Розкрийте взаємозв*язок будови і функцій складових клітини

Ця  закономірність отримала назву третього закону Менделя, який формується так: при  схрещуванні гомозиготних особин, які відрізняються за двома (або більше) ознаками, у другому поколінні (F2) спостерігається незалежне успадкування і комбінування станів ознак, якщо гени, які їх визначають, розташовані у різних парах хромосом. Це можливо тому, що під час мейозу розподіл (комбінування) хромосом у статевих клітинах при їхньому дозріванні йде незалежно і може привести до появи нащадків з комбінацією ознак, відмінних від батьківських і прабатьківських особин.

Оскільки  кожна пара алелів розподіляється в  гібридів незалежно від іншої пари, то в нашому прикладі у дигеторозиготної особини (Аа Вв) при формуванні гамет алель А може виявитися в одній гаметі як з алелем В, так із алелем в. З такою ж ймовірністю і алель а може потрапити в одну гамету з алелем В, або з алелем в. Отже, у дигеторозиготної особини утворюється чотири можливі комбінації генів у гаметах: АВ, Аа, аВ, ав. Всіх типів гамет буде порівну (по 25%).

Це  легко пояснити поведінкою хромосом при мейозі. Для спрощення візьмемо гіпотетичний організм, який має всього дві пари хромосом. Назвемо їх першою і другою парами. Якщо цей організм гетерозиготний за обома генами, то одна з хромосом першої пари буде нести в собі алель А, друга – алель а; у другій парі хромосом одна із них несе алель В, друга – алель в. Після мейозу кожна гамета має по одній хромосомі із кожної пари. Негомологічні хромосоми при мейозі можуть комбінуватися в будь-яких поєднаннях, тому хромосома з алелем А з однаковим успіхом (рівно-ймовірно) може потрапити у гамету як з хромосомою з алелем В, так і з хромосомою з алелем в.

Подібно може розділятися і хромосома  з алелем а: або з алелем В, або  з алелем в.

Для запису схрещування нерідко використовують спеціальні решітки, які запропонував англійський генетик Пеннет (решітка  Пеннета). Ними зручно користуватися під час аналізу полі-гібридних схрещувань. Принцип побудови решітки полягає в тому, що зверху по горизонталі записують гамети батьківської особини, зліва по вертикалі – гамети материнської особини, в місцях перетину ймовірні генотипи потомства.

Якщо  при схрещуванні аналізується більше двох ознак, то кількість очікуваних комбінацій збільшується. При три-гібридному схрещуванні гетерозиготи утворюються по вісім типів гамет, які дають 64 сполучення. Якщо всі можливі комбінації записати у вигляді решітки Пеннета, а потім проаналізувати, то виявиться, що розщеплення за фенотипом відбувається у співвідношенні 27:9:9:9:3:3:3:1.

Розщеплення за фенотипом у загальній формі  можна виразити формулою (3+1) n, де n –  кількість ознак, які взяті для  аналізу при схрещуванні.

При аналізуючому схрещуванні число типів потомків вказує на число типів гамет, що утворює  особина, генотип якої аналізується. При схрещуванні домінантної  гомозиготної особини розщеплення  не спостерігається, бо вона утворює  один тип гамет з домінантними алелями.

P ААВВ  х аавв

Гамети  АВ ав

F1 АаВв

Гетерозигота  за однією ознакою особина утворює  два типи гамет і дає розщеплення  у співвідношенні 1:1.

Гетерозиготна за двома ознаками особина утворює:

Р АаВв х аавв АаВВ х аавв

Гамети  АВ, Ав ав АВ, аВ ав

F1 Аа, Вв, Аавв, аавв, аавв.

Чотири  типи гамет і дає розщеплення  у співвідношенні 1:1:1:1

Р АаВв х аавв

Гамети  АВ, АВ, ав, ав ав

F1 Аа, Вв, Аавв, ааВв, аавв.

 

33. задача.

 

 

34. Обмін речовин  і енергії є основою життєдіяльності  клітин. \

 

Обмін речовин і перетворення енергії - основа життєдіяльності клітини

Обов'язковою умовою існування  будь-якого організму є постійний  приплив поживних речовин і постійне виділення кінцевих продуктів хімічних реакцій, що відбуваються в клітинах. Живильні речовини використовуються організмами в якості джерела атомів хімічних елементів (перш за все атомів вуглецю), з яких будуються або оновлюються всі структури. В організм, крім поживних речовин, надходять також вода, кисень, мінеральні солі.

 

Надійшли в клітини органічні  речовини (або синтезовані в ході фотосинтезу) розщеплюються на будівельні блоки - мономери і направляються в усі клітини організму. Частина молекул цих речовин витрачається на синтез специфічних органічних речовин, властивих даному організму. У клітинах синтезуються білки, лічіди, вуглеводи, нуклеїнові кислоти та інші речовини, які виконують різні функції (будівельну, каталітичну, регуляторну, захисну і т. д.).

 

Інша частина низькомолекулярних органічних сполук, що надійшли в клітини, йде на утворення АТФ, в молекулах  якої укладена енергія, призначена безпосередньо для виконання роботи. Енергія необхідна для синтезу всіх специфічних речовин організму, підтримання його високоуно-рядоченной організації, активного транспорту речовин усередині клітин, з одних клітин в інші, з однієї частини організму в іншу, для передачі нервових імпульсів, пересування організмів, підтримки постійної температури тіла (у птахів і ссавців) і для інших цілей.

 

У ході перетворення речовин в клітинах утворюються кінцеві продукти обміну, які можуть бути токсичними для організму і виводяться з нього (наприклад, аміак). Таким чином, всі живі організми постійно споживають з навколишнього середовища певні речовини, перетворюють їх і виділяють в середу кінцеві продукти.

 

Сукупність хімічних реакцій, що відбуваються в організмі, називається обміном речовин НЛІ метаболізмом. Залежно від загальної спрямованості процесів виділяють катаболізм і анаболізм.

 

Катаболізм (дисиміляція)-сукупність реакцій, що призводять до утворення  простих сполук з більш складних. До катаболическим відносять, наприклад, реакції гідролізу полімерів до мономерів і розщеплення останніх до вуглекислого газу, води, аміаку, тобто реакції енергетичного обміну, в ході якого відбувається окислення органічних речовин і синтез АТФ.

 

Анаболізм (асиміляція) - сукупність реакцій синтезу складних органічних речовин з простіших. Сюди можна віднести, наприклад, фіксацію азоту і біосинтез білка, синтез вуглеводів з вуглекислого газу і води в ході фотосинтезу, синтез полісахаридів, ліпідів, нуклеотидів, ДНК, РНК та інших речовин.

 

Синтез речовин в клітинах живих  організмів часто позначають поняттям пластичний обмеі, а розщеплення  речовин і їх окислення, що супроводжується  синтезом АТФ,-енергетичним обміном. Обидва види обміну складають основу життєдіяльності будь-якої клітини, а отже, і будь-якого організму і тісно пов'язані між собою. З одного боку, всі реакції пластичного обміну потребують затрати енергії. З іншого боку, для здійснення реакцій енергетичного обміну необхідний постійний синтез ферментів, так як тривалість їхнього життя невелика. Крім того, речовини, використовувані для дихання, утворюються в ході пластичного обміну (наприклад, в процесі фотосинтезу).

 

 

 

35. як відбувається  процес запліднення у тварин . Яке значення має 

.

Запліднення в ссавців

У ссавців запліднення є внутрішнім і відбувається в результаті статевого акту, коли самець вводить свій статевий орган в отвір піхви самиці. Після того, як у самця відбудеться еякуляція, велика кількість сперматозоїдів пливе до яйцеклітини.

В людей запліднення  відбувається у фалопієвих трубах за кілька годин після статевого акту. Лише один з приблизно 300 мільйонів сперматозоїдів може запліднити одну яйцеклітину. Щоб досягти успіху, сперматозоїд мусить увійти з піхви через шийку матки в матку і проплисти всередину однієї з фалопієвих труб, де він має пробитись крізь щільне покриття яйцеклітини. Це покриття називається zona pellucida і складається з цукрів і білків. Кінчик головки сперматозоїда містить ензими, які проривають покриття і сприяють проникненню сперматозоїда всередину. Як тільки головка сперматозоїда опиняється всередині яйцеклітини, його хвіст відпадає, а її покриття додатково ущільнюється, щоб не дозволити проникненню подальших сперматозоїдів.

Штучне запліднення

Екстраткорпоральне  та інтркорпоральне З. Розрізняють два види штучного З.: екстраткорпоральне (поза тілом жіночої особини у загальному випадку, чи самки) та інтркорпоральне (у тілі самки). Екстраткорпоральне З. розуміє собою З. у лабораторних умовах, у тому числі т. зв. метод in vitro, коли запліднена клітина імплантуєтья у тіло жіночої особини. Інтркорпоральне З. відбувається тоді, коли отримана від самця сперма використовується для вприскування у піхву або в матку самиці. В останньому випадку попередньо необхідно відділити сперматозоїди від рідини, в якій вони знаходяться. У випадку безплідності в людей також може використовуватись пересадка одразу і яйцеклітини і сперматозоїдів прямо до фалопієвих труб, де запліднення проходить природнім шляхом. Ця технологія називається gamete intra-fallopian transfer (GIFT).

Штучне запліднення  може відбуватись і за межами тіла, «в пробірці». Яйцеклітини хірургічним  шляхом видаляються з жіночого репродуктивного  тракту і запліднюються сперматозоїдами. На другий день (4-клітинна стадія) ембріон повертають до фалопієвої труби або матки, де його розвиток продовжується. Ссавці, зачаті «в пробірці», почали нарожуватись з 1950 років, а перша людська дитина народилась в результаті такого запліднення в 1978. З тих пір — це звичайний спосіб боротьби з безпліддям. Якщо сперматозоїди занадто слабкі, щоб проникнути до яйцеклітини, або їх вміст в спермі дуже мали, то може бути проведена операція по вживленню окремо взятого сперматозоїда прямо всередину яйцеклітини. І яйцеклітини, і сперматозоїди можуть бути заморожені для подальшого використання під час штучного запліднення.

 

Використання штучного запліднення  в сільському господарстві та медицині.

 

В даний час розроблені методи тривалого  зберігання статевих клітин і запліднення in vitro (тобто в пробірці) для ссавців та інших тварин. Статеві клітини вдається тривалий час зберігати в життєздатному стані при дуже низькій температурі, заздалегідь обробивши спеціальними речовинами. Ці методи використовуються в практиці сільського господарства і медицини. Наприклад, сперма найбільш цінних плідників (биків, баранів і т.д.) може бути використана для запліднення in vitro тисяч яйцеклітин. Так можна за короткий термін отримати стадо тварин, що володіють цінними ознаками. Знайшли застосування в практиці і методи штучної стимуляції партеногенезу. Видатний вітчизняний біолог Б.Л.Астауров розробив спосіб стимуляції до розвитку незапліднених диплоїдних яйцеклітин шовковичного шовкопряда, завдяки якому в промислових масштабах можливе отримання партеногенетичного клонів, що складаються з одних самок і повністю зберігають спадкові ознаки вихідної самки-проізводітельніцей.

 

 

 

36. задача.

 

 

37. Роль генотипу  та середовища в підвищенні  продуктивності сільськогосподарських  рослин і тварин.

 

38. Яку будову  має АТФ та яка її роль  у обміні речовин у клітині?

У цитоплазмі кожної клітини, а також  в мітохондріях, хлоро-пластах і  ядрах міститься аденозинтрифосфорная кислота (АТФ). Вона поставляє енергію  для більшості реакцій, що відбуваються в клітині. За допомогою АТФ клітка синтезує нові молекули білків, вуглеводів, жирів, позбавляється від відходів, здійснює активний транспорт речовин, биття джгутиків і вій і т. д.

Молекула АТФ являє собою  нуклеотид, утворений азотистих  основ аденін, пятиуглеродного цукру  рибо-зою і трьома залишками фосфорної кислоти. Фосфатні групи в молекулі АТФ з'єднані між собою високоенергетичними (макроергічними) зв'язками (у формулі позначені символом ~):

 

Зв'язки між фосфатними групами  не дуже міцні, і при їх розриві  виділяється велика кількість енергії. В результаті гідролітичного відщеплення від АТФ фосфатної групи утворюється аденозіндіфосфорная кислота (АДФ) н вивільняється порція енергії:

 

АДФ також може піддаватися подальшому гідролізу з відщепленням ще однієї фосфатної групи і виділенням другої порції енергії; при цьому АДФ перетворюється в аденозин-монофосфат (АМФ), який далі не гідролізується:

 

АТФ утворюється з АДФ і неорганічного  фосфату за рахунок енергії, що звільняється при окисленні органічних речовин  і в процесі фотосинтезу. Цей  процес називається фосфору-вання. При цьому має бути витрачено не менше 40 кДж / моль енергії, яка акумулюється в макроергічних зв'язках:

 

Отже, основне значення процесів дихання  і фотосинтезу визначається тим, що вони постачають енергію для синтезу  АТФ, за участю якої в клітці виконується велика частина роботи.

Таким чином, АТФ - це головний універсальний  постачальник енергії в клітинах усіх живих організмів.

АТФ надзвичайно швидко оновлюється. У людини, наприклад, кожна молекула АТФ розщеплюється і знову  відновлюється 2400 разів на добу, так що її середня тривалість життя менше 1 хв. Синтез АТФ здійснюється головним чином в мітохондріях і хлоропластах (частково в цитоплазмі). Новоутворена тут АТФ направляється в ті ділянки клітини, де виникає потреба в енергії.

 

39. органи знайти

 

40. Методи вивчення  спадковості людини.Приклади спадкових  хвороб.

1) Генеалогічний метод.

Аналіз закономірностей передачі ознак людини на основі складання  родоводів називають генеалогічним  методом. Цей метод можливий лише у випадках, коли точно відомі батьки і предки носія тієї чи іншої ознаки, який необхідно проаналізувати.

 

Застосуванням цього методу доведено, що у людини одні ознаки контролюються  як домінантні, інші - як рецесивні.

 

Генеалогічний метод не тільки дає  можливість пояснити появу небажаного ознаки, але й служити цілям діагностики ступеня ризику в генетичних ситуаціях

 

Обговорення:

 

Успадкування гена гемофілії по родоводу сім'ї Романових.

 

Відповісти на питання

 

- Чи можна за родоводом визначити  тип наслідування ознаки (домінантний  або рецесивний)?

 

- Спадкування яких ще ознак  можна визначити по родоводів?

 

Дослідження по родоводу О.С.Пушкіна:

 

- Чи можливо, щоб від першого  шлюбу Абрама Ганнібала народилася  біла дочка Поліксена?

 

- Чи могли Пушкіну передатися  від матері домінантні гени?

 

- Чи були подібні своїми особистісними характеристиками мати і батько поета?