5.Определить микропрепараты.

1. Гаметогенез

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

Сперматогенез. Развитие сперматозоидов происходит в извитых канальцах семенника. Стенки этих канальцев состоят из соединительной тканой основы и слоя сертолиевых клеток. Крупные клетки Сертоли обеспечивают созревающим сперматозоидам механическую опору, защиту и питание. Эти клетки секретируют и жидкость, с которой сперматозоиды проходят по канальцам семенника. Между клетками Сертоли находятся половые клетки на различных стадиях развития. У человека сперматозоиды образуются с момента наступления половой зрелости до самой смерти.

В сперматогенезе, как и в овогенезе, различают несколько периодов.

Период размножения. На этой стадии из первичных половых клеток образуются сперматогонии, которые несколько раз делятся путем митоза, в результате чего их количество возрастает. Сперматогонии имеют округлую форму, относительно большое ядро и небольшое количество цитоплазмы (2с2п).

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

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

Сперматиды вступают в 4 период – формирования и превращаются в сперматозоиды. Сперматозоиды состоят из головки, шейки и хвостовой части (жгутик). Основную массу головки сперматозоида составляет ядро, цитоплазма практически отсутствует. В передней части головки образуется акросома (преобразованный аппарат Гольджи), содержащая фермент гиалуронидазу, который растворяет оболочки яйцеклетки во время оплодотворения. В средней части сперматозоида – шейке – располагаются центриоль и спиральная нить, образованная митохондриями. Микротрубочки одной из центриолей удлиняются, образуя осевую нить жгутика. Хвостовая часть сперматозоида образована 9 парами периферических микротрубочек, окружающих пару центральных «9+2»).

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

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

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

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

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

Особенности овогенеза по сравнению со сперматогенезом:

- отсутствие периода формирования,

- протекание периода размножения в эмбриогенезе,

- длительная фаза роста,

- образование при созревании неодинаковых клеток,

- прекращение после менопаузы с полным исчезновением половых клеток.

Гермафродитизм – наличие органов мужского и женского пола у одной и той же особи. Различают гермафродитизм естественный и аномальный.

Естественный гермафродитизм широко распространен у животных (плоские черви). Организм продуцирует как яйцеклетки, так и сперматозоиды.

Аномальный гермафродитизм наблюдается как у животных, так и у человека. Он может быть истинным, когда у одной особи имеются либо одновременно мужские и женские половые железы, либо одна половая железа, содержащая как женские, так и мужские половые клетки. Или ложным, когда у особи имеются половые железы одного пола, а наружные половые органы и вторичные половые признаки полностью или частично соответствуют признакам другого пола. Например, мужеподобные самки и женоподобные самцы.

2. Двукрылые ,Diptera— это отряд насекомых с полным превращением. Отличительным признаком отряда, хорошо отграничивающим его от прочих групп насекомых, является наличие только одной передней пары крыльев. Задняя пара у них преобразована в булавовидные органы равновесия — жужжальца — и не несёт локомоторной функции. Наука о двукрылых насекомых - диптерология. Описано около 120 000 видов двукрылых. Наиболее характерные представители двукрылых — комары, мошки, слепни, настоящие мухи. Многие кровососущие двукрылые являются переносчиками инфекционных заболеваний (малярия, жёлтая лихорадка и др.). Однако в то же время они имеют большое значение для сельского хозяйства, поскольку являются опылителями различных растений, в том числе культурных.

Классификация. Отряд Diptera традиционно делят на три подотряда — Nematocera, Orthorhapha и Cyclorrhapha. Два последних объединяют в группу Brachycera (короткоусые), которая противопоставляется подотряду Nematocera (длинноусые): для Nematocera характерны многочлениковые (более 6) усики, для Brachycera — трёхчлениковые. Основной массе представителей этих подотрядов соответствуют морфологические формы: мухи и комары. Иногда термин «Brachycera» употребляют в качестве синонима «Orthorhapha». Некоторые авторы полагают, что подотряд Nematocera является полифилитичным. Представители Cyclorrhapha (дословно: «круглошовные») в отличие от прочих двукрылых обладают пупарием — отставшей и затвердевшей оболочкой личинки последней стадии, внутри которой находится куколка. При выходе взрослой особи оболочка пупария открывается по круглому шву. У Orthorhapha (дословно: «прямошовные») куколка открывается прямым продольным швом.

У большей части представителей Cyclorrhapha — группы Schizophora в момент выхода из куколки над усиками выпячивается лобный пузырь (ptilinum) — особое тонкостенное образование. Он своей пульсацией помогает разорвать оболочки куколки и пупария. Впоследствии лобный пузырь втягивается внутрь головы. Таким образом, голова Schizophora оказывается наиболее сложно устроенной в пределах Diptera.

Цикл развития паразита протекает сначала в теле человека, а затем в организме самки малярийного комара. Человек заражается при укусе этим насекомым. К нему может попасть неразвившийся паразит, тогда человек становится носителем, своеобразным инкубатором. Вместе со слюной через место прокола кожи проникает паразит в форме спорозоитов. Затем они попадают в клетки печени и стенки кровеносных сосудов. Здесь паразит растет, ядро его многократно делится, обособляя вокруг себя цитоплазму. Спустя 17 дней, начинается острая форма развития. В этот период происходит массовое разрушение эритроцитов и возникает тяжелое малокровие. После нескольких циклов размножения в крови человека образуются незрелые половые клетки паразита. Именно они и попадают в организм комара после того, как он (а точнее она, так как кровью питаются только самки) укусит человека.

По строению и по внешности — это тот же обыкновенный комар, только размер его в 2, то и в 3 раза больше.

Голодная самка способна на расстоянии до 3 км определить местонахождение крупных скоплений теплокровных животных и быстро преодолеть это расстояние. За один акт сосания самка поглощает количество крови, превышающее вес ее тела. Кровь нужна для нормального образования яиц. В процессе переваривания этой крови за счет поступающих питательных веществ в яичниках самки образуется первая порция в 150-200 яиц, из которых в последствии вылупляются личинки.

Самка становится вновь агрессивной только после того, как она отложит эти яйца в ближайший водоем.

Повторно насосавшись крови, самка опять теряет интерес к пище до созревания и откладки следующей порции.

После укуса клеточное созревание паразита теперь проходит в желудке самки комара. Путем множественного деления образуются спорозоиты, которые разносятся по всему телу и попадают в слюнные железы комара. Теперь насекомые при укусе человека могут передать ему возбудителя, и тем самым заразить малярией.

Итак, основной источник заболевания малярией — самки комаров. Этот род объединяется множеством видов, всего около 150. В России наиболее распространен малярийный комар Anopheles maculipennis.

Самки комаров — одногодки. Срок их жизни очень короткий — всего 2 летних месяца, за это время им надо как можно больше отложить яиц.

Самки питаются нектаром цветов, а кровью — только перед тем, как отложить яйца. Они особенно активны в вечернее и ночное время. Самые большие скопления комаров можно наблюдать возле водоемов или в сырой местности: вечером многие десятки насекомых роятся в воздухе, образуя своеобразное «поющее» облако.

Сейчас заболевание малярии не столь опасно, как, скажем, лет сто назад. Если вовремя оказать медицинскую помощь человек выздоравливает. Но все равно, даже сейчас малярия остается одной из самых опасных болезней. Хоть человек остается жив, последствия малярии, дают о себе знать в виде осложнений на различных органах.

Профилактика связана с уничтожением мест обитания малярийного комара.

3. Закон Харди- Вайнберга. В пределах генофонда популяции доля генотипов, содержащих разные аллели одного гена; при соблюдении некоторых условий из поколения в поколение не изменяется. Эти условия описываются основным законом популяционной генетики, сформулированным в 1908 г. английским математиком Дж. Харди и немецким врачом-генетиком Г. Вайнбергом. «В популяции из бесконечно большого числа свободно скрещивающихся особей в отсутствие мутаций, избирательной миграции организмов с различными генотипами и давления естественного отбора первоначальные частоты аллелей сохраняются из поколения в поколение». Закон Харди — Вайнберга описывает условия генетической стабильности популяции. Популяцию, генофонд которой не изменяется в ряду поколений, называют менделевской. Генетическая стабильность менделевских популяций ставит их вне процесса эволюции, так как в таких условиях приостанавливается действие естественного отбора. Выделение менделевских популяций имеет чисто теоретическое значение. В природе эти популяции не встречаются. В законе Харди — Вайнберга перечислены условия, закономерно изменяющие генофонды популяций. К указанному результату приводят, например, факторы, ограничивающие свободное скрещивание (панмиксию), такие, как конечная численность организмов в популяции, изоляционные барьеры, препятствующие случайному подбору брачных пар. Генетическая инертность преодолевается также благодаря мутациям, притоку в популяцию или оттоку из нее особей с определенными генотипами, отбору.

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 19

по дисциплине: биология

1.Экспериментальное изучение эмбрионального развития. Взаимодействие бластомеров. Понятие об эмбриональной индукции.

2.Balantidium coli: строение, цикл развития, пути заражения, меры профилактики, систематическое положение.

3.Доказательства животного происхождения человека. Качественные отличия человека от животных.

4.Гены цветовой слепоты и ночной слепоты наследуется через Х-хромосому, и находятся на расстоянии 50 морганид друг от друга. Оба признака рецессивны. Определите вероятность рождения детей одновременно с обеими аномалиями в семье, где мать имела нормальное зрение, но ее мать страдала ночной слепотой, а отец цветовой слепотой. Муж нормален в отношении обоих признаков.