská bunka v chromozómoch jadra, do dcérskych buniek. Interfáza pripravuje bunku na delenie.

Najstarším typom reprodukcie je nepohlavná reprodukcia. Zabezpečuje stabilitu genetickej informácie, zachovanie vlastností druhu, rýchlejší nárast početnosti a presídľovanie na nové územia.

Sexuálne rozmnožovanie vzniklo v procese evolúcie neskôr ako asexuálne. Prostredníctvom meiózy, prekríženia a oplodnenia poskytuje pohlavné rozmnožovanie genetickú variabilitu, ktorá organizmom umožňuje získať nové črty a vlastnosti, a tak sa lepšie prispôsobiť meniacim sa podmienkam prostredia.

V procese meiózy dochádza k redukčnému deleniu zárodočných buniek a tvorbe haploidnej (In) sady chromozómov v jadre gamét. Keď sú bunky oplodnené, samčie a samičie gaméty sa spoja s haploidnou sadou chromozómov a vytvorí sa zygota s diploidnou (2p) sadou chromozómov v jadre.

Zygota vedie k vývoju nového organizmu. Priebeh života organizmu od narodenia po smrť sa nazýva individuálny vývoj (ontogenéza). V mnohobunkových organizmoch ontogenéza pozostáva z embryonálneho a postembryonálneho obdobia.

Individuálny vývoj všetkých organizmov sa uskutočňuje v súlade s dedičnými vlastnosťami, ktoré sú vlastné tomuto druhu, a v závislosti od podmienok prostredia.

Otestujte sa

1. Vysvetlite, ako sa prejavuje biologická úloha ženských a mužských pohlavných gamét.

2. Vysvetlite hlavné rozdiely medzi mitózou a meiózou.

3. Aká je závislosť individuálneho vývoja organizmu od podmienok prostredia v embryonálnom a postembryonálnom období?

4. Aké štádiá pozorujeme v bunkovom cykle jednobunkových organizmov Vysvetlite význam interfázy v živote bunky.

1. Opíšte pojmy „rast organizmu“ a „vývoj organizmu“.

Otázky na diskusiu

1. Opíšte biologickú úlohu rôznych druhov rozmnožovania, ak sú pozorované v organizmoch rovnakého druhu. Uveďte príklady.

2. Rozšíriť mechanizmus zabezpečenia kontinuity života.

3. Je správne povedať, že vývoj organizmu nastáva v embryonálnom období a v postembryonálnom období dochádza len k zväčšeniu veľkosti tela, teda k rastu organizmu? Podporte svoje názory konkrétnymi príkladmi.

Základné pojmy

Asexuálna reprodukcia. Sexuálna reprodukcia. Gamete. Zygota. Chromozóm. Mitóza. meióza. Prejsť. Bunkový cyklus. diploidná bunka. haploidná bunka. Ontogenéza.

Základy náuky o dedičnosti a premenlivosti

Po preštudovaní kapitoly budete schopní:

Vysvetliť základné pojmy genetiky;

Opíšte mechanizmus určovania pohlavia a typy dedičnosti vlastností;

Popíšte úlohu dedičnosti a premenlivosti organizmov vo voľnej prírode.

§ 17 Z histórie vývoja genetiky

Genetika (grécka genéza - „pôvod“) je názov vedy, ktorá študuje dedičnosť a variabilitu organizmov, ako aj mechanizmy riadenia týchto procesov. Má dlhú históriu.

Už v dávnych dobách ľudia chápali, že rastliny, zvieratá a dokonca aj ľudia dedia niektoré vlastnosti od svojich rodičov, keďže nebolo možné nevidieť podobnosti medzi potomkami a rodičmi. Okrem toho sa určité „generické“ znaky prenášali nezmenené z generácie na generáciu. Na základe tejto schopnosti rastlín a zvierat dediť určité vlastnosti, začali vyberať semená rastlín na siatie od najproduktívnejších jedincov, snažili sa chovať mladé zvieratá, ktoré majú vlastnosti, ktoré ľudia potrebujú – dávať viac mlieka alebo vlny, lepšie vykonávať ťažnú prácu , atď.

Staroveké čínske rukopisy napríklad dosvedčujú, že pred 6000 rokmi vznikli krížením a selekciou rôzne odrody ryže. Archeologické nálezy potvrdzujú, že Egypťania pestovali produktívne odrody pšenice. Medzi babylonskými písomnými pamiatkami v Mezopotámii sa našla kamenná tabuľka pochádzajúca zo 6. tisícročia pred Kristom. e., ktorá zaznamenala údaje o dedičnosti tvaru hlavy a hrivy u piatich generácií koní (obr. 25).

Avšak až v 19. a začiatkom 20. storočia, keď sa nahromadili poznatky o živote bunky, vedci začali skúmať fenomén dedičnosti. Prvú vedeckú prácu o štúdiu dedičnosti vykonal český vedec a mních G. Mendel. V roku 1865 v článku „Experimenty na rastlinných hybridoch“ sformuloval vzorce dedenia vlastností, ktoré položili základ pre vedu o genetike. Mendel ukázal, že dedičné znaky (sklony) nie sú „zrastené“, ako sa doteraz predpokladalo, ale prenášajú sa z rodičov na potomkov vo forme diskrétnych (izolovaných, oddelených) jednotiek, ktoré nazval faktory. Tieto jednotky, prezentované v pároch u jedincov, sa nezlúčia, ale zostávajú oddelené a prenášajú sa na potomkov v mužských a ženských zárodočných bunkách, jednu jednotku z každého páru.

V roku 1909 pomenoval dedičné jednotky dánsky vedec W. Johansen gény (grécky genos - „rod“). Na začiatku XX storočia. americký embryológ a genetik T. Morgan experimentálne zistil, že gény sa nachádzajú na chromozómoch a sú tam usporiadané lineárne. Odvtedy je koncept génu ústredným prvkom genetiky.

Významná úloha vo vývoji genetiky v prvej polovici XX storočia. hrali naši domáci vedci. A.S. Serebrovský, ktorý skúmal genetiku zvierat, ukázal zložitú štruktúru génu a zaviedol do vedy pojem "genofond". Doktrínu dedičnosti a premenlivosti obohatili diela N.I. Vavilov, ktorý v roku 1920 sformuloval zákon homologických radov dedičnosti a premenlivosti, ktorý zabezpečil úzke prepojenie genetiky a evolučnej doktríny. Yu.A. Filipchenko vykonal množstvo experimentov s genetickou analýzou rastlín, vyvinul metódy na štúdium variability a dedičnosti. Významne prispel k rozvoju genetiky aj G.D. Karpečenko, N.K. Koltsov, S.S. Chetverikov a ďalší výskumníci.

V 40. rokoch. boli položené biochemické základy genetiky. Vedci dokázali úlohu molekúl nukleových kyselín pri prenose dedičnej informácie, čo viedlo k zrodu molekulárnej genetiky. Rozlúštenie štruktúry molekuly DNA, publikované v roku 1953, ukázalo úzku súvislosť tejto chemickej zlúčeniny s dedičnou informáciou v génoch.

Pokrok v oblasti molekulárnej genetiky viedol k vytvoreniu nového odvetvia biologickej vedy – genetického inžinierstva, ktoré umožňuje manipuláciou s jednotlivými génmi získať in vitro nové kombinácie génov v chromozóme, ktoré tam predtým neboli. Genetické inžinierstvo sa stalo široko používaným v praxi poľnohospodárstva a biotechnológie.

Rozvoj genetiky založený na molekulárnych základoch pri zvažovaní dedičných vlastností sa stal možným vďaka vytvoreniu špičkových technológií v oblasti vedeckého výskumu, ktoré sa objavili až v polovici 20.

Genetika je teoretickým základom selekcie (lat. selectio - „výber“, „výber“) rastlín, živočíchov a mikroorganizmov, teda vytvárania organizmov s vlastnosťami, ktoré človek potrebuje. Na základe genetických vzorov chovatelia vytvárajú vylepšené odrody rastlín a plemená domácich zvierat. Metódy genetického inžinierstva produkujú nové kmene (čisté kultúry) mikroorganizmov (baktérie, huby), ktoré syntetizujú látky na liečbu chorôb.

Výskum genetických vedcov viedol k pochopeniu skutočnosti, že spolu s infekčnými chorobami existuje mnoho rôznych dedičných chorôb. Včasná diagnostika týchto ochorení umožňuje včas zasiahnuť do priebehu ochorenia a zabrániť alebo spomaliť jeho rozvoj.

Degradácia prostredia a negatívne zmeny prostredia spôsobili mnohé poruchy v genetickej sfére živých organizmov, čím sa zvýšila pravdepodobnosť dedičných chorôb u ľudí.

Na vyriešenie mnohých problémov spojených s týmto alarmujúcim trendom a na zabezpečenie ľudskej genetickej bezpečnosti bol potrebný cielený výskum a spojené úsilie ekológov a genetikov. Vznikol tak nový dôležitý smer vo vede – ekologická genetika, ktorý zabezpečil rozvoj služby genetickej bezpečnosti. Ten študuje genetickú aktivitu chemických a fyzikálnych faktorov prostredia, ktoré ovplyvňujú ľudí a prírodu ako celok. Ekológovia dokázali, že pre trvalo udržateľný rozvoj života na Zemi je potrebné zachovať biologickú diverzitu druhov a prírodných ekosystémov. Táto životne dôležitá úloha pre ľudstvo viedla k aktívnemu rozvoju takého smeru v biologickej vede, akým je populačná genetika.

Znalosti genetiky sú žiadané v botanike, zoológii, mikrobiológii, ekológii, evolúcii, antropológii, fyziológii, etológii a ďalších oblastiach biológie. Údaje z genetického výskumu sa využívajú v biochémii, medicíne, biotechnológii, ochrane prírody a poľnohospodárstve. Dá sa povedať, že objavy a metódy genetiky nachádzajú uplatnenie vo všetkých oblastiach ľudskej činnosti súvisiacich so živými organizmami. Zákony genetiky majú veľký význam pre vysvetlenie všetkých procesov života na Zemi.

Vedecká a praktická úloha genetiky je určená významom predmetu jej štúdia - dedičnosťou a variabilitou, to znamená vlastnosťami, ktoré sú vlastné všetkým živým bytostiam.

1. Čo študuje veda o genetike, kedy a prečo dostala svoj názov?

2. Prečo je G. Mendel považovaný za „otca genetiky“?

3. Nahraďte zvýraznené slová výrazom.

Údaje vedy, ktorá študuje dedičnosť a variabilitu organizmov, sa teraz široko používajú vo všetkých oblastiach biológie.

Jednotky, ktoré zabezpečujú prenos dedičných vlastností, sú prítomné vo všetkých organizmoch bez výnimky.

štyri*. Opíšte úlohu poznatkov o nukleových kyselinách pre rozvoj genetiky.

§ 18 Základné pojmy genetiky

Genetika skúma dve hlavné vlastnosti živých organizmov – dedičnosť a premenlivosť.

Dedičnosť je schopnosť organizmov prenášať svoje vlastnosti a charakteristiky vývoja na potomstvo. Vďaka tejto schopnosti si všetky živé bytosti (rastliny, zvieratá, huby či baktérie) zachovávajú charakteristické znaky druhu vo svojich potomkoch. Takáto kontinuita dedičných vlastností je zabezpečená prenosom ich genetickej informácie. Nositeľmi dedičnej informácie v organizmoch sú gény.

Gén je jednotka dedičnej informácie, ktorá sa prejavuje ako znak organizmu.

V téme „Biosyntéza bielkovín v živej bunke“ (§ 10) bolo poznamenané, že gén slúži ako základ pre stavbu molekúl bielkovín, ale v genetike gén pôsobí ako nosič vlastnosti v organizme. Táto „dualita“ génu sa stáva pochopiteľnou, ak si pripomenieme, že najdôležitejšia funkcia proteínu v bunke je enzymatická, teda riadenie chemických reakcií, v dôsledku ktorých sa vytvárajú všetky znaky organizmu. Táto "dvojitá" úloha génu môže byť vyjadrená schémou: gén -" proteín -\u003e enzým -\u003e chemická reakcia -\u003e znak organizmu.

Gén je časť molekuly DNA (a v niektorých vírusoch RNA) s určitým súborom nukleotidov. Sekvencia nukleotidov obsahuje genetickú informáciu o vývoji vlastností organizmu. U vyšších organizmov sa gény nachádzajú v DNA chromozómov (ide o tzv. jadrové gény) a v DNA obsiahnutej v organelách cytoplazmy – mitochondriách a chloroplastoch (ide o cytoplazmatické gény).

Vo všetkých organizmoch toho istého druhu sa každý gén nachádza na určitom mieste v porovnaní s inými génmi. Umiestnenie génu na úseku DNA sa nazýva lokus. U rôznych jedincov toho istého druhu má každý gén niekoľko foriem – alel. Alely obsahujú informácie o jednom alebo druhom variante vývoja znaku, ktorý je riadený týmto génom (napríklad farba očí). Bunky diploidného organizmu zvyčajne obsahujú dve alely každého génu, jednu získanú od matky a druhú od otca. Akákoľvek zmena v štruktúre génu vedie k objaveniu sa nových alel tohto génu a k zmene vlastnosti, ktorú riadi.

Organizmy, ktoré nesú rôzne (alternatívne) alely toho istého génu na rovnakých (homologických) chromozómoch, sa nazývajú heterozygotné a organizmy s rovnakými alelami na homológnych chromozómoch sa nazývajú homozygotné.

Heterozygotnosť zvyčajne zabezpečuje vyššiu životaschopnosť organizmov, ich dobrú adaptabilitu na meniace sa podmienky prostredia, a preto je široko zastúpená v prirodzených populáciách rôznych druhov.

Gén je časť molekuly DNA, ktorá určuje možnosť rozvoja konkrétneho znaku. Samotný vývoj tejto vlastnosti je však do značnej miery závislý od vonkajších podmienok.

Súhrn všetkých génov (alel) jednotlivca sa nazýva genotyp. Genotyp pôsobí ako jediný interagujúci systém všetkých genetických prvkov, ktoré riadia prejavy všetkých znakov organizmu (vývoj, štruktúra, životná aktivita).

Súhrn všetkých charakteristík organizmu sa nazýva fenotyp. Fenotyp sa tvorí v procese interakcie medzi genotypom a vonkajším prostredím. Nie všetky genotypové možnosti organizmu sa realizujú vo fenotype. Preto sa fenotyp nazýva aj špeciálny prípad prejavu genotypu v špecifických podmienkach. Prakticky neexistuje úplná zhoda genotypu s fenotypom. Zmena genotypu nie je vždy sprevádzaná zmenou fenotypu a naopak.

V rámci toho istého druhu sú si všetci jedinci dosť podobní. Ale za rôznych podmienok sa jednotlivci, dokonca aj s rovnakým genotypom, môžu medzi sebou líšiť v povahe a sile prejavu svojich vlastností (t. j. vo fenotype). V tomto smere sa v genetike používa pojem reakčná norma, ktorá označuje rozsah (hranice) fenotypových prejavov znaku u jedinca pod vplyvom vonkajšieho prostredia bez zmeny genotypu.

Genotyp určuje hranice (rozsah) normy reakcie organizmu, teda jeho genetické schopnosti, a fenotyp tieto schopnosti implementuje do znakov.

Každý organizmus žije a vyvíja sa v určitých podmienkach prostredia a zažíva pôsobenie vonkajších faktorov. Tieto faktory (teplota, svetlo, prítomnosť iných organizmov a pod.) sa môžu prejaviť vo fenotype, teda môže sa meniť veľkosť alebo fyziologické vlastnosti organizmu. Preto môže byť prejav znakov aj u blízko príbuzných organizmov rôzny. Tieto rozdiely medzi jednotlivcami v rámci druhu sa nazývajú variabilita.

Variabilita je vlastnosťou živých organizmov existovať v rôznych formách, čo im poskytuje schopnosť prežiť v meniacich sa podmienkach prostredia.

Variácie môžu byť spôsobené vplyvom faktorov prostredia, ktoré neovplyvňujú zmeny v genotype. Variabilita spojená so zmenami v genotype je sprevádzaná objavením sa nových vlastností a vlastností zdedených organizmom. Obzvlášť často sa to pozoruje u jedincov, ktorí sa objavili v dôsledku kríženia.

Variabilita je vlastnosť organizmov, na rozdiel od dedičnosti. Ale aj dedičnosť a variabilita sú neoddeliteľne spojené. Zabezpečujú kontinuitu dedičných vlastností a schopnosť prispôsobiť sa meniacim sa novým podmienkam prostredia, čo spôsobuje progresívny vývoj života.

Dedičnosť a variabilita sú vlastné všetkým organizmom. Genetika, ktorá študuje vzorce dedičnosti a variability, odhaľuje metódy na riadenie týchto procesov.

1. Čo je to alela? Aké gény sa nazývajú alelické?

2. Porovnajte úlohu dedičnosti a premenlivosti v živote organizmov.

3*. Odstráňte slová vo vetách, ktoré skresľujú správnosť tvrdení.

Gén ako dedičný faktor a diskrétna jednotka genetickej informácie je lokalizovaný v chromozómoch organel.

Genotyp je jediný systém všetkých chromozómov a genetických prvkov danej bunky alebo organizmu.

Hranice reakčnej normy sú určené genotypom a fenotypom.

Anaphase. Mikrotubuly sa sťahujú, centroméry sa oddeľujú a vzďaľujú od seba. Chromozómy sa oddelia a chromatidy sa presunú k opačným pólom vretienka.

Telofáza. Vytvárajú sa nové jadrá. Chromozómy v nových jadrách sa stávajú tenkými, neviditeľnými pod mikroskopom. Znovu sa objaví jadierko a vytvorí sa obal jadra. Toto je posledná fáza bunkového delenia.

Súčasne s telofázou začína delenie cytoplazmy. Najprv sa medzi dcérskymi bunkami vytvorí zúženie (prepážka). Po určitom čase sa obsah bunky rozdelí. Takto sa objavujú nové dcérske bunky s cytoplazmou okolo nových identických jadier. Potom sa opäť začína príprava na delenie teraz novej bunky a celý cyklus sa nepretržite opakuje, ak sú priaznivé podmienky. Proces mitózy trvá približne 1-2 hodiny.Jeho trvanie sa líši v rôznych typoch buniek a tkanív. Závisí to aj od podmienok prostredia.

Delenie jadra a následne bunky prebieha nepretržite, pokiaľ má bunka prostriedky na zabezpečenie svojej životnej činnosti.

Bunkový cyklus. Existencia bunky od okamihu, keď sa objaví ako výsledok delenia, až po rozdelenie na dcérske bunky, sa nazýva životný cyklus bunky alebo bunkový cyklus. V životnom cykle bunky existujú dve fázy (alebo štádiá).

Prvý krok bunkového cyklu- príprava bunky na delenie. Nazýva sa to interfáza (z latinčiny inter- „medzi“ a gréčtina fáza – „vzhľad“). Najdlhší (až 90 %) časový interval trvá medzifáza v bunkovom cykle. Počas tohto obdobia je v bunke jasne viditeľné jadro a jadierko. Prebieha aktívny rast mladej bunky, biosyntéza proteínov, ich akumulácia, príprava molekúl DNA na zdvojnásobenie a zdvojenie (replikácia) všetkého chromozómového materiálu. Chromozómy nie sú viditeľné, ale proces ich zdvojenia aktívne prebieha. Zdvojený chromozóm pozostáva z dvoch polovíc obsahujúcich jednu molekulu dvojvláknovej DNA. Charakteristickými znakmi interfázových buniek sú despiralizácia (odvíjanie) chromozómov a ich rovnomerné rozloženie vo forme voľnej hmoty v celom jadre. Na konci interfázy sa chromozómy špiralizujú (skrúcajú) a stávajú sa viditeľnými, ale stále predstavujú tenké predĺžené vlákna (obr. 22).

V druhej fáze bunkového cyklu Nastane mitóza a bunka sa rozdelí na dve dcérske bunky.

Po oddelení každá z dvoch dcérskych buniek opäť vstúpi do medzifázového obdobia. Od tohto momentu začínajú obe eukaryotické bunky, ktoré vznikli, nový (teraz vlastný) bunkový cyklus.

Ako vidíte, bunkové delenie v eukaryotoch a prokaryotoch prebieha rôznymi spôsobmi. Ale ako jednoduché delenie v prokaryotoch, tak delenie mitózou v

eukaryoty sú metódy nepohlavného rozmnožovania: dcérske bunky dostávajú dedičnú informáciu, ktorú mala rodičovská bunka. Dcérske bunky sú geneticky identické s rodičovskými. Akékoľvek genetické zmeny

aparát sa tu nevyskytuje. Preto všetky bunky, ktoré sa objavujú v procese bunkového delenia a tkanivá z nich vytvorené, majú genetickú homogenitu.

1. Vysvetlite rozdiely v procesoch bunkového delenia u prokaryotov a eukaryotov. 2*. Prečo sú potomkovia pri nepohlavnom rozmnožovaní identickí s rodičmi?

3. Opíšte proces mitózy a vlastnosti každého z jej štádií.

4. Nahraďte podčiarknuté slová výrazmi.

Prvá fáza mitózy začína, keď sa chromozómy stanú viditeľnými

Na konci tretej fázy mitózy Chromozómy sú na opačných póloch bunky.

Bunkové štruktúry obsahujúce genetickú informáciu sa stávajú viditeľnými až počas mitózy.

Laboratórna práca č.2 (pozri Príloha, str. 230).

§ 15 Tvorba pohlavných buniek. meióza

pohlavné bunky (gaméty) sa vyvíjajú v pohlavných (generatívnych) orgánoch a zohrávajú kľúčovú úlohu: zabezpečujú prenos dedičných informácií z rodičov na potomkov. Pri pohlavnom rozmnožovaní sa v dôsledku oplodnenia spoja dve zárodočné bunky (samčia a samica) a vytvoria jednu bunku – zygotu, ktorej následné delenie vedie k vývoju dcérskeho organizmu.

Bunkové jadro zvyčajne obsahuje dve sady chromozómov - jednu z jedného a druhého rodiča - 2p (latinské písmeno "p" označuje jednu sadu chromozómov). Takáto bunka sa nazýva diploidná (z gréckeho diploos – „dvojitý“ a eidos – „pohľad“). Dá sa predpokladať, že pri splynutí dvoch jadier bude novovytvorená bunka (zygota) obsahovať nie dve, ale štyri sady chromozómov, ktoré sa pri každom ďalšom výskyte zygoty opäť zdvojnásobia. Predstavte si, koľko chromozómov by sa potom nahromadilo v jednej bunke! To sa však v živej prírode nedeje: počet chromozómov v každom druhu počas sexuálneho rozmnožovania zostáva konštantný. Je to spôsobené tým, že zárodočné bunky vznikajú špeciálnym delením. Vďaka tomu sa do jadra každej zárodočnej bunky nedostanú dva (2n), ale iba jeden pár chromozómov (In), teda polovica toho, čo bolo v bunke pred jej delením. Bunky s jednou sadou chromozómov, to znamená, že obsahujú iba polovicu každého páru chromozómov, sa nazývajú haploidné (z gréckeho haploos - „jednoduchý“, „jediný“ a eidos - „pohľad“).

Proces delenia zárodočných buniek, v dôsledku ktorého je v jadre o polovicu menej chromozómov, sa nazýva meióza (grécka meióza - „redukcia“). Pri tvorbe mužských aj ženských zárodočných buniek dochádza k zníženiu počtu chromozómov v jadre na polovicu (tzv. redukcia). Pri oplodnení splynutím zárodočných buniek v jadre zygoty opäť vzniká dvojitá sada chromozómov (2p).

Treba poznamenať, že v mnohých eukaryotoch (mikroorganizmy, nižšie rastliny a samce niektorých druhov článkonožcov) majú somatické (grécky soma - „telo“) bunky (všetky bunky tela, okrem pohlavných buniek) haploidnú sadu chromozómov. V mnohých kvitnúcich rastlinách sú bunky polyploidné, to znamená, že obsahujú veľa sád chromozómov. Ale u väčšiny zvierat, u človeka a u vyšších rastlín

iba zárodočné bunky sú haploidné. Vo všetkých ostatných bunkách tela týchto organizmov obsahuje jadro diploid (2p) - dvojitú sadu chromozómov.

Meióza má vo svete živých organizmov veľký význam. V procese meiózy (na rozdiel od mitózy) vznikajú dcérske bunky, ktoré obsahujú o polovicu menej chromozómov ako rodičovské bunky, no vďaka interakcii chromozómov otca a matky majú vždy nové, jedinečné kombinácie chromozómov. Tieto kombinácie u potomkov sú vyjadrené v nových kombináciách znakov. Vznikajúci súbor kombinácií chromozómov zvyšuje schopnosť druhu vyvinúť adaptáciu na meniace sa podmienky prostredia, čo je veľmi dôležité pre evolúciu.

Pomocou meiózy sa tvoria zárodočné bunky s menšou sadou chromozómov a s kvalitatívne odlišnými genetickými vlastnosťami, ako majú rodičovské bunky.

Meióza alebo redukčné delenie je kombináciou dvoch zvláštnych štádií bunkového delenia, ktoré na seba bez prerušenia nadväzujú. Nazývajú sa meióza I (prvá divízia) imeióza II (druhá divízia). Každá etapa má niekoľko fáz. Názvy fáz sú rovnaké ako fázy mitózy. Pred rozdeleniami sa pozorujú medzifázy. Ale zdvojnásobenie DNA v mitóze nastáva len pred prvým delením. Priebeh meiózy

znázornené na obrázku 23.

AT prvá medzifáza(predchádza prvému deleniu meiózy) dochádza k zväčšeniu veľkosti buniek, zdvojeniu organel a zdvojeniu DNA v chromozómoch.

Prvá divízia (meióza I) začína profázou /, počas ktorej sú duplikované chromozómy (každý s dvoma chromatidami) jasne viditeľné vo svetelnom mikroskope. V tejto fáze identické (homologické) chromozómy, ale pochádzajúce z jadier

otcovské a materské gaméty, približujú sa k sebe a „držia spolu“ po celej dĺžke v pároch. Centroméry (konstrikcie) homológnych chromozómov sú umiestnené vedľa seba a správajú sa ako jedna jednotka, ktorá drží štyri chromatidy pohromade. Takéto vzájomne prepojené homológne zdvojené chromozómy sa nazývajú párové alebo bivalentné (z latinčiny bi - „dvojitý“ a valens - „silný“).

Homologické chromozómy, ktoré tvoria bivalent, sú v niektorých bodoch navzájom úzko spojené. V tomto prípade môže dôjsť k výmene úsekov reťazcov DNA, v dôsledku čoho sa vytvárajú nové kombinácie génov v chromozómoch. Tento proces sa nazýva crossing door (anglicky cmssingover – „cross“). Cross over môže viesť k rekombinácii veľkých alebo malých úsekov homológnych chromozómov s viacerými génmi alebo časťami jedného génu v molekulách DNA (obr. 24).

V dôsledku kríženia sa chromozómy s inými dedičnými vlastnosťami v porovnaní s chromozómami rodičovských gamét nachádzajú v zárodočných bunkách.

Fenomén kríženia má zásadný biologický význam, pretože zvyšuje genetickú diverzitu u potomstva.

Zložitosť procesov vyskytujúcich sa v profáze I (v chromozómoch, jadre) určuje najdlhšie trvanie tohto štádia meiózy.

V metafáze I sa bivalenty nachádzajú v rovníkovej časti bunky. potom

v anafáze I sa homológne chromozómy rozchádzajú na opačné póly bunky Telofáza / završuje prvé delenie meiózy, v dôsledku čoho vznikajú dve dcérske bunky, hoci každý chromozóm v nich zostáva stále zdvojený (t.j. pozostáva z dvoch sesterských chromatidov). ).

Nasleduje telofáza I druhá medzifáza. Berie veľmi

krátky čas, keďže v ňom nedochádza k syntéze DNA.

Druhé delenie (meióza II) začína profázou II.

Dve dcérske bunky, ktoré vznikli v telofáze I, sa začínajú deliť podobne ako pri mitóze: jadierka a jadrové membrány sú zničené, objavujú sa vretenovité vlákna s jedným koncom pripojeným k centromére. V metafáze sa chromozómy zoradia pozdĺž rovníka vretena. Vo vanafáze II sa centroméry delia a chromatidy chromozómov v oboch dcérskych bunkách sa rozchádzajú smerom k ich pólom.

Výsledkom je, že z každého duplikovaného chromozómu sa získajú dva samostatné chromozómy, ktoré sa presúvajú na opačné póly bunky. Na oboch póloch sa zo skupín chromozómov zhromaždených tu tvorí jadro. V ňom je každý pár homológnych chromozómov reprezentovaný iba jedným chromozómom.

V telofáze II sa okolo jadra, ktoré teraz obsahuje jeden (haploidný) súbor chromozómov, znovu formuje jadrová membrána a bunkový obsah sa delí. Redukčný proces tvorby zárodočných buniek končí vytvorením štyroch haploidných buniek – gamét.

AT V dôsledku meiózy sa z jednej bunky objavia štyri bunky s haploidnou sadou chromozómov.

Proces tvorby samčích zárodočných buniek (spermií) je tzv spermatogenéza(z gréckeho spermatos - "semeno" a genesis - "vznik", "pôvod"). Proces vývoja ženských zárodočných buniek (vajíčok) sa nazýva ovogenéza alebo oogenéza (z gréckeho oop - „vajce“ a genéza - „vznik“, „pôvod“),

1. Prečo vlastnosti dcérskych organizmov, ktoré sa vyvinuli zo zygoty, nie sú totožné s vlastnosťami rodičov?

2*. Aký je biologický význam meiózy?

3. Nahraďte zvýraznené slová výrazom.

Delenie buniek, v dôsledku ktorého je v jadre o polovicu menej chromozómov, vedie k tvorbe zárodočných buniek.

§ 16 Individuálny vývoj organizmov - ontogenéza

Telo prechádza v období svojho života výraznými premenami: rastie a vyvíja sa.

Súbor premien, ktoré sa vyskytujú v tele od jeho vzniku až po prirodzenú smrť, sa nazýva individuálny rozvoj iontogenéza

(z gréckeho ontos- „existujúci“ a genéza- „vznik“, „pôvod“). V jednobunkových organizmoch život zapadá do jedného bunkového cyklu a všetky transformácie prebiehajú medzi dvoma bunkovými deleniami. V mnohobunkových organizmoch je tento proces oveľa komplikovanejší.

Pri nepohlavnom rozmnožovaní, vrátane vegetatívneho rozmnožovania, začína ontogenéza od okamihu rozdelenia počiatočných (t. j. vzniku) buniek materského organizmu. Organizmus v raných štádiách vývoja sa nazýva zárodok.

Jednobunkové organizmy, ako všetky bunky, vznikajú delením buniek. V novovytvorenej bunke nie sú vždy vytvorené vnútrobunkové štruktúry, ktoré zabezpečujú jej špecifické funkcie a životné procesy. Trvá určitý čas, kým sa vytvoria všetky organely a syntetizujú sa všetky potrebné enzýmy. Toto skoré obdobie existencie bunky (a jednobunkového organizmu) v bunkovom cykle sa nazýva dozrievanie. Nasleduje obdobie zrelého života bunky, končiace sa jej delením.

V individuálnom vývoji mnohobunkového organizmu sa rozlišuje niekoľko štádií, ktoré sa často nazývajú vekové obdobia. Existujú štyri vekové obdobia: embryonálne (embryonálne), mladosť, zrelosť Staroba.

U zvierat sa často rozlišujú len dve obdobia: embryonálne a postembryonálne Embryonálne obdobie je vývoj embrya (embrya) pred jeho narodením. Postembryonálne nazývané obdobie vývoja organizmu od jeho narodenia alebo výstupu z vajíčka alebo embryonálnych membrán až po smrť.

Embryonálne obdobie ontogenézy(embryonálny vývoj), vyskytujúci sa in utero v tele matky a končiaci narodením, sa nachádza u väčšiny cicavcov, vrátane človeka. U vajcorodých a neresiacich sa organizmov prebieha embryonálny vývoj mimo tela matky a končí uvoľnením vaječných blán (u rýb, obojživelníkov, plazov, vtákov, ako aj u mnohých bezstavovcov - ostnatokožcov, mäkkýšov, červov

atď.).

O V prevažnej väčšine živočíšnych organizmov prebieha proces embryonálneho vývoja podobným spôsobom. To potvrdzuje zhodu ich pôvodu.

O človek v priebehu embryonálneho vývoja ako prvý oddelil hlavu a chrbticu

mozog. Stáva sa to do tretieho týždňa po počatí. V tomto štádiu je dĺžka ľudského embrya iba 2 mm.

Od prvých dní embryonálneho vývoja je embryo veľmi citlivé na škodlivé účinky, najmä chemické (drogy, jedy, alkohol, drogy) a infekčné. Napríklad, ak žena ochorie na rubeolu medzi 4. a 12. týždňom tehotenstva, môže to spôsobiť potrat alebo narušiť tvorbu srdca, mozgu, orgánov zraku a sluchu u plodu, t.j. orgánov, ktorých vývoj prebieha v plode. toto obdobie.

Po narodení alebo výstupe z vajíčka, postembryonálny vývoj organizmu. Pre niektoré organizmy trvá toto obdobie života niekoľko dní, pre iné - niekoľko desiatok a stoviek rokov, v závislosti od druhu.

Lev zomiera na starobu vo veku asi 50 rokov, krokodíl môže žiť až 100 rokov, dub - až 2000 rokov, sekvoja - viac ako 3000 rokov a ovos - 4-6 mesiacov. Niektoré druhy hmyzu žijú niekoľko dní. Človek zomiera na starobu medzi 75-100 rokom života, hoci niektorí ľudia sa dožívajú aj viac ako 100 rokov.

Postembryonálny vývoj pozostáva z troch vekových období: mladosť, zrelosť Staroba. Pre každé z týchto období sú charakteristické určité premeny v štruktúre a životných procesoch organizmu, a to v dôsledku jeho dedičnosti a vplyvu vonkajších podmienok. V procese postembryonálneho vývoja organizmus prechádza kvantitatívnymi a kvalitatívnymi zmenami.

Ontogenéza je vývin jedinca (jedinca) v dôsledku dedičnosti a vplyvom podmienok prostredia.

Ontogenéza je určite jedným z najúžasnejších biologických javov. Keď sa telo objaví vo forme malého embrya alebo zárodku, prechádza sériou zložitých štádií vývoja, počas ktorých sa v ňom postupne vytvárajú všetky orgány a mechanizmy, ktoré zabezpečujú životne dôležitú činnosť. Po dosiahnutí puberty si organizmus uvedomuje hlavnú funkciu života - dáva potomstvo, ktoré zabezpečuje trvanie a kontinuitu existencie svojho druhu.

Existencia akéhokoľvek organizmu je zložitý a nepretržitý proces embryonálneho a postembryonálneho vývoja za určitých životných podmienok a počas období špecifických pre každý druh.

1. Opíšte obdobie embryonálneho vývoja organizmu.

2. Nahraďte pojmy nasledujúcimi definíciami: organizmus v raných štádiách vývoja; individuálny vývoj mnohobunkového organizmu.

3*. Vysvetlite, prečo je vplyv nebezpečných vonkajších vplyvov (žiarenie, fajčenie) deštruktívnejší v embryonálnom štádiu ontogenézy ako v postembryonálnom štádiu.

Reprodukcia je vlastná všetkým živým organizmom. Pomocou rozmnožovania sa zabezpečuje samorozmnožovanie organizmov a kontinuita existencie druhu. V organizmoch existujú dva hlavné typy reprodukcie - asexuálne a sexuálne. Nepriame delenie buniek (mitóza) počas prechodu série fáz (profáza, metafáza, anafáza, telofáza) zabezpečuje prenos rovnakej dedičnej informácie, ktorú obsahuje materská bunka v chromozómoch jadra, do dcérskych buniek. Interfáza pripravuje bunku na delenie.

Najstarším typom reprodukcie je nepohlavná reprodukcia. Zabezpečuje stabilitu genetickej informácie, zachovanie vlastností druhu, rýchlejší nárast početnosti a presídľovanie na nové územia.

Sexuálne rozmnožovanie vzniklo v procese evolúcie neskôr ako asexuálne. Prostredníctvom meiózy, prekríženia a oplodnenia poskytuje pohlavné rozmnožovanie genetickú variabilitu, ktorá organizmom umožňuje získať nové črty a vlastnosti, a tak sa lepšie prispôsobiť meniacim sa podmienkam prostredia.

V procese meiózy dochádza k redukčnému deleniu zárodočných buniek a tvorbe haploidnej (In) sady chromozómov v jadre gamét. Keď sú bunky oplodnené, samčie a samičie gaméty sa spoja s haploidnou sadou chromozómov a vytvorí sa zygota s diploidnou (2p) sadou chromozómov v jadre.

Zygota vedie k vývoju nového organizmu. Priebeh života organizmu od narodenia po smrť sa nazýva individuálny vývoj (ontogenéza). V mnohobunkových organizmoch ontogenéza pozostáva z embryonálneho a postembryonálneho obdobia.

Individuálny vývoj všetkých organizmov sa uskutočňuje v súlade s dedičnými vlastnosťami, ktoré sú vlastné tomuto druhu, a v závislosti od podmienok prostredia.

Otestujte sa

1. Vysvetlite biologickú úlohu ženských a mužských pohlavných gamét.

2. Vysvetlite hlavné rozdiely medzi mitózou a meiózou.

3. Aká je závislosť individuálneho vývoja organizmu od podmienok prostredia v embryonálnom a postembryonálnom období?

4. Aké štádiá pozorujeme v bunkovom cykle jednobunkových organizmov Vysvetlite význam interfázy v živote bunky.

1. Opíšte pojmy „rast organizmu“ a „vývoj organizmu“.

Otázky na diskusiu

1. Opíšte biologickú úlohu rôznych typov reprodukcie, ak sú pozorované v organizmoch rovnakého druhu. Uveďte príklady.

2. Rozšírte mechanizmus na zabezpečenie kontinuity života.

3. Je správne povedať, že vývoj organizmu nastáva v embryonálnom období a v postembryonálnom období dochádza len k zväčšeniu veľkosti tela, teda k rastu organizmu? Podporte svoje názory konkrétnymi príkladmi.

Základné pojmy

Asexuálna reprodukcia. Sexuálna reprodukcia. Gamete. Zygota. Chromozóm. Mitóza. meióza. Prejsť. Bunkový cyklus. diploidná bunka. haploidná bunka. Ontogenéza.

4. kapitola Základy náuky o dedičnosti a premenlivosti

Po preštudovaní kapitoly budete schopní:

vysvetliť základné pojmy genetiky;

opísať mechanizmus určovania pohlavia a typy dedičnosti znakov;

charakterizovať úlohu dedičnosti a premenlivosti organizmov vo voľnej prírode.

§ 17 Z histórie vývoja genetiky

Genetika (grécka genéza - „pôvod“) je názov vedy, ktorá študuje dedičnosť a variabilitu organizmov, ako aj mechanizmy riadenia týchto procesov. Má dlhú históriu.

Už v dávnych dobách ľudia chápali, že rastliny, zvieratá a dokonca aj ľudia dedia niektoré vlastnosti od svojich rodičov, keďže nebolo možné nevidieť podobnosti medzi potomkami a rodičmi. Okrem toho sa určité „generické“ znaky prenášali nezmenené z generácie na generáciu. Na základe tejto schopnosti rastlín a zvierat dediť určité vlastnosti, začali vyberať semená rastlín na siatie od najproduktívnejších jedincov, snažili sa chovať mladé zvieratá, ktoré majú vlastnosti, ktoré ľudia potrebujú – dávať viac mlieka alebo vlny, lepšie vykonávať ťažnú prácu , atď.

Staroveké čínske rukopisy svedčia napríklad o tom, že pred 6000 rokmi

rôzne odrody ryže prostredníctvom kríženia a výberu. Archeologické nálezy potvrdzujú, že Egypťania pestovali produktívne odrody pšenice. Medzi babylonskými písomnými pamiatkami v Mezopotámii sa našla kamenná tabuľka pochádzajúca zo 6. tisícročia pred Kristom. e., ktorá zaznamenala údaje o dedičnosti tvaru hlavy a hrivy u piatich generácií koní (obr. 25).

Avšak až v 19. a začiatkom 20. storočia, keď sa nahromadili poznatky o živote bunky, vedci začali skúmať fenomén dedičnosti. Prvú vedeckú prácu o štúdiu dedičnosti vykonal český vedec a mních G. Mendel. V roku 1865 v článku „Experimenty na rastlinných hybridoch“ sformuloval vzorce dedenia vlastností, ktoré položili základ pre vedu o genetike. Mendel ukázal, že dedičné znaky (sklony) nie sú „zrastené“, ako sa doteraz predpokladalo, ale prenášajú sa z rodičov na potomkov vo forme diskrétnych (oddelených, oddelených) jednotiek, ktoré nazval faktory. Tieto jednotky, prezentované v pároch u jedincov, sa nezlúčia, ale zostávajú oddelené a prenášajú sa na potomkov v mužských a ženských zárodočných bunkách, jednu jednotku z každého páru.

V roku 1909 pomenoval dedičné jednotky dánsky vedec V. Johansen gény (grécky genos - „rod“). Na začiatku XX storočia. americký embryológ a genetik T. Morgan experimentálne zistil, že gény sa nachádzajú na chromozómoch a sú tam usporiadané lineárne. Odvtedy je koncept génu ústredným prvkom genetiky.

Významná úloha vo vývoji genetiky v prvej polovici XX storočia. hrali naši domáci vedci. A.S. Serebrovský, ktorý skúmal genetiku zvierat, ukázal zložitú štruktúru génu a zaviedol do vedy pojem "genofond". Doktrínu dedičnosti a premenlivosti obohatili diela N.I. Vavilov, ktorý v roku 1920 sformuloval zákon homologických radov dedičnosti a premenlivosti, ktorý zabezpečil úzke prepojenie genetiky a evolučnej doktríny. Yu.A. Filipchenko vykonal množstvo experimentov s genetickou analýzou rastlín, vyvinul metódy výskumu

variabilita a dedičnosť. Významne prispel k rozvoju genetiky aj G.D.

Karpečenko, N.K. Koltsov, S.S. Chetverikov a ďalší výskumníci.

V 40. rokoch. boli položené biochemické základy genetiky. Vedci dokázali úlohu molekúl nukleových kyselín pri prenose dedičnej informácie, čo viedlo k zrodu molekulárnej genetiky. Rozlúštenie štruktúry molekuly DNA, publikované v roku 1953, ukázalo úzku súvislosť tejto chemickej zlúčeniny s dedičnou informáciou v génoch.

Pokrok v oblasti molekulárnej genetiky viedol k vytvoreniu nového odvetvia biologickej vedy – genetického inžinierstva, ktoré umožňuje manipuláciou s jednotlivými génmi získať in vitro nové kombinácie génov v chromozóme, ktoré tam predtým neboli. Genetické inžinierstvo sa stalo široko používaným v praxi poľnohospodárstva a biotechnológie.

Rozvoj genetiky založený na molekulárnych základoch pri zvažovaní dedičných vlastností sa stal možným vďaka vytvoreniu špičkových technológií v oblasti vedeckého výskumu, ktoré sa objavili až v polovici 20.

Genetika je teoretickým základom selekcie (latinsky selectio – „výber“, „výber“) rastlín, živočíchov a mikroorganizmov, teda vytvárania organizmov s vlastnosťami, ktoré človek potrebuje. Na základe genetických vzorov chovatelia vytvárajú vylepšené odrody rastlín a plemená domácich zvierat. Metódy genetického inžinierstva produkujú nové kmene (čisté kultúry) mikroorganizmov (baktérie, huby), ktoré syntetizujú látky na liečbu chorôb.

Výskum genetických vedcov viedol k pochopeniu skutočnosti, že spolu s infekčnými chorobami existuje veľa rôznych dedičných chorôb

Tvorba zárodočných buniek. meióza

Pamätajte

význam pohlavného rozmnožovania organizmov v prírode;

úloha zárodočných buniek pri pohlavnom rozmnožovaní.

Meióza je špeciálny typ bunkového delenia. Jadro somatických (telových) eukaryotických buniek obsahuje dve sady identických chromozómov – jednu od oboch rodičov. Takéto bunky sa nazývajú diploidné (grécky diploos – „dvojitý“ a eidos – „druh“).

Na pohlavnom rozmnožovaní sa zúčastňujú dvaja rodičia. Dôležitú úlohu v tomto procese zohrávajú gaméty - mužské a ženské.

pohlavné bunky. Prostredníctvom dedičnej informácie v nich obsiahnutej prenášajú vlastnosti určitého druhu organizmov z rodičov na potomkov. Uskutočňuje sa tak kontinuita generácií a kontinuita existencie druhov.

Počet chromozómov v každom druhu počas sexuálneho rozmnožovania zostáva konštantný. Je to spôsobené tým, že zárodočné bunky vznikajú špeciálnym delením. Vďaka nemu sa do jadra každej gaméty dostanú nie dva, ale iba jeden súbor chromozómov. Zníženie počtu chromozómov v jadre sa nazýva redukcia (z latinčiny reductionre - „priviesť späť“, „návrat“). Bunky s jednou sadou chromozómov sa nazývajú haploidné (grécky haploos - "jednoduchý", "jediný" a eidos - "pohľad"). Haploidná množina sa zvyčajne označuje ako na diploidný 2 n.

Proces bunkového delenia, v dôsledku ktorého sa polovica počtu chromozómov nachádza v jadre dcérskych buniek, sa nazýva meióza (grécka meióza - „redukcia“). V dôsledku oplodnenia (fúzie mužských a ženských gamét) vzniká zygota - prvá bunka budúceho organizmu. Stretnutie rodičovských gamét počas oplodnenia je náhodné. V zygote sa kombinujú dedičné informácie prijaté od rodičov a obnoví sa diploidná sada chromozómov.

Napríklad u ľudí každá pohlavná bunka (spermia aj vajíčko) normálne obsahuje 23 chromozómov. Počas tvorby zygoty, jadra zárodočných buniek splynú a ich chromozómy sa spoja do párov. V zygote je teda 46 chromozómov. Chromozómy, ktoré medzi sebou tvoria páry, sa nazývajú homológne (grécky homoios - „podobný“, „rovnaký“).

Meióza alebo redukčné delenie je kombináciou dvoch zvláštnych štádií bunkového delenia, ktoré na seba bez prerušenia nadväzujú. Nazývajú sa meióza I (prvá divízia) a meióza II (druhá divízia). Každá etapa má niekoľko fáz. Názvy fáz sú rovnaké ako názvy fáz mitózy. Pred rozdeleniami sa pozorujú medzifázy. K duplikácii DNA v meióze však dochádza len pred prvým delením.

V interfáze predchádzajúcej prvému deleniu meiózy dochádza k zväčšeniu veľkosti buniek, zdvojeniu organel a zdvojeniu DNA v chromozómoch.

Prvé rozdelenie meiózy. Meióza I začína profázou I, počas ktorej sú duplikované chromozómy (pozostávajúce z dvoch chromatíd) jasne viditeľné pod svetelným mikroskopom. V tejto fáze, identické (homologické), ale pochádzajúce z jadier otcovských a materských gamét, sa chromozómy k sebe približujú. Centroméry (konstrikcie) homológnych chromozómov sú umiestnené vedľa seba a správajú sa ako jedna jednotka, ktorá drží štyri chromatidy pohromade. Takéto vzájomne prepojené homológne zdvojené chromozómy volal párové alebo bivalentné

Homologické chromozómy, ktoré tvoria bivalent, sú v niektorých bodoch navzájom úzko spojené. V tomto prípade môže dôjsť k výmene úsekov reťazcov DNA, v dôsledku čoho sa vytvárajú nové kombinácie génov v chromozómoch. Tento proces sa nazýva prekríženie (angl. crxtssingover – „kríž“. Prekríženie môže viesť k rekombinácii malých alebo veľkých častí homológnych chromozómov s niekoľkými génmi.

V dôsledku kríženia sa v zárodočných bunkách nachádzajú chromozómy s inými dedičnými vlastnosťami v porovnaní s chromozómami rodičovských gamét.

Fenomén kríženia má zásadný biologický význam, pretože zvyšuje genetickú diverzitu potomstva.

V metafáze I sa bivalenty nachádzajú v rovníkovej časti bunky. Potom sa v anafáze I homológne chromozómy oddelia k opačným pólom bunky. Telofáza I dokončuje prvé delenie meiózy, čo vedie k vytvoreniu dvoch dcérskych buniek. Každý chromozóm v nich stále zostáva zdvojený (to znamená, že pozostáva z dvoch sesterských chromatidov).

Po. telofázou I začína druhá ipterfáza. Trvá to veľmi krátko, pretože v ňom nedochádza k syntéze DNA.

Druhé rozdelenie meiózy. Meióza II začína profázou II. Dve dcérske bunky, ktoré vznikli v telofáze I, sa začínajú deliť podobne ako pri mitóze: jadierka a jadrové membrány sú zničené, objavujú sa vretenovité vlákna, ktoré sa na jednom konci pripájajú k centromérom. V metafáze II sa chromozómy zoradia pozdĺž rovníka vretena. V anafáze II sa centroméry delia a chromatidy sa pohybujú smerom k pólom bunky.

V telofáze II sa okolo jadra vytvorí jadrová membrána, ktorá teraz obsahuje jeden (haploidný) súbor chromozómov, a cytoplazma sa oddelí. Redukčný proces tvorby zárodočných buniek končí vytvorením štyroch haploidných buniek – gamét.

V dôsledku meiózy sa z jednej bunky objavia štyri bunky s haploidnou sadou chromozómov.

Proces tvorby mužských zárodočných buniek (spermia) sa nazýva spermatogenéza (grécke spermie - „semeno“ a genéza - „vznik“, „pôvod“), ženské zárodočné bunky (vajíčka) - oogenéza.

Meióza sa vyskytuje v životných cykloch mnohých organizmov a má veľký význam v živom svete. V procese meiózy (na rozdiel od mitózy) vznikajú dcérske bunky, ktoré obsahujú o polovicu menej chromozómov ako rodičovské bunky. V dôsledku interakcie chromozómov pochádzajúcich od otca a matky však potomok získava kvalitatívne nové, jedinečné vlastnosti vďaka rekombinácii génov v chromozómoch. Vznik mnohých nových kombinácií génov zvyšuje schopnosť druhu vyvinúť adaptáciu na meniace sa podmienky prostredia, čo hrá dôležitú úlohu v evolúcii. Na obrázku starostlivo zvážte, ako sú chromozómy usporiadané a ako sa líšia vo fázach meiózy. Komentujte zmenu vlastností homológnych chromozómov, ku ktorej došlo v dôsledku ich kríženia.

rok 2013

Pokyny na dokončenie úlohy

Ponúkajú sa Vám úlohy, ktoré spĺňajú minimálne vedomostné požiadavky absolventov základnej školy v predmete „Základy bezpečnosti života“.

Zadania sú prezentované vo forme nedokončených vyhlásení, ktoré po dokončení môžu byť pravdivé alebo nepravdivé.

Schválenia sú uvedené v:

V uzavretej forme, teda s navrhovanými možnosťami dokončenia, pri vykonávaní týchto úloh si musíte vybrať správne dokončenie zo 4 navrhnutých možností. Sú medzi nimi správne aj nesprávne doplnenia, ako aj čiastočne zodpovedajúce významu výroku. Len jeden je správny – ten, ktorý najviac zodpovedá zmyslu výroku. Vybrané možnosti sú označené preškrtnutím príslušného políčka v odpoveďovom hárku: „a“, „b“, „c“ alebo „d“;

Otvorený formulár, teda bez navrhovaných možností vyplnenia. Pri dokončení tejto úlohy musíte nezávisle vybrať slovo, ktoré po dokončení vyhlásenia tvorí pravdivé vyhlásenie. Vybrané slovo sa zmestí do príslušného stĺpca v odpoveďovom hárku;

Formulár, ktorý zahŕňa stanovenie poradia smerov, systémov, charakteristík, indikátorov, veľkostí, ktoré poznáte. Vybraná možnosť sa označí preškrtnutím príslušného políčka v odpoveďovom hárku: „a“, „b“, c“ alebo „d“.

Záznamy musia byť čitateľné.

Pozorne si prečítajte otázky a možné odpovede. Snažte sa nehádať, ale logicky zdôvodniť svoj výber. Preskočte neznáme úlohy namiesto toho, aby ste ich plnili hádaním. Ušetríte tak čas na iné úlohy. Neskôr sa môžete vrátiť k zmeškanej úlohe. Čas na splnenie úloh je 90 minút.

1. Ste v lese, kde vypukol požiar. Určite postupnosť akcií.

1) rýchlo opustite les v smere vetra

2) určiť smer šírenia požiaru

3) vyberte si cestu výstupu z lesa na bezpečné miesto

4) určiť smer vetra

a) 4, 2, 3, 1

b) 1, 2, 3, 4

v) 3, 2, 4, 1

G) 2, 1, 4, 3

2. Doplňte tvrdenie napísaním príslušného slova do odpoveďového hárku.

... - orgán ľudského tela, v ktorom sa krv zo žily mení na arteriálnu.

3. Zistite, čo robiť po nahlásení havárie v chemickom závode v blízkosti vášho domova. Nemáte jednotlivé fondy ochrana, úkryt, ako aj možnosť výjazdu z havarijnej zóny:

1) zapnite si rádio, televízor, počúvajte informácie

2) zatvorte vchodové dvere hrubou handričkou

3) pevne zatvorte všetky okná a dvere

4) na utesnenie obydlia

a) 1, 2, 3, 4

b) 2, 1, 3, 4

v) 4, 2, 1, 3

G) 3, 2, 1, 4

4. Jadrové zbrane sú:

a) presné útočné zbrane založené na použití ionizujúce žiarenie keď jadrová nálož vybuchne vo vzduchu, na zemi (na vode) alebo pod zemou (pod vodou)

b) zbrane hromadného ničenia výbušné akcie, založené na použití svetelného žiarenia v dôsledku veľkého toku žiarivej energie vznikajúcej pri výbuchu, vrátane ultrafialových, viditeľných a infračervených lúčov

v) výbušné zbrane hromadného ničenia založené na použití vnútrojadrovej energie

G) spontánna premena nestabilných atómových jadier na jadrá iných prvkov sprevádzaná emisiou jadrového žiarenia

5. Keď ste sa ocitli v zóne chemickej kontaminácie, cítili ste horké mandle. Čo je to za jedovatú látku?

a) horčičný plyn

b) sarín

v) kyselina kyanovodíková

G) fosgén

6. Pri súčasnej kontaminácii rádioaktívnymi, toxickými látkami a bakteriálnymi (biologickými) látkami sa neutralizujú predovšetkým:

a) toxické látky, a potom rádioaktívne látky a bakteriálne (biologické) látky

b) rádioaktívne látky a bakteriálne (biologické) látky a potom toxické látky

v) bakteriálne činidlá a potom rádioaktívne a jedovaté látky

G) rádioaktívne látky a potom bakteriálne a jedovaté

7. Doplňte tvrdenie napísaním príslušného slova na odpoveďový hárok.

Stav hlbokej depresie centrálneho nervového systému, pri ktorom sa stráca vedomie a reakcia na vonkajšie podnety, dochádza k poruche regulácie vitálnych funkcií tela, sa nazýva ...

8. Určite správnu postupnosť prvej pomoci pri uzavretých zlomeninách:

a) zastaviť krvácanie, priložiť sterilný obväz, podať anestetikum, znehybniť končatinu, odviezť postihnutého do zdravotníckeho zariadenia

b) dať tesný obväz na miesto zlomeniny, podať lieky proti bolesti, odviezť postihnutého do zdravotníckeho zariadenia

v) podať anestetikum, znehybniť, doručiť obeť do zdravotníckeho zariadenia

G) vykonať imobilizáciu, aplikovať chlad na miesto zlomeniny, doručiť obeť do zdravotníckeho zariadenia

9. Doplňte tvrdenie napísaním príslušnej definície na odpoveďový hárok.

Obnova alebo dočasná náhrada narušených alebo stratených životných funkcií tela pomocou určitých vonkajších vplyvov sa nazýva ...

10. Doplňte tvrdenie napísaním príslušného slova na odpoveďový hárok.

Formácia, v ktorej je vojenský personál umiestnený na zadnej strane hlavy druhého, a jednotky (vozidlá) - jedna po druhej vo vzdialenostiach stanovených veliteľom, sa nazýva ...

11. Bitka ruských vojsk vedených Alexandrom Nevským s rytiermi Livónskeho rádu na ľade jazera Čudského jazera sa odohrala v ... r.

a) 1242 b) 1380 v) 1223 G) 1283

12. Jedovaté látky (OS), ktoré spôsobujú akútne pálenie dýchacích orgánov, zrak, slzenie, kašeľ, sťažujú dýchanie patria do OV:

a) všeobecne jedovatý

b) psychochemický

v) nepríjemný

G) nervový agent

13. Doplňte tvrdenie napísaním príslušného slova do odpoveďového hárka.

Nazývajú sa mechanické zmesi oxidov železa s hliníkom, ktoré sa zapália zo špeciálneho zapaľovacieho zariadenia, horia v neprítomnosti kyslíka a vytvárajú teploty až do 3000 °C. . .

14. Fyzický a duševný stav ľudského tela, ktorý je v podmienkach sociálnej a environmentálnej pohody, v ktorých má vysokú výkonnosť a pociťuje uspokojenie zo svojej životnej činnosti, sa nazýva:

a)šťastie

b) pohodu

v) spokojnosť

G) zdravie

15. Doplňte tvrdenie napísaním príslušného slova na odpoveďový hárok.

a) odpadky, papier

b) benzín, petrolej

v) drevostavby

b) chlór

v) fosgén

G) amoniak

25. Pri nehode v chemicky nebezpečnom zariadení došlo k úniku amoniaku. Bývate na štvrtom poschodí deväťposchodovej budovy. Čo budete robiť, ak je váš dom v zóne infekcie?

a) zostať vo svojom byte

b) skryť sa v suteréne budovy

v)ísť hore na najvyššie poschodie

G) vyvetrajte miestnosť a zostaňte vo svojom byte

26. Pri nehode v chemicky nebezpečnom zariadení unikol chlór. Môžete byť v infekčnej zóne, bývate na prvom poschodí deväťposchodovej budovy. Ako to urobíte?

a) skryť sa v suteréne budovy

b)ísť hore na najvyššie poschodie

v) zostať vo svojom byte

G) opustite svoj byt a choďte dole na prvé poschodie

27. Výbušná zmes pozostávajúca z ropných produktov a prísad práškového horčíka (hliníka), tekutého asfaltu a ťažkých olejov je:

a) napalm

b) termitové zmesi

v) zápalná zmes "Elektrón"

G) pyrogély

28. Jednobunkové nejadrové organizmy, ktoré sú heterotrofmi, ktoré spôsobujú infekčné ochorenia, sa nazývajú patogény:

a) huby

b) vírusy

v) prvoky

G) baktérie

29. Doplňte tvrdenie napísaním príslušnej definície do odpoveďového hárku.

Škodlivý faktor jadrových zbraní, ktorý spôsobuje značné ničenie hmotných objektov a mechanicky ničí živú silu nepriateľa, sa nazýva ....

30. Nájdite medzi názvami nižšie uvedených skupín organizmov a jednotlivé organizmy ktorý môže spôsobiť infekčné choroby:

a) hmyzu

b) hlodavcov

v) obojživelníkov

G) jednobunkové huby

31. Aký signál GO znamená zavýjanie sirény, prerušované pípanie podnikov a vozidiel?

a) Nálet

b) radiačné nebezpečenstvo

v) Pozor všetci

G) chemické nebezpečenstvo

32. Nájdite medzi uvedenými názvami chorôb takú, ktorá nie je infekčná:

a) cholera

b) tetanus

v) hepatitída typu A

G) pedikulóza

33. Z nasledujúcich vyberte jeden dôvod nútenej autonómnej existencie v prírodných podmienkach:

a) nedostatok komunikácie

b) včasná registrácia turistickej skupiny pred odchodom na trasu

v) veľký lesný požiar

G) strata kompasu

34. Uveďte počet výrastkov plynovej masky s kombinovanými ramenami.

a) 3 b) 4 v) 5 G) 6

35. Oblasť nízkeho tlaku v atmosfére je:

a) tornádo b) cyklón v) búrka G) anticyklóna

36. Aký je rozdiel medzi bakteriologickými zbraňami a chemické zbrane masová deštrukcia?

37. Definujte, čo je núdzová situácia.

38. Popíšte postup nasadenia plynovej masky.

39. Vymenujte rozmery OZK.

40. Vymenujte priestory, ktoré sa nachádzajú v útulku.