
- •Часть II
- •Глава 6 6
- •Глава 7 16
- •Глава 8 58
- •Глава 9 78
- •Глава 10 110
- •Глава 11 132
- •Глава 12 170
- •Глава 6 репликация и сегрегация генетического материала
- •6.1 Репликация днк
- •6.1 Репликация днк
- •6.2 Клеточное деление у бактерии
- •6.3 Деление клеток и ядер у эукариот
- •6.3.1 Деление соматических клеток
- •6.3.2 Мейоз (редукционное деление)
- •Организм
- •7.2 От одноклеточных организмов к многоклеточным
- •7.2.1 Одноклеточные организмы
- •7.2.2 Ценобластическая организация
- •7.2.3 Объединения клеток
- •7.2.4 Многоклеточные организмы без истинных тканей
- •7.2.5 Многоклеточные организмы с истинными тканями
- •7.2.6 Структурная и функциональная организация высших организмов
- •7.3 От яйцеклетки к многоклеточному организму
- •7.3.1 Развитие многоклеточного растения
- •7.3.2 Развитие многоклеточного животного
- •Последовательные стадии развития зародыша человека
- •7.4 Дифференцировка
- •7.4.1 Омнипотентность
- •7.4.2 Дифференциальная экспрессия генов
- •7.4.3 Детерминация
- •7.4.4 Регенерация
- •7.5 Биологическое старение
- •Средняя и максимальная продолжительность жизни некоторых млекопитающих
- •7.6 Гормоны
- •7.6.1 Классификация гормонов
- •7.6.2 Химическое строение гормонов
- •Физиологическое действие гормонов млекопитающих (по Дженкину)
- •7.6.3 Регулирование выработки и секреции гормонов
- •Размножение
- •8.1 Бесполое размножение
- •8.1.1 Моноцитогенное бесполое размножение (агамогония)
- •8.2 Половое размножение (гамогония)
- •8.2.1 Образование половых клеток (гамет)
- •8.2.2 Процесс оплодотворения
- •8.2.3 Партеногенез
- •8.2.4 «Ребенок из пробирки»
- •8.3 Клонирование особей
- •8.4 Чередование поколений
- •8.5 Сравнение бесполого и полового размножения
- •Сравнение бесполого и полового размножения
- •8.6.1 Эволюционная роль самца и самки
- •8.6.2 Системы спаривания. Семья
- •Возбудимость – движение – поведение
- •9.1.1 Потенциал покоя
- •9.1.2 Возбуждение
- •9.1.3 Проведение возбуждения
- •9.1.4 Синаптическая передача возбуждения. Соединение нейронов
- •9.1.5 Научение и память
- •9.2. Движение (подвижность)
- •9.2.1 Ростовые движения
- •9.2.2. Тургорные движения
- •9.2.3. Амебоидное движение
- •9.2.4. Движение при помощи жгутиков и ресничек
- •9.2.5. Мышечное движение
- •9.3. Поведение
- •9.3.1. Врожденные формы поведения
- •9.3.2. Внутренние условия и факторы
- •9.3.3. Приобретенное поведение
- •9.3.4. Ориентация в пространстве
- •9.3.5. Биокоммуникация
- •Наследственные изменения
- •10.1.1. Изменения плоидности
- •10.1.2 Хромосомные мутации
- •10.1.3. Генные мутации и репаративные процессы
- •Изменение аллеля дикого типа и его продуктов (mPhk и полипептидной цепи) в результате вставки и делеции
- •10.2 Рекомбинации
- •10.2.1 Рекомбинация целых хромосом
- •10.2.2 Внутрихромосомная рекомбинация
- •Эволюция
- •11.1.1 Доказательства эволюции
- •11.1.2 Эволюционные теории
- •11.2 Факторы эволюции
- •11.2.1 Вид и его определение
- •11.2.2 Основы популяционной генетики
- •11.2.3 Возникновение наследственных вариантов
- •11.2.4 Направляющие факторы
- •11.2.5 Эволюция на надвидовых уровнях
- •Примеры параллельной эволюции у сумчатых и плацентарных млекопитающих
- •11.3. Пути эволюции
- •11.3.1. Возникновение жизни (биогенез)
- •11.3.2. Эволюция эукариот
- •Геохронологическая шкала
- •11.3.3 Эволюция человека.
- •Взаимоотношения организмов со средой
- •12.1 Окружающая среда
- •12.2 Условия среды
- •12.2.1 Общие геофизические условия в биосфере
- •12.2.2 Особенности субстрата
- •12.3 Организм и среда
- •12.3.1 Фактор температуры
- •12.3.2 Водный режим
- •12.3.3 Фактор света
- •12.4 Популяция и окружающая среда
- •12.4.1. Изменения плотности популяции
- •12.4.2 Влияние биологических факторов
- •12.4.3 Регулирование плотности популяции
- •12.5 Экосистемы
- •12.5.1 Структура экосистем
- •12.5.2 Физиология экосистем
- •12.5.3 Развитие экосистем
- •12.6 Человек и окружающая среда
8.2.4 «Ребенок из пробирки»
Ребенок, развивающийся в результате оплодотворения вне организма матери (так называемый «ребенок из пробирки»), является одной из сенсаций второй половины ХХ века. Реально вне организма женщины происходит лишь само оплодотворение и несколько первых клеточных делений. Если бесплодие связано с анатомическими и физиологическими особенностями функционирования половой системы мужчины и женщины, или различными заболеваниями супругов, то естественным путем оплодотворение произойти не может. Тогда врачи извлекают яйцеклетку супруги, проводят ее оплодотворение спермой супруга в специальных кюветах под микроскопом и, как только оплодотворенная яйцеклетка начинает делиться, ее имплантируют в матку женщины (биологической или суррогатной матери), где эмбрион развивается вплоть до рождения.
8.3 Клонирование особей
Неоплодотворенные яйцеклетки млекопитающих можно извлекать из матки и оплодотворять вне организма. С помощью стеклянного капилляра из оплодотворенных таким образом яйцеклеток мыши можно удалить мужское или женское ядро, пока ядра не слились. Затем цитохалазином блокируют действие веретена; в результате после репликации и удвоения хромосом ни ядро, ни клетка не делятся, и яйцеклетка, сделанная гаплоидной, становится снова диплоидной и после имплантации в матку мыши, приведенной в состояние ложной беременности, может нормально развиваться. В результате получаются гомозиготные самки с двумя Х-хромосомами (эмбрионы с двумя Y-хромосомами гибнут на ранней стадии). Полученные таким же образом (оплодотворение in vitro с последующим удалением мужского хромосомного набора) дочери этих самок идентичны между собой и со своей гомозиготной матерью: это так называемое клонированное потомство. Первое успешное клонирование было осуществлено на клетках моркови в Корнуэльском университете путем выращивания отдельных клеток моркови в середе, содержащей нужные питательные вещества и гормоны, которые индуцировали процессы клеточного деления, приводящие к образованию новых растений (рис. 8.10).
У лягушек, насекомых и млекопитающих удалось также получать генетически идентичное потомство (клон) другим методом (рис. 8.11): из неоплодотворенной яйцеклетки удаляют ядро и пересаживают в нее ядро соматической клетки другой особи. Затем искусственную зиготу имплантируют в матку самки, где эмбрион продолжит развитие.
Рис. 8.10. Развитие растения моркови на искусственной питательной среде из нескольких клеток корнеплода
Рис. 8.11. Методика клонирования организма шпорцевой лягушки
Клонирование нужных животных, например, племенных быков, скаковых лошадей, яйценосных кур и др., может оказаться столь же выгодным как и клонирование растений, которое уже активно производится. Однако применение методов клонирования к человеку сопряжено с серьезными проблемами нравственного порядка.
8.4 Чередование поколений
Чередование поколений - это периодическая или нерегулярная смена поколения, размножающегося половым способом, одним или несколькими бесполыми поколениями. Выделяют следующие типы чередования поколений:
1. Первичное – смена полового и изначально существовавшего бесполого размножения (т.е. спорообразования).
2. Вторичное – смена полового и вторично приобретенного бесполого размножения; оно встречается в различных группах, многоклеточных животных.