Клеточный цикл — согласованная однонаправленная последовательность событий, в ходе которой клетка последовательно проходит его
разные периоды без их пропуска или возврата к предыдущим стадиям. Клеточный цикл заканчивается делением исходной клетки на две
дочерние клетки. Длительность клеточного цикла у разных клеток варьирует. У быстро размножающихся клеток взрослых организмов таких
как кроветворные или базальные клетки эпидермиса и тонкой кишки могут входить в клеточный цикл каждые 12-36 ч. Короткие клеточные
циклы около 30 мин наблюдаются при быстром дроблении яиц иглокожих и земноводных.
Бесполое размножение у эукариот: почкование, деление, спорооброзование, вегетативное размножение.
54.Генетический код. Строение и функция гена.
Генетическая информация зашифрована в ДНК путем разнообразной последовательности в расположении нуклеотидов. Было также
установлено, наследственную информацию с ДНК считывает и-РНК, которая образуется комплиментарно одной из цепей ДНК. В ДНК четыре
вида нуклеотидов, и значит «алфавит» генетического кода состоит из четырех букв. Однако до середины XX века не было известно каким
образом переводиться нуклеотидовая последовательность и-РНК в аминокислотную последовательность полипептидной цепи. В 1954г.
Гарамовым была высказана мысль о том, что для кодирования одной аминокислоты требуется не менее трех нуклеотидов, т.е. генетический
код должен быть триплетным. Начало экспериментальному анализу природы генетического кода положили Ниренберг и Маттеи в 1961г. они
обнаружили, что в присутствии искусственной РНК, содержащей только одни урациловые нуклеотиды, синтезируется полипептидная цепь,
состоящая из остатков одной аминокислоты, а именно из фенилаланина. В другом опыте использовали искусственно полученый
полинуклеотид, состоящий только цитозинов, и получили полипептид, который включал только аминокислоту пролин. Полностью
расшифровать генетический код удалось Очоа и его сотрудникам к 1966 году. Была выяснена природа связи между структурой гена и
соответствующего белка. Также было выяснено, что 61 триплет кодирует аминокислоты, а три триплета не соответсвуют никакой
аминокислоте и определяют конец трансляции. Триплет и-РНК получил название кодона. Совокупность кодонов ( триплетов), кодирующих
аминокислоты называется генетическим кодом. Свойства генетического кода:
1) универсальность - один триплет кодирует одну и ту же аминокислоту у всех живых существ;
2) триплетность - т.е. одной аминокислоте соответствуют три рядом расположенных нуклеотида;
3) неперекрываемость - один нуклеотид не может входить одновременно в два и больше триплета;
4) вырожденность (избыточность) - одну аминокислоту могут кодировать несколько триплетов;
5) без разделительных знаков.
Триплет является элементарной функциональной единицей гена, а пара нуклеотидов - его структурной единицей.
Гены – это определенные фрагменты ДНК; они организованы в хромосомы, находящиеся в ядре клетки. Каждый вид растений или животных
имеет определенное число хромосом. У диплоидных организмов число хромосом парное, две хромосомы каждой пары называются
гомологичными. Скажем, человек имеет 23 пары хромосом, при этом один гомолог каждой хромосомы получен от матери, а другой – от отца.
Имеются и внеядерные гены (в митохондриях, а у растений – еще и в хлоропластах).
55.Генетические основы онтогенеза. Дифференциация и детерминация.
Первичное соотношение полов (в момент оплодотворения должно быть близким 1: 1, т.к. встреча половых хромосом равновероятна). При
обследовании у человека обнаружено, что на 100 женских зигот образуется 140-160 мужских. Сперматозоиды, содержащие Y-хромосому,
легче, подвижнее и имеют большой отрицательный заряд (яйцеклетка имеет положительный заряд). Поэтому, Y-содержашие сперматозоиды
чаще оплодотворяют яйцеклетку.
В 1949 году М. Борр и Ч. Бертран установили, что в ядрах нервных клеток женщин обнаружена глыбка интенсивно окрашенного хроматина. В
ядрах клеток мужчин её не обнаруживают. Эта глыбка называется половым хроматином (тельце Борра) и представляет одну
инактивированную Х-хромосому.
В начале развития у женского зародыша функционируют обе Х-хромосомы, т.е. в двое больше, чем у мужчины генов. Этим можно объяснить
большую жизнеспособность женских зигот.
В 1962 году М. Лайон высказал гипотезу о инактивации одной Х-хромосомы у женского организма млекопитающих. У женского зародыша
функционируют обе хромосомы до 16 дня эмбрионального развития. На 16-й день происходит инактивация одной хромосомы с
образованием полового хроматина. Процесс этот случайный, поэтому примерно в 1/2 клеток активной сохраняется материнская Х-хромосома
Х 5М 0, а отцовская инактивируется. В других - отцовская активна (Х 5О 0), а материнская инактивируется. Переактивация не происходит.
Материнская и отцовская Х-хромосома содержат аллельные, но не абсолютно одинаковые гены, т.е. в одной хромосоме локализован
доминантный аллель, другой - рецессивный. Обладание дополнительными генами расширяет приспособительные возможности организма.
В результате воздействия гормонов или в результате патологии рецепторов клетки мишени может происходить переопределение пола
(синдром Мориса, удаление половых желез у петухов).
В природе много факторов, ослабляющих действие генов, которые контролируют развитие пола.
56. Общие и специфические черты процесса оплодотворения у животных и растений. Нерегулярные типы полового размножения:
партеногенез, апомиксис, гиногенез, андрогенез
К нерегулярным типам полового размножения относятся: партеногенез, апомиксис, гиногенез, андрогенез. Партеногенез – развитие
организма из неоплодотворенного яйца. Партеногенез встречается в природе среди многих видов растений(у одуванчиков, ястребинок) и
животных (у коловраток, тлей и пчел). Андрогенез – мужской партеногенез. После оплодотворения яйцеклетки материнское ядро
элиминируется, и возникающий гаплоидный организм, который называется андрогенетическим, содержит только хромосомный набор отца.
Апомиксис – замена полового размножения другим, неполовым процессом, не связанным со слиянием ядер или клеток. Таковым, например,
у зоологических объектов является партеногенез.
57.Изменчивость, ее причины и методы изучения.
Изменчивость делится на : ненаследственная ( фенотипическая или модификационная ) наследственная (генотипическая ) делится на :
комбинативную и мутационную
Модификационная изменчивость - это ненаследуемое изменение признаков (фенотипа) особи в определенных пределах под действием
внешних факторов. Явление модификационной изменчивости хорошо иллюстрируется опытами французских исследователей: проросток
одуванчика разрезали вдоль и высаживали половинки в разных условиях - в теплице и в открытом грунте высокогорного района. К концу
сезона выросли совершенно непохожие друг на друга растения. Растение, развивавшееся в теплице, было высоким с большими сочными
листьями и крупным цветком, а одуванчик, выросший в горах, был приземистым с прикорневой розеткой мелких листьев и маленьким
цветком. Однако семена обоих растений, посаженные в одинаковые условия, дали потомков, не отличавшихся по внешнему виду. Отсюда
следует, что в ходе индивидуального развития организм может существенно изменяться под влиянием внешней среды, однако его генотип
при этом остается неизменным. Следовательно, подобные фенотипические изменения не наследуются.
Изменения фенотипа под воздействием факторов внешней среды могут происходить в ограниченном диапазоне (широком или узком),
который определяется генотипом. Диапазон, в пределах которого признак может варьировать, носит название нормы реакции. Так
показатели, использующиеся в животноводстве - удойность коров и жирность их молока, - могут варьировать между особями, но в разных
пределах.
Комбинативная изменчивость –изменчивость которая происходит в результате слияния двух половых клеток с большим разнообразием
генов. Наследуется внутри вида, и обуславливается перекомбинацией генов.
Онтогенетическая изменчивость –изменения происходящие на протяжении всей жизни.
Мутационная изменчивость – изменчивость, происходящая под воздействие мутационных факторов. Приосходит как в половых, так и в
соматических клетках. Мутации бывают прямые и обратные, случайные и индуцированные. Делятся на геномные, хромосомные и генные.
Геномные – кратное увеличение гаплоидного набора хромосом, в основном характерен для растительного мира и как исключение для
животного. Хромосомные мутации – уменьшение или увеличение кокой-либо пары хромосом. (трисомия, транслокация). Генные мутации –
самые разнообразные и частые, ведут к нарушению синтеза белка (дупликация, инверсия, делеция.)
58. Строение и химический состав хромосом. Наборы хромосом. Понятие о кариотипе и геноме.