Файл: 1. Биологическое значение митоза как механизма бесполого размножения. Видовая специфика кариотипа.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.01.2024
Просмотров: 140
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Химические мутагены используют как дополнительный метод в селекции растений для расширения генетического разнообразия видов и форм растений и как специфические стимуляторы роста и развития организмов.
28. Генетические основы онтогенеза. Последовательность смены реакций в ходе онтогенеза.
Онтогенез – неотъемлемое свойство любой особи, не зависящее от ее систематической принадлежности. Онтогенез – индивидуальное развитие особи с момента зарождения (оплодотворения яйцеклетки или начала самостоятельной жизни органа вегетативного размножения или деления материнской одноклеточной особи) до конца жизни (смерть или новое деление особи). Усложнение организации в процессе онтогенеза служит достижению его конечной цели – половозрелости и размножения. В ходе онтогенеза происходят рост, дифференцировка и интеграция частей развивающегося организма. Термин «онтогенез» введен Э. Геккелем (1866).
Согласно современным представлениям, в клетке, с которой начинается онтогенез, заложена определенная программа дальнейшего развития организма в виде кода наследственной информации. В ходе онтогенеза эта наследственная программа реализуется в процессах взаимодействия между ядром и цитоплазмой в каждой клетке зародыша, между разными его клетками и между разными клеточными комплексами. Наследственная информация записана линейно и считывается последовательно. Последовательность считывания и реализация программы требуют времени – это и есть индивидуальное развитие. С другой стороны, обмен веществ – упорядоченная последовательность реакций, каждая из которых протекает во времени. Смена реакций приводит к изменениям фенотипа, т.е. обусловливает процесс онтогенеза. Наследственный аппарат (кодируя синтез специфических белковых молекул) определяет лишь общее направление морфогенетических процессов, конкретное осуществление которых в большей или меньшей степени (но в пределах наследственно закрепленной нормы реакции) зависит от воздействия внешних условий. У разных групп организмов степень жесткости наследственной программы онтогенеза и возможности ее регуляции варьируют в широких пределах.
Онтогенез особей различных видов неодинаков по продолжительности, темпам и характеру дифференцировок. Обычно его делят на эмбриональный и постэмбриональный периоды. У животных обычно дифференцировками богат эмбриональный период, у растений – постэмбриональный. Каждый из этих периодов онтогенеза в свою очередь может быть подразделен на последовательные качественные этапы. Онтогенез может характеризоваться прямым развитием или развитием путем метаморфоза.
Онтогенез у разных групп организмов (микроорганизмов, грибов, растений и животных) неравноценен по содержанию. У микроорганизмов он осуществляется в рамках одной клетки и продолжается от деления материнской клетки до деления дочерней клетки.
С переходом к многоклеточности (Metazoa) онтогенез усложняется по форме и удлиняется по времени, но в процессе эволюции онтогенеза наблюдаются также случаи и упрощения развития, связанного с возникновением более совершенных способов реализации наследственной информации.
С упрощением жизненного цикла качественно меняется весь процесс онтогенетического развития. Последствиями этого упрощения являются переход от гаплоидной фазы развития к диплоидной, и от развития с метаморфозом (например, у амфибий) к прямому развитию (у рептилий и других высших позвоночных). При прямом развитии новорожденное животное обладает чертами организации взрослой особи, и уступает ей лишь размерами. Развитие с метаморфозом идет через ряд личиночных стадий; из яйца выходит личинка, которая обретает черты взрослого животного путем сложного превращения. Метаморфоз обычно связан с резкой сменой образа жизни животного в онтогенезе (например, с переходом от свободноплавающего к прикрепленному образу жизни, от водного – к наземному или от скрытого в субстрате к открытому воздушному и т.п.). При развитии с метаморфозом животные на разных стадиях онтогенеза выполняют разные функции, способствующие сохранению вида. Причиной возникновения метаморфозов является дивергенция двух последовательных стадий онтогенеза, связанная со сменой среды обитания. И чем дальше «зашла» дивергенция двух последовательных этапов онтогенеза, тем глубже перестройка организации при переходе от одной стадии к другой. Для такой перестройки и нужен метаморфоз, как дополнительная промежуточная стадия (интеркалярная, вставочная), переключающая развитие на другое направление, т.е. перестройку организма с одного комплекса адаптаций на другой.
Наиболее выражена стадия метаморфоза у насекомых с полным превращением. В процессе метаморфоза личиночные структуры подвергаются лизису, а из имагинальных дисков заново формируются дефинитивные (окончательные) органы. Хорошо известен процесс метаморфоза у амфибий, который также связан со сменой среды обитания. У водных хордовых (оболочники, круглоротые) метаморфоз обусловлен сменой экологии, а не физических параметров среды: переходом от свободного к сидячему образу жизни у оболочников (асцидии) и от детритофагии (детрит – мелкие органические частицы, осевшие на дно водоема или взвешенные в толще воды) к хищничеству у круглоротых.
Прямое развитие, представляющее собой плавное преобразование организации, возможно только в том случае, когда личинки и имаго обитают в сходных экологических условиях. Как только намечается расхождение стадий по разным экологическим нишам, начинается их приспособление к специфическим внешним условиям.
29.Селекционно-генетические процессы в популяциях. Статика популяций и ее расчет по формуле Харди – Вайнберга.
https://studfile.net/preview/7073113/page:56/
Сформулируйте закон Харди-Вайнберга. (частоты доминантного и рецессивного аллелей в данной популяции будут постоянными из поколения в поколение при наличии определенных условий)
11. Напишите уравнение Харди-Вайнберга. (для частот аллелей p + q =1, для частот генотипов p2 + 2pq + q2 = 1, где p-частота доминантного аллеля, q- частота рецессивного аллеля, p2-частота гомозиготного доминантного генотипа, 2pq-частота геторозиготного генотипа, q2-частота гомозиготного рецессивного генотипа).
12. При каких условиях выполняется закон Харди-Вайнберга?
Размеры популяции велики
Равная вероятность скрещивания
Отсутствие мутаций и комбинативной изменчивости
Отсутствие отбора
Особи не взаимодействуют друг с другом
Стабильная численность генотипов
Эмиграция и иммиграция генов отсутствуют
В природных популяциях ни одно из этих условий не соблюдается, поэтому и закон Харди–Вайнберга носит условный характер. Тем не менее он реально отражает тенденции в характере распределения частот тех или иных аллелей и генотипов
13. Что произойдет, если условия будут нарушены? (нарушения приведут к изменениям частот аллелей, а это способно вызвать эволюционное изменение)
Популяционная генетика в первую очередь занимается выяснением механизмов микроэволюции. Главное начало, объединяющее особей в одну популяцию, – имеющаяся у них возможность свободно скрещиваться между собой – панмиксия (от греч. пан – все и миксис – смешивание). Возможность скрещивания, доступность партнера внутри популяции при этом обязательно должна быть выше, чем возможность встретиться двум особям противоположного пола из разных популяций.
Панмиксия обеспечивает возможность постоянного обмена наследственным материалом. В результате формируется единый генофонд популяции. Важнейшая особенность единого генофонда – его внутренняя неоднородность. Генофонд популяции может быть описан либо частотами генов, либо частотами генотипов, что мы уже повторили
Закон о частотах встречаемости генотипов в генофонде популяции был сформулирован независимо друг от друга английским математиком Дж.Харди и немецким генетиком Г.Вайнбергом.
Предположим, что самцы и самки в популяции скрещиваются случайно.
Образование особей с генотипами АА обусловлено вероятностью получения аллеля А от матери и аллеля А от отца, т.е.:
р х р = р2 .
Аналогично возникновение генотипа аа, частота встречаемости которого g2.
Генотип Аа может возникнуть двумя путями: организм получает аллель А от матери, аллель а от отца или, наоборот, вероятность того и другого события равна р х g, а суммарная вероятность возникновения генотипа Аа равна 2рg.
Таким образом, частоту трех возможных генотипов можно выразить уравнением:
(р + g)2 = р2 + 2рg + g2 = 1.
в котором р – частота встречаемости аллеля А; g – частота встречаемости аллеля а; g2 – частота встречаемости генотипа аа; р2 – частота встречаемости генотипа АА; рg – частота встречаемости генотипа Аа.
Таким образом, если скрещивание случайно, то частоты генотипов связаны с частотами аллелей простым уравнением квадрата суммы. Приведенная выше формула получила название уравнения Харди–Вайнберга.
Закон Харди—Вайнберга в генетике аналогичен первому закону Ньютона в механике, который гласит, что любое тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, пока действующие на него силы не изменят это состояние. Реальные тела всегда подвергаются действию внешних сил, но первый закон Ньютона служит отправной точкой для применения других законов механики. Закон Харди—Вайнберга гласит, что при отсутствии возмущающих процессов частоты генов не изменяются. Однако процессы, изменяющие частоты генов, постоянно происходят в популяциях, и без них бы не было эволюции. Закон Харди—Вайнберга-это отправная точка, из которой мы должны исходить, рассчитывая частоты генов, изменяющиеся под влиянием этих процессов.
30.Всеобшность мутагенеза в органическом мире по С.С. Четверякову. Большие и малые мутации.
31.Методы изучения наследственности у человека - генетика человека. Наследственные аномалии. Роль наследственности и социальной среды в обучении и воспитании.
1. Применимость законов наследственности к человеку. Материальные основы наследственности человека: 46 хромосом, из них 44 аутосомы и 2 половые хромосомы, много тысяч расположенных в них генов.
2. Цель изучения наследственности человека — выявление генетических основ заболеваний, поведения, способностей, таланта. Результаты генетических исследований: установлена природа ряда заболеваний (наличие лишней хромосомы у людей с синдромом Дауна, замена одной аминокислоты на другую в молекуле белка у больных серповиднокле-точной анемией; обусловленность доминантными генами карликовости, близорукости).
3. Методы изучения генетики человека, зависимость их использования от биологических, психологических и социальных особенностей (позднее появление потомства, его малочисленность, неприменимость метода гибридологического анализа).
4. Генеалогический метод изучения наследственности человека — изучение родословной семьи с целью выявления особенностей наследования признака в ряду поколений. Выявлено: доминантный и рецессивный характер ряда признаков, генетическая обусловленность развития музыкальных и других способностей, наследственный характер заболеваний диабетом, шизофренией, предрасположенности к туберкулезу.
5. Цитогенетический метод — изучение структуры и числа хромосом в клетках, выявление свыше 100 изменений в структуре хромосом, изменение числа хромосом (болезнь Дауна).
6. Близнецовый метод — изучение наследования признаков у близнецов, влияния генотипа и среды на развитие их биологических и психологических особенностей.
7. Профилактика наследственных заболеваний. Зависимость формирования признаков от генотипа и условий среды. Борьба с загрязнением окружающей среды мутагенами, отказ от употребления алкоголя, наркотических веществ, курения.
https://studfile.net/preview/9582067/page:19/
33.Генетика и селекция растений. Задача получения плодовых аллоплоидов. Тритикале.
34.Система скрещивания и племенное дело в животноводстве.
https://studwood.net/2059019/agropromyshlennost/skreschivanie_zhivotnovodstve_suschnost_zadachi_metoda_razvedeniya_priemy_skreschivaniya_primenyaemye_plemennom