11. Успадкування ознак, встановленні г. Менделем. Поняття про реципрокне схрещевання. Схрещування при моно-, ди- та полігібридному схрещуванні.

Моногібридне схрещування. Перший закон Менделя.

У дослідах Менделя при схрещуванні сортів гороху, які мали жовте і зелене насіння, все потомство (тобто гібриди першого покоління) виявилося з жовтим насінням. При цьому не мало значення, з якого саме насіння (жовтого чи зеленого) виросли материнські (батьківські) рослини. Отже, обидва батьки однаковою мірою здатні передавати свої ознаки потомству.

Аналогічні результати були виявлені і в дослідах, в яких до уваги бралися інші ознаки. Так, при схрещуванні рослин з гладеньким і зморшкуватим насінням все потомство мало гладеньке насіння. При схрещуванні рослин з пурпуровими і білими квітками у всіх гібридів виявилися лише пурпурові пелюстки квіток і т. д.

Виявлена закономірність отримала назву першого закону Менделя, або закону одноманітності гібридів першого покоління. Стан (алель) ознаки, який проявляється в першому поколінні, отримав назву домінантного; стан (алель), який в першому поколінні гібридів не проявляється, називається рецесивним.

«Задатки» ознак (за сучасною термінологією — гени) Г. Мендель запропонував позначати літерами латинського алфавіту. Стани , які належать до однієї пари ознак , позначають однією і тією ж літерою, але домінантний алель — великою, а рецесивний — маленькою.

Другий закон Менделя.

При схрещуванні гетерозиготних гібридів першого покоління між собою (самозапилення або споріднене схрещування) у другому поколінні з'являються особини як з домінантними, так і з рецесивними станами ознак, тобто виникає розщеплення, яке відбувається в певних відношеннях. Так, у дослідах Менделя на 929 рослин другого покоління виявилося 705 з пурпуровими квітками і 224 з білими. У досліді, в якому враховувався колір насіння, із 8023 насінин гороху, отриманих у другому поколінні, було 6022 жовтих і 2001 зелених, а із 7324 насінин, у відношенні яких враховувалася форма насінини, було отримано 5474 гладеньких і 1850 зморшкуватих. Узагальнюючи фактичний матеріал, Мендель дійшов висновку, то у другому поколінні 75 % особин мають домінантний стан ознаки, а 25 % — рецесивний (розщеплення 3:1). Ця закономірність отримала назву другого закону Менделя, або закону розщеплення.

Згідно з цим законом та використовуючи сучасну термінологію, можна зробити такі висновки:

а) алелі гена, перебуваючи у гетерозиготному стані, не змінюють структуру один одного;

б) при дозріванні гамет у гібридів утворюється приблизно однакове число гамет з домінантними і рецесивними алелями;

в) при заплідненні чоловічі і жіночі гамети, що несуть домінантні і рецесивні алелі, вільно комбінуються.

При схрещуванні двох гетерозигот (Аа), у кожної із яких утворюється два типи гамет (половина з домінант­ним алелем — А, половина — з рецесивним — а), необхідно очікувати чотири можливі поєднання. Яйцеклітина з алелем А може бути запліднена з однаковою часткою ймовірності як сперматозоїдом з алелем А, так і сперматзоїдом з алелем а; і яйцеклітина з алелем а — сперматозоїдом або з алелем А, або з алелем а. Отримуються зиготи АА, Аа, Аа, аа або АА, 2Аа, аа.

За зовнішнім виглядом (фенотипом) особини АА і Аа не відрізняються, тому розщеплення виходить у співвідношенні 3:1. За генотипом особини розподіляються у співвідношенні ІАА:2Аа:аа. Зрозуміло, що якщо від кожної групи особин другого покоління отримувати потомство лише при самозапиленні, то перша (АА) і остання (аа) групи (вони гомозиготні) будуть давати лише одноманітне потомство (без розщеплення), а гетерозиготні (Аа) форми будуть давати розщеплення у співвідношенні 3:1.

Таким чином, другий закон Менделя, або закон розщеплення, формулюється так: при схрещуванні двох гібридів першого покоління, які аналізуються за однією альтернативною парою станів ознаки, у потомстві спосте­рігається розщеплення за фенотипом у співвідношенні 3:1 і за генотипом у співвідношенні 1:2:1.

РЕЦИПРОКНЕ СХРЕЩУВАННЯ (від лат. г — зворотний, взаємний) — система схрещувань, що використовується для з'ясування характеру успадковування ознак. Включає два схрещування — пряме і зворотне. В одному з них організми з ознаками, що вивчаються, використовують як материнські, в іншому — як батьківські (♀А х ♂В і ♀В х ♂А). Ознаки гібридів, що одержані при прямому і зворотному схрещуванні, не відрізняються, якщо вони контролюються ядерними генами. Різниця гібридів виникає при явищі спадковості цитоплазматичній і при локалізації гена, що вивчається, у статевих хромосомах.

12. Загальна характеристика Відділів Водоростей. Систематика. Особливості будови одноклітинних і багатоклітинних водоростей. Роль водоростей у природі та житті людини.

Нижчі рослини характеризуються простотою та однорідністю будови вегетативного тіла. Вегетативне тіло не почленоване на органи - корінь, стебло, листок - і являє собою слань, або талом (від грецьк. thallos - гілка, пагін, паросток і лат. ота - суфікс, що означає сукупність). Вегетативне тіло може бути одноклітинним, колоніальним та багатоклітинним. Відсутня диференціація тіла на тканини. Органи статевого розмноження одноклітинні. До нижчих рослин відносять тільки водорості.

Водорості (Algae) - це група нижчих (тобто, сланевих) рослин, у клітинах яких наявні пігменти, що зумовлюють автотрофний тип живлення. Живуть переважно у воді (одні - у солоній воді океанів і морів, інші - в прісній воді річок, озер) (рис. 48). Є найдавнішими представниками рослинного світу, виникли приблизно 1,5 млрд. років тому. Альгологія (від лат. algae - водорість та грецьк. logos - учення) - розділ ботаніки, що вивчає водорості. Водорості відрізняє від інших рослин:

1) тіло не диференційоване на органи і тканини, а являє собою слань (талом); за будовою талом буває одноклітинним (хлорела, хламідомонада), колоніальним (вольвокс), багатоклітинним (спірогіра, улотрикс, ламінарія).

2) наявність різноманітних пігментів (зелені, жовті, червоні, бурі водорості);

3) основний спосіб живлення автотрофний, але трапляється поєднання фотосинтетичного типу живлення з гетеротрофним;

4) види розмноження:

нестатеве - поділяється на два основних типи:

а) вегетативне, що здійснюється шляхом поділу вегетативних клітин або фрагментами вегетативного тіла;

б) розмноження за допомогою спеціалізованих клітин - зооспор або спор, одноклітинних утворень, що виникають всередині вегетативних клітин або в особливих органах - зооспорангіях або спорангіях шляхом поділу внутрішнього вмісту;

статеве (у міру погіршення умов існування - висока, низька температура; нагромадження продуктів обміну тощо) - злиття двох спеціалізованих клітин (статевих), які називаються гаметами (вони завжди гаплоїдні); гамети розвиваються в одноклітинних статевих органах; існує три форми статевого процесу:

ізогамія - злиття двох рухливих гамет, однакових за розміром та формою; ізогамети утворюються в одноклітинних статевих органах - гаметангіях;

гетерогамія - злиття двох рухливих гамет, різних за розмірами; гетерогамети утворюються в одноклітинних статевих органах - гаме-тангіях;

оогамія - велика нерухлива жіноча гамета (яйцеклітина) запліднюється маленькою та рухливою чоловічою - сперматозоїдом (спер-матозооном); гамети розвиваються в одноклітинних статевих органах: яйцеклітина - в оогоніях, сперматозоїд - в антеридіях.

Для водоростей характерна зміна статевого та нестатевого розмноження в життєвому циклі.

Систематична група, кількість видів	Особливості життєдіяльності та будови	Представники групи та їхнє біологічне значення
1 2		3
Відділ Зелені водорості, 20 тис.	Живуть переважно в прісних водоймищах, велика кількість пристосувалася до життя в умовах періодичного зволоження: на ґрунті, корі дерев, парканах, квіткових горщиках тощо. Зелені водорості представлені одноклітинними, колоніальними і багатоклітинними формами, їхнє тіло має вигляд ниток або клітин 1-2 мкм у діаметрі. Трапляються як рухливі форми, так і нерухливі. Живляться автотрофно за рахунок фотосинтезу в хроматофорах, які містять зелений пігмент - хлорофіл. Клітини також містять каротин і ксантофіли. Запасають крохмаль та олію. Розмноження відбувається безстатевим і статевим шляхом. Трапляються епіфіти, паразити й симбіонти.	Одноклітинні: хламідомонада, хлорела - утворюють фітопланктон водоймищ. Багатоклітинні: улот-рикс, спірогіра - збагачують воду киснем й утворюють основну масу органічних речовин водойм. Із кладофори і ризокло-ніуму виготовляють папір.

Закінчення табл. 19

Систематична група, кількість видів	Особливості життєдіяльності та будови	Представники групи та їхнє біологічне значення
1	2	3
Відділ Червоні водорості, 4 тис.	Донні морські, дуже рідко у прісних водоймищах, у наземному середовищі (пор-фіридіум). Колір від яскраво-червоного в глибоководних до жовтуватого в тих, що живуть на мілководді. Талом має вигляд кущиків, які складаються з багатоклітинних гіллястих ниток до 2 м завдовжки. Хроматофор - зірчастої форми, містить специфічний набір пігментів: хлорофіли, каротин, ксантофіли і фікобіліни - червоний пігмент фікоціанін і фікоеритрин. Продуктом фотосинтезу є багрянковий крохмаль. Оболонки клітин деяких видів можуть мінералізуватися солями Кальцію і Магнію. Розмножуються безстатевим і статевим шляхом (оогамія). У циклі немає джгутикових стадій. Повністю переважає спорове покоління.	Порфіра, філофора, це-раміум, делесерія, пор-фіридіум. Разом з кораловими поліпами беруть участь в утворенні океанічних островів. З них одержують агар-агар, бром, йод, препарати проти згортання крові. Харчове значення має порфіра.
Відділ Бурі водорості, 1,5 тис.	Переважно мешканці дна морів. Виключно багатоклітинні організми. Розміри - від десятих часток міліметра до десятків метрів. Мають різноманітну за формою слань. У низькоорганізованих видів слань нитчаста (з одного ряду клітин). У високооргані-зованих видів слань нагадує стебло та листки. У хроматофорах, крім хлорофілу, міститься бурий пігмент фукоксантин і оранжеві каротиноїди. Запасні продукти накопичуються у вигляді ламінарину, полісахариду, маніту (цукроспирту) і жирної олії.	Ламінарія (морська капуста), цистозейра, фукус, макроцистіс, дикті-ота. Утворюють на дні морів зарості, для проживання донних тварин. В їжу споживають ла- мінарію,одержують альгінову кислоту, солі калію, йод
Відділ Діатомові водорості, 1,5 тис.	Оселяються у солоних і прісних водоймах, на вологому ґрунті, скелях, корі стовбурів дерев тощо. Одноклітинні або колоніальні організми мікроскопічно малих розмірів. Клітини покриті панцирем із кремнезему, який складається із двох частинок - тек. Більша частина панцира (епітека) покриває меншу (гіпотеку). Крім хлорофілу, клітини містять пігменти фукоксантин і діа-токсантин, що зумовлюють жовте або буре забарвлення. Запасні продукти відкладаються у вигляді жирної олії, а також валю-тину та лейкозину.	Одноклітинні: циклотела, мелозира, ризосоленія, пінулярія, плевросигма, навікула, гомфонема. Колоніальні: табелярія, діатома, фра-гілярія. Є цінним джерелом їжі для багатьох дрібних водних тварин; з відмерлих водоростей утворились потужні відклади гірських порід - діатоміту і трепелу (їх використовують як матеріал для звукової і теплової ізоляції, під час шліфування металів.