Файл: Качественные особенности живой материи. Принципы организации во времени и пространстве. Уровни организации живого.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.12.2023
Просмотров: 418
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Оплодотворение – это процесс слияния сперматозоида с яйцеклеткой с последующим слиянием их ядер и образованием диплоидной зиготы. Биологическое значение этого процесса состоит в том, что при слиянии мужских и женских гамет образуется новый организм, несущий признаки обоих родительских организмов. При образовании гамет в мейозе возникают клетки с разным сочетанием хромосом, поэтому после оплодотворения новые организмы сочетают в себе признаки отца и матери в различных комбинациях. В результате этого значительно увеличивается наследственное разнообразие организмов.
12.Сперматогенез и овогенез. Цитологическая и цитогенетическая характеристика. Биологическое значение полового размножения.
Сперматогенез- от греч . sperma, род. п. spermatos - семя и ...генез), образование дифференцированных мужских половых клеток - сперматозоидов; у человека и животных - в семенниках, у низших растений - в антеридиях. У большинства высших растений в пыльцевой трубке образуются сперматозоиды, чаще называются спермиями.
Сперматогенез начинается одновременно с деятельностью яичка под влиянием половых гормонов в период полового созревания подростка и далее протекает непрерывно (у большинства мужчин практически до конца жизни), имеет чёткий ритм и равномерную интенсивность. Сперматогонии, содержащие удвоенный набор хромосом, делятся путём митоза, приводя к возникновению последующих клеток - сперматоцитов 1-го порядка. Далее в результате двух последовательных делений (мейотические деления) образуются сперматоциты 2-го порядка, а затем сперматиды (клетки сперматогенеза, непосредственно предшествующие сперматозоиду). При этих делениях происходит уменьшение (редукция) числа хромосом вдвое. Сперматиды не делятся, вступают в заключительный период сперматогенеза (период формирования спермиев) и после длительной фазы дифференцировки превращаются в сперматозоиды. Происходит это путём постепенного вытяжения клетки, изменения, удлинения её формы, в результате чего клеточное ядро сперматида образует головку сперматозоида, а оболочка и цитоплазма - шейку и хвост. В последней фазе развития головки сперматозоидов тесно примыкают к клеткам Сертоли, получая от них питание до полного созревания. После этого сперматозоиды, уже зрелые, попадают в просвет канальца яичка и далее в придаток, где происходит их накопление и выведение из организма во время семяизвержения
Овогенез- процесс развития женских половых клеток гамет, заканчивающийся формированием яйцеклеток. У женщины в течение менструального цикла созревает лишь одна яйцеклетка. Процесс овогенеза имеет принципиальное сходство со сперматогенезом и также проходит через ряд стадий: размножения, роста и созревания. Яйцеклетки образуются в яичнике, развиваясь из незрелых половых клеток — овогониев, содержащих диплоидное число хромосом. Овогонии, подобно сперматогониям, претерпевают последовательные митотические деления, которые завершаются к моменту рождения плода.
Затем наступает период роста овогониев, когда их называют овоцитами I порядка. Они окружены одним слоем клеток — гранулёзной оболочкой — и образуют так называемые примордиальные фолликулы . Плод женского пола накануне рождения содержит около 2 млн. этих фолликулов, но лишь примерно 450 из них достигают стадии овоцитов II порядка и выходят из яичника в процессе овуляции. Созревание овоцита сопровождается двумя последовательными делениями, приводящими к уменьшению числа хромосом в клетке вдвое. В результате первого деления мейоза образуется крупный овоцит II порядка и первое полярное тельце, а после второго деления — зрелая, способная к оплодотворению и дальнейшему развитию яйцеклетка с гаплоидным набором хромосом и второе полярное тельце. Полярные тельца представляют собой мелкие клетки, не играют роли в овогенезе и в конечном счёте разрушаются.
13.Оплодотворение. Партеногенез. Формы и распространенность в природе. Половой диморфизм.
Оплодотворение – это процесс слияния сперматозоида с яйцеклеткой с последующим слиянием их ядер и образованием диплоидной зиготы. Биологическое значение этого процесса состоит в том, что при слиянии мужских и женских гамет образуется новый организм, несущий признаки обоих родительских организмов. При образовании гамет в мейозе возникают клетки с разным сочетанием хромосом, поэтому после оплодотворения новые организмы сочетают в себе признаки отца и матери в различных комбинациях. В результате этого значительно увеличивается наследственное разнообразие организмов.
Партеногенез - (от греч . parthenos - девственница и ...генез) (девственное размножение), форма полового размножения, развитие яйцеклетки без оплодотворения. Свойствен многим беспозвоночным животным (дафнии, коловратки, тли, пчелы и др.) и многим семенным и споровым растениям.
Примеры естественного партеногенеза у млекопитающих неизвестны; они изредка встречаются у низших позвоночных и весьма обычны у беспозвоночных, особенно у насекомых. Существует два типа партеногенеза: облигатный (т.е. обязательный) и факультативный. Первый свойствен видам, у которых самцов либо нет совсем, либо они редки и не способны функционировать. К таким видам относятся некоторые тли, палочники, сверчки, бабочки; популяции без самцов изредка встречаются у рыб, например у серебряного карася. При факультативном партеногенезе яйца могут развиваться как партеногенетически, так и в результате оплодотворения, причем партеногенетическое размножение может преобладать в условиях, когда слишком редки контакты разнополых особей, например на границе ареала распространения вида.
Особые формы партеногенеза - гиногенез и андрогенез, а также педогенез.
Половой диморфизм. Оба пола имеют принципиальные различия в гаметогенезе, на завершающих стадиях - у взрослых особей. Биологическое значение полового диморфизма в формировании и развитии половых клеток ранее не рассматривалось видимо потому, что для понимания сущности явления необходим мультидисциплинарный подход.
Различия процессов формирования яйцеклеток и сперматозоидов заключаются в том, что у мужчин протекает исключительно динамичный и постоянно обновляющийся процесс образования новых клеток, в то время как у женщин происходит периодическая, ежемесячная индукция развития лишь одной клетки из однажды сформированного пула.
Таким образом, мужской организм способен воспринимать влияния окружающей среды, а женский – передавать эти влияния, воспринятые мужским полом, в следующее поколение.
Половой диморфизм гаметогенеза позволяет реализовать так называемые популяционные функции полов.
14.Мейоз. Особенности первого и второго деления мейоза. Биологическое значение.
Мейоз (греч. мейозис – уменьшение) – способ деления диплоидных клеток с образованием из одной материнской диплоидной клетки четырех дочерних гаплоидных клеток. Мейоз состоит из двух состоит из двух последовательных быстро происходящих друг за другом митотических делений — редукционного и эквационного.
Мейоз решает две важные задачи.
Во-первых, образуются клетки (гаметы) с гаплоидным набором хромосом. Этот результат достигается благодаря тому, что два деления мейоза происходят при однократной репликации ДНК.
Во-вторых, в профазе и анафазе первого деления мейоза заложены механизмы генотипической комбинативной изменчивости, что делает гаметы генотипически отличными от клеток-предшественниц половых клеток, а также в целом от соматических клеток обоих родителей.
Биологический смысл мейоза заключается в сохранении постоянства хромосомного набора для данного вида. Кроме того, при мейозе, в отличие от митоза, происходит частичная перекомбинация наследственной информации, возникают новые сочетания генов. Это повышает выживаемость вида в процессе эволюции.
15.Теории проблемы развития. Преморфизм и эпигенез. Их критика.
Под онтогенезом понимают совокупность процессов развития особи (индивидуального развития), начиная от стадии зиготы до конца жизни (смерть или деление одноклеточного организма).
Единой теории онтогенеза не создано.
В античные времена существовало два противоположных взгляда на причины, лежащие в основе индивидуального развития.
Гиппократ полагал, что в яйце должен находиться маленький и полностью сформир-ийся орг-м. Спорным оставалось то, что в каких половых клетках преформирован орг-зм.
Современный преформизм: в зиготе, даже в половых клетках прародителей, заготовлены структуры органов последующих поколений.
Противоположные взгляды высказывали Аристотель (эпигенез). Он считал, что развитие зародыша происходит каждый раз заново из бесструктурной массы, путем последовательных преобразований, предполагалось наличие особой силы, направляющей это развитии.
Биология развития стремиться выяснить пути контроля со стороны генома и уровень автономности онтогенетических процессов, исследуя механизмы роста и развития. К ним относятся: 1) пролиферация (размножение клеток); 2) миграция (перемещение клеток); 3) сортировка (скопление клеток с определенными св-ми); 4) запрограммированная гибель клеток (апоптоз); 5) дифференцировка клеток; 6) контактное взаимодействие кл (индукция, компетенция); 7) дистантное взаимодействие кл, тканей, органов (гуморальные, нервные).
Процесс онтогенеза – цепь реакций, регулируемых по принципу обратной связи. Зд. происходит накопление определенных в-тв, образованных в результате деятельности гена, взаимодействие частей развивающегося организма.
Пусковое действие гена: уже в зиготе имеется вся информация об особенностях будущего организма, в период дробления формируются бластомеры – абсолютно равнозначные. Они обладают генной информацией о будущем организме и могут ее реализовать. Для объяснения используют гипотезу дифференциальной активности генов: в разные этапы онтогенеза, а так же в различных частях зародыша функционируют то одни гены, то другие. Считается, что регуляция генной активности зависит от взаимодействия ДНК, гистоновых и негистоновых белков.
Эмбриональная индукция – явление, когда эмбриональные закладки предопределяют закладки и развитие других органов и тканей зародыша (опыты Шпемана).
Преформизм- (от лат. praeformo — предобразую), учение о наличии в половых клетках материальных структур, предопределяющих развитие зародыша и признаки развивающегося из него организма. Возник на базе господствовавшего в 17-18 вв. представления о преформации, согласно которому сформировавшийся организм якобы преобразован в яйце (овисты) или сперматозоиде (анималькулисты). Современная теория органического развития, допуская переформированные структуры (напр., ДНК), учитывает и эпигенетические факторы развития.
Эпигенез - (от эпи ... и ...генез), учение, согласно которому в процессе зародышевого развития происходит постепенное и последовательное новообразование органов и частей зародыша из бесструктурной субстанции оплодотворенного яйца. Эпигенетические представления складывались главным образом в 17-18 вв. (У. Гарвей, Ж. Бюффон и особенно К. Ф. Вольф) в борьбе с преформизмом. Благодаря успехам цитологии и возникновению генетики выяснилось, что развитие организма определяется микроструктурами половых клеток, в которых заключена генетическая информация.
-
Биология развития. Жизненные циклы развития как отражение их эволюции. Онтогенез и его периодизация. Прямое и непрямое развитие.
Биология развития - раздел биологии, изучающий механизмы и движущие силы индивидуального развития организмов. Биология развития - преемница ранее возникшего в эмбриологии экспериментального направления - механики развития; сформировалась к сер. 20 в. на основе эмбриологии на стыке ее с цитологией, генетикой, физиологией и молекулярной биологией.