36.Що таке постембріональний розвиток?Які типи постембріонального розвитку?Дати визначення і приклади.

Постембріональний (післязародковий)— від виходу з яєчних оболонок або від народження до набуття організмом здатності до розмноження.

Розрізняють прямий та непрямий типи постембріонального ровитку. За прямого розвитку щойно народжена тварина загалом нагадує дорослу і відрізняється лише меншими розмірами. Прямий розвиток відбувається шляхом ембріонізації. Ембріонізація — це явище, коли ембріональний період продовжується завдяки живленню емб­ріона ресурсами материнського організму (у плацентарних ссавців, хрящових риб) або запасними поживними речовинами яйця (плазуни, птахи). Народження або вилуплення з яйцевих оболонок тварини відбувається на вищому сту­пені розвитку, а це зменшує її вразливість зовнішніми чинниками.

Непрямий розвиток або розвиток з метаморфозом - це глибокі зміни структури організму, завдяки яким личинка пе­ретворюється на дорослу особину. Вона може жити в іншому середовищі і мати інший тип живлення. Наприклад, дорослі особини живуть на суші, а ли­чинки — у воді, дорослі є паразитами, а личинки — вільноживучими. Цей розвиток властивий більшості видів червів, молюскам, багатьом чле­нистоногим, деяким рибам і земноводним.

37.Які основні положення хромосомної теорії спадковості?

Основні положення хромосомної теорії спадковості такі:

• гени розташовані в хромосомах у лінійному порядку;

• різні хромосоми мають неоднакові набори генів, тобто кожна з негомологічних хромосом має свій унікальний набір генів;

• кожен ген займає в хромосомі певну ділянку; алельні гени займають у гомологічних хромосомах однакові ділянки;

• усі гени однієї хромосоми утворюють групу зчеплення, завдяки чому деякі ознаки успадковуються зчеплено; сила зчеплення між двома генами, розташованими в одній хромосомі, обернено пропорційна відстані між ними;

• зчеплення між генами однієї групи порушується внаслідок обміну ділянками гомологічних хромосом у профазі першого мейотичного поділу (процес кросинговеру);

• кожен біологічний вид характеризується певним набором хромосом (каріотипом) — кількістю та особливостями будови окремих хромосом.

38. Що таке розмноження?Типи розмноження?Способи нестатевого та статевого розмноження.

Розмноження — здатність організму залишати потомство, тобто відтворювати собі подібних. У природі існують два типи розмноження організмів: безстатеве та статеве.

Безстатеве розмноження — утворення нового організму з однієї або групи клітин вихідного материнського організму. У цьому випадку в розмноженні бере участь тільки одна батьківська особина, що передає свою спадкову інформацію дочірнім організмам. В основі безстатевого розмноження лежить мітоз. Зустрічається декілька форм безстатевого розмноження.

При безстатевому розмноженні новий індивідуум утворюється за допомогою спор чи спеціальних клітин, без участі гамет. Поділ бактеріальних клітин на дві дочірні клітини — приклад безстатевого розмноження. Безстатеве копіювання не обмежується, проте, одноклітинними організмами. Більшість рослин, деякі тварини і деякі інші багатоклітинні організми також мають здатність до безстатевого розмноження.

Простий поділ, або розподіл навпіл, характерний для одноклітинних організмів. З однієї клітини шляхом мітозу утворюються дві дочірні, кожна з яких стає новим організмом.

Брунькування — форма безстатевого розмноження, під час якого від батьківської особини відокремлюється дочірній організм. Така форма характерна для грибів, гідри і деяких інших тварин.

У спорових рослин (водоростей, мохів, папоротей) розмноження відбувається спорами, спеціалізованими клітинами, що утворюються в материнському організмі. Кожна спора, проростаючи, дає початок новому організму.

Вегетативне розмноження — різновидність безстатевого розмноження окремими органами, частинами органів або тіла. Воно ґрунтується на здатності організмів відновлювати відсутні частини тіла — регенерації. Поширене і рослин (розмноження стеблами, листям, пагонами), у нижчих безхребетних тварин (кишковопорожнинних, плоских червів).

Статеве розмноження — утворення нового організму за участю двох батьківських організмів. Під час статевого розмноження відбувається злиття статевих клітин — гамет чоловічого і жіночого організму. Новий організм несе спадкову інформацію обох батьків.

Статеве розмноження вимагає залучення двох індивідуумів, зазвичай різних статей. Розмноження людини — загальний приклад статевого розмноження.

44. Процес утворення статевих клітин у статевих залозах називають гаметогенезом. В яєчках відбувається сперматогенез, а в яєчниках — оогенез.

Сперматогенез у людини

Сперматогенез — це процес розвитку сперматозоїдів у людини (мал. 49.1). Він відбувається в сім’яних канальцях чоловічої статевої залози — сім’янику. Процес сперматогенезу складний, він завершується в період статевої зрілості утворенням сперматозоїдів — зрілих чоловічих статевих клітин, здатних до запліднення. Утворенню сперматозоїдів передує дворазовий (такий, що швидко настає один за одним) поділ, у результаті якого в ядрі статевої клітини залишається половина хромосом (23 замість 46).

Розрізняють чотири періоди сперматогенезу: розмноження, ріст, дозрівання й формування.

У період розмноження сперматогонії (первинні чоловічі статеві клітини) кілька разів діляться шляхом мітозу. У період росту утворені клітини збільшуються в розмірах, а їхні ядра проходять першу фазу (профазу першого поділу) мейозу.

У результаті вони стають сперматоцитами першого порядку.

У період дозрівання проходять наступні фази мейозу, й утворюються сперматоцити другого порядку (після першого поділу) і сперматиди (після другого поділу). З одного сперматоциту першого порядку утворюються спочатку два сперматоцити другого порядку, а потім — чотири сперматиди. Під час періоду формування сперматиди перетворюються на зрілі чоловічі статеві клітини — сперматозоїди.

Оогенез у людини

Оогенез — це процес розвитку яйцеклітин (мал. 49.2). Цей процес пов’язаний з ростом і розвитком первинних фолікулів, розміщених у корковому шарі яєчника. Первинний фолікул складається з незрілої яйцеклітини, оточеної шаром епітеліальних клітин, і сполучною тканиною.

У першу (фолікулярну) фазу менструального циклу починається ріст одного або кількох первинних фолікулів, але стадії повного дозрівання досягає зазвичай один фолікул; інші зазнають регресу. Процес дозрівання фолікула за 28-денного менструального циклу вкладається в 14 днів (за 21-денного — у 10-11 днів).

Розрізняють три періоди оогенезу: розмноження, росту й дозрівання. У період розмноження відбувається збільшення кількості оогоніїв (первинних жіночих статевих клітин) шляхом мітотичних поділів. У період росту поділ оогоніїв припиняється, і вони утворюють ооцити першого порядку. Ооцити заглиблюються в тканини яєчника, вкриваються оболонками й утворюють фолікули. У кінці періоду росту в ооциті відбувається накопичення жовтка. Протягом періоду дозрівання відбувається два поділи мейозу, в результаті яких у ядрі статевої клітини залишається половина хромосом (23 замість 46). Після першого поділу утворюється ооцит другого порядку й перше полярне тільце, а після другого — зріла яйцеклітина і друге полярне тільце. Полярні тільця не беруть участі у процесах розмноження й виконують функцію видалення зайвого генетичного матеріалу.

Таким чином, на відміну від сперматогенезу, під час оогенезу з однієї вихідної клітини утворюється лише одна повноцінна зріла гамета. Крім того, характерною особливістю оогенезу є те, що періоди розмноження й росту гамет відбуваються ще в ембріональному періоді розвитку організму дівчинки, а всі стадії сперматогенезу — після періоду статевого дозрівання хлопчика.

45. ЗАПЛІДНЕННЯ — процес злиття чоловічої гамети з яйцеклітиною з утворенням диплоїдної зиготи, яка дає початок новому організму. В основі запліднення, злиття ядер жіночої й чоловічої статевих клітин, що довів ще в 1875 р. німецький зоолог Оскар Гертвіг (1849—1922) на основі досліджень запліднення в морського їжака.

Запліднення характеризується значною різноманітністю різновидів. Так, у справжніх тварин розрізняють зовнішнє й внутрішнє, у зелених рослин — одинарне та подвійне. За участю чоловічих гамет у заплідненні розрізняють моно- і поліспермію. Гамети можуть різнитися будовою, що зумовлює різні способи статевого розмноження: ізогамія (гамети обох організмів однакові за розмірами й рухливі), анізогамія (гамети неоднакові за розмірами й рухливі), оогамія (яйцеклітина велика нерухлива, чоловіча — дрібна й рухлива)

Під час запліднення відбувається злиття яйцеклітини й сперматозоона і поєднання лише двох ядер з гаплоїдними наборами хромосом. У результаті виникає зигота — запліднена яйцеклітина з диплоїдним набором хромосом і новими комбінаціями генів. Термін ввів німецький ботанік Е. Страсбургер (1844—1912).

Запліднення є досить складною сукупністю різних процесів, у яких бере участь багато різних речовин, наприклад статеві гормони (андрогени й естрогени) та гамони (андрогамони й гіногамони). Гамони — це речовини, що виділяються гаметами і впливають на запліднення.

Біологічне значення запліднення полягає в тому, що: 1) відбувається відновлення хромосомного набору, притаманного даному виду; 2) забезпечується безперервність між поколіннями організмів; 3) спостерігається збільшення спадкового різноманіття, оскільки нащадки поєднують у собі ознаки як материнського, так і батьківського організмів; 4) завдяки вибірковості запліднення й комбінаційній мінливості забезпечується існування виду в часі.

У заплідненні беруть участь гамети, що утворюються статевими залозами. До зниження функцій статевих залоз у чоловіка й жінки можуть призводити шкідливі звички, операції й травми, опромінення, хіміотерапія, запалення сечостатевої системи, різноманітні віруси та захворювання, що передаються статевим шляхом (хламідіоз, гонорея, сифіліс, трихомоніаз), порушення функцій ендокринної системи.

Стан здоров’я жіночого організму — це основний чинник успішного запліднення. Причинами порушення нормального стану жінки можуть бути: нерегулярний менструальний цикл і відсутність овуляції, гормональні порушення, новоутворення, особиста гігієна тощо. На запліднення чинить вплив й вік жінки. Найкращий період для зачаття дитини — це 22—30 років. Жіноча репродуктивна система працює менш активно після 35 років, знижується якість генетичного матеріалу яйцеклітин, зростає кількість порушень функцій жіночих статевих органів. Причиною порушень процесів запліднення може бути непрохідність маткових труб, що виникає через запальні захворювання та утворення спайок. Медичний аборт різко підвищує ризик виникнення запального процесу в трубах. Вискоблювання порожнини матки під час видалення заплідненої яйцеклітини неминуче травмує і місця з'єднання з нею маткових труб. Страх відповідальності за дитину, хвилювання через невпевненість в успішному виношуванні плоду також можуть перешкоджати заплідненню.

46. Хромосоми — це основні функціональні ауторепродуктивні структури ядра, в яких концентрується ДНК і з якими зв’язана функція ядра. Хромосоми отримали назву від того, що в період мітотичного поділу, коли вони конденсуються, — добре забарвлюються основними барвниками (від грец. chromos — забарвлений, soma — тіло). В інтерфазному ядрі хромосоми частково деконденсовані і тому їх звичайно сумарно називають хроматином, як відзначалося вище. Розглядаючи будову хромосоми, у першу чергу слід зауважити, що за масою розрізняють два типи хромосом: s-хромосоми, побудовані з однієї хроматиди, і d-хромосоми, що мають у своєму складі 2 хроматиди. Після поділу клітини в дочірніх клітинах є s-хромосоми, а в інтерфазі відбувається дуплікація (подвоєння) ДНК і хромосоми набувають подвійної маси, перетворюються в d-хромосоми. Залежно від кількості хромонем — структурних одиниць хромосом — визначають їх плоїдність. Існує (1) диплоїдний набір, характерний для соматичних клітин, коли хромосоми виступають в гомологічних парах (позначається 2n). У людини диплоїдний набір дорівнює 46 хромосомам. (2) Гаплоїднийнабір характерний для зрілих статевих клітин, хромосоми тут виступають поодиноко (n), для людини — 23 хромосоми. Трапляються випадки наявності у клітинах іншої кількості хромосом. Кратне збільшення числа хромосом відносно до гаплоїдного носить назву поліплоїдії, зокрема розрізняють тетраплоїдний (4n), пентаплоїдний (5n) та інші. набори хромосом. Наприклад, хромосомний набір людини складається з 23 паргомологічних хромосом, серед яких є 4 пари метацентричних, 11 субметацентричних, 7 акроцентричних і одна пара так званих статевих хромосом.

Більшість організмів на Землі мають диплоїдний набір хромосом. Однак є і винятки, зокрема, самці бджіл, на відміну від самок, мають гаплоїдний набір хромосом, крім того, зустрічаються комахи, риби, ссавці, самці яких мають на одну хромосому менше, ніж самки. Причина проста: у таких самців є одна дуже малаза розмірами хромосома, яка зливається з однією з великих хромосом і тому здається, що в них на одну хромосому менше. Крім того, зустрічаються популяції, які складаються виключно із самок (досить звичайними для наших водойм є одностатеві популяції карася сріблястого), які мають три гаплоїдні набори і кількість хромосом у них кратна трьом. Розмножуються такі триплоїдні самки без участі самців – шляхом партеногенезу (від грец. партенос – незаймана і генезис – народження), тобто без запліднення.

47.

Томас Морган, що відкрив це явище, сформулював закон зчепленого успадкування наступним чином.

• Якщо гени знаходяться в одній хромосомі, вони успадковуються разом, утворюючи групу зчеплення; Сумісне успадкування генів, розташованих в одній хромосомі, називається зчепленим успадкуванням.

• Кількість груп зчеплення відповідає гаплоїдному набору хромосом.

• Зчеплення генів може порушуватися внаслідок кросинговеру.

• Частота кросинговеру між двома генами прямо пропорційна відстані між ними, яка вимірюється в умовних одиницях — морганідах (відстань між генами, за якої кросинговер відбувається з частотою 1%;). Кількісно частота кросинговеру між даними генами дорівнює відсотку кросоверних особин, отриманих при аналізуючому схрещуванні, або відсотку кросоверних гамет, які утворює гетерозиготна батьківська особина.

Група зчеплення - сукупність генів, що входять до складу однієї хромосоми, і розташованих один за одним. Число груп зчеплення дорівнює гаплоїдному набору хромосом. Кількість груп зчеплення в організмів певного виду дорівнює кількості хромосом у гаплоїдному наборі (наприклад, у дрозофіли 1п=4, у людини 1п=23).