Войти
Закрыть

Генетика – наука про закономірності спадковості й мінливості організмів

9 Клас

Що вивчає наука генетика? Чому діти схожі на своїх батьків? Чому різні особини одного виду більш або менш схожі між собою, а різних видів - здебільшого ні? Це відбувається тому, що всім організмам притаманна універсальна властивість - спадковість, завдяки якій забезпечується генетичний зв’язок між різними їх поколіннями. Ви самі спостерігали, що протягом життя ваш організм, як і організми інших людей, змінюється. Те саме стосується й інших організмів (мал. 145). До того ж важко знайти дві особини одного виду та одного віку, які б точно нагадували одна одну. Це пов’язано з іншим універсальним біологічним явищем - мінливістю. Спадковість і мінливість - протилежні властивості живих організмів. Завдяки спадковості зберігається стабільність біологічних видів. Завдяки мінливості виникають нові ознаки та їхні варіанти, отже, стає можливим утворення нових видів та історичний розвиток біосфери в цілому. Два загальнобіологічних явища - спадковість і мінливість - є предметом досліджень науки генетики (від грец. генезис - походження). Датою її народження вважають 1900 р., коли троє вчених - голландець Г. де Фріз, німець К. Корренс та австрієць Е. Чермак - під час досліджень з гібридизації рослин незалежно один від одного перевідкрили закони спадковості, які ще 1865 р. встановив чеський дослідник Г. Мендель. Назву «генетика» новій науці запропонував 1906 р. англійський учений У. Бетсон (мал. 146)....
0 Переглянути

Післязародковий розвиток і ріст організмів

9 Клас

Післязародковий (постембріональний) розвиток тварин і людини - це період життя, який починається після народження або виходу з оболонок, що вкривають зародок, і триває до смерті. За цей час організм росте, розвивається, набуває здатності до розмноження, старіє та вмирає. Деякі тварини (мал. 141) та більшість багатоклітинних однорічних рослин одразу після розмноження гинуть. У них є два періоди постембріонального розвитку: передрепродуктивний (організми ще статево недозрілі) та репродуктивний (коли набувають здатності до статевого розмноження). В інших (більшість хребетних тварин, річковий рак, деякі комахи, павукоподібні, молюски, багаторічні рослини тощо) репродуктивний період триває досить довго. Після нього смерть настає не одразу, а через деякий час (від кількох днів у комах до кількох років і десятків років у великих ссавців, дерев тощо). Це період старіння, коли поступово знижується рівень обміну речовин та настають необоротні зміни в організмі. Післязародковий розвиток тварин буває прямим або непрямим (мал. 142). За прямого розвитку щойно народжена тварина загалом нагадує дорослу (мал. 142. І). Біологічне значення ембріонізації полягає в тому, що народжується або вилуплюється з яйцевих оболонок тварина на більш високому ступені розвитку, що зменшує її вразливість до зовнішніх чинників. Процес появи на світ такого зародка має назву справжнє живонародження. Коли зародок розвивається за рахунок запасних поживних речовин яйця всередині материнського організму і звільняється від яйцевих оболонок ще всередині нього, таке явище має назву яйцеживонародження (деякі ящірки, змії, акваріумні рибки - гуппі та мечоносці)....
0 Переглянути

Етапи індивідуального розвитку організмів. Ембріональний розвиток тварин

9 Клас

Після запліднення розвиток нового організму розпочинається послідовними поділами зиготи з подальшою диференціацією клітин, формуванням тканин та органів. Індивідуальний розвиток, або онтогенез (від грец. онтос - існуюче і генезис - походження), - розвиток особини від зародження до завершення життя (смерті або поділу особини на дочірні). У різних груп організмів онтогенез має свої особливості та тривалість, які, зокрема, залежать від способу розмноження. Наприклад, вік дерев мексиканського кипариса сягає 10 000 років, драцени - 6000. Є «довгожителі» й серед тварин. Так, одна особина річкової щуки прожила понад 300 років; деякі види черепах живуть до 150 років; риба білуга та нільський крокодил - до 100. Серед безхребетних тварин значну тривалість життя мають деякі види актиній (до 90 років), молюсків (тридакна - до 200 років). В онтогенезі виділяють зародковий, або ембріональний, і післязародковий, або постембріональний, періоди. Ембріональний (від грец. ембріон - зародок) період - час, коли нова істота зароджується та розвивається всередині материнського організму, яйця, насінини тощо. Він завершується народженням (виходом з оболонок яйця, проростанням). Постембріональний (від грец. пост - після та ембріон) період супроводжується збільшенням розмірів (ростом), якісними змінами (розвитком). Він триває від моменту народження і до смерті особини (або до моменту поділу материнського організму на дочірні). Етапи ембріонального розвитку тварин. У процесі ембріонального (зародкового) розвитку тварин виділяють кілька послідовних етапів. Спочатку відбувається дроблення зиготи (або незаплідненої яйцеклітини в разі партеногенезу), яке закінчується формуванням одношарового зародка (бластули). Далі розвивається зародок, тіло якого складається з двох чи трьох шарів клітин (гаструла), закладаються тканини та органи. Завершується ембріональний розвиток формуванням цілісного зародка....
0 Переглянути

Процеси запліднення

9 Клас

Запліднення - це процеси злиття чоловічої і жіночої статевих клітин з утворенням зиготи, з якої розвивається новий організм. У статевому процесі зазвичай беруть участь дві особини. У статевих залозах багатьох тварин формуються чоловічі або жіночі статеві клітини. Тварини, особини яких мають лише один тип статевих залоз - або чоловічі (сім’яники), або жіночі (яєчники), відповідно, утворюють лише один тип статевих клітин. Таких тварин називають роздільностатевими (наведіть приклади). Особини різних статей тварин можуть бути подібні зовнішньо (більшість медуз, багатощетинкові черви, двостулкові молюски тощо) або різнитися між собою. Явище, за якого самці та самки різняться між собою дістало назву статевий диморфізм (мал. 125). Воно повністю проявляється в період статевої зрілості й пов’язане з розбіжностями в будові статевих органів і розвитком вторинних статевих ознак. Пригадайте: вторинні статеві ознаки - сукупність особливостей, за якими, додатково до власне статевих органів, відрізняють особин різних статей; їхній розвиток зумовлений впливом статевих гормонів. Ці ознаки допомагають особинам різних статей відшукати і впізнати одне одного, стимулюють шлюбну поведінку тощо. Гермафродит-двостатева істота з грецької міфології, син бога Гермеса і богині Афродіти. Розвиток чоловічих і жіночих статевих залоз можливий і в одній особині. Таких тварин називають гермафродитами (мал. 126. І). У виноградного слимака, наприклад, є лише одна статева залоза, що почергово продукує то жіночі, то чоловічі статеві клітини (мал. 126. II). Яке біологічне значення гермафродитизму? У гермафродитних організмів підвищується ймовірність залишити нащадків, зменшуються витрати енергії на пошуки партнера для розмноження. Тому гермафродитизм частіше трапляється серед тварин, які ведуть прикріплений або малорухомий спосіб життя (певні види ракоподібних, двостулкових молюсків тощо) та паразитів. Наприклад, у стьожкових червів тіло може складатись з кількох тисяч члеників, у кожному з яких водночас функціонують жіночі та чоловічі статеві залози. Це забезпечує феноменальну плодючість: в одному членику бичачого ціп’яка міститься 125-175 тис. яєць, за місяць цей паразит виділяє приблизно 50 млн яєць, за рік - понад 400 млн, за 10 років - понад 4 млрд!...
0 Переглянути

Типи розмноження організмів. Статеві клітини

9 Клас

Розмноження - притаманна всім організмам властивість відтворення собі подібних. Завдяки цьому забезпечуються неперервність і спадковість життя. Основні форми розмноження живих істот - нестатеве та статеве. За нестатевого розмноження наступне покоління організмів розвивається з нестатевих клітин (їх ще називають соматичними; від грец. сома - тіло). Активізуйте свої знання Нестатеве розмноження спостерігають як в одноклітинних організмів (прокаріотів, одноклітинних тварин, водоростей і грибів), так і в багатоклітинних (багатоклітинні водорості, вищі рослини, багатоклітинні гриби, губки, жалкі, плоскі та кільчасті черви, зрідка - членистоногі та хордові). Воно може відбуватися поділом клітини навпіл, множинним поділом, брунькуванням, утворенням спор (мал. 118). У разі поділу клітини навпіл (мал. 118, 1) утворюються дві дочірні, удвічі дрібніші за материнську. Дочірні клітини живляться, ростуть, відновлюють нормальний набір органел і починають розмножуватись, коли сягнуть розмірів материнської клітини. Під час множинного поділу спочатку багаторазово ділиться ядро материнської клітини, і вона стає багатоядерною. Потім ділиться цитоплазма та утворюються одноядерні дочірні клітини (мал. 118, 2). У разі брунькування від материнської клітини відокремлюється менша - дочірня (мал. 118, 3). Розмноження спорами відоме в різних одно- та багатоклітинних еукаріотів: грибів, водоростей, мохів, хвощів, плаунів, папоротей. Пригадайте: спори - спеціалізовані клітини, які слугують не тільки для розмноження, а й у деяких випадках - для переживання несприятливого періоду та поширення (мал. 118, 4)....
0 Переглянути

Мейоз

9 Клас

Процес запліднення супроводжується злиттям ядер чоловічої і жіночої статевих клітин, які, здебільшого, мають гаплоїдний набір хромосом (1n). При цьому хромосомний набір заплідненої яйцеклітини подвоюється, тобто стає диплоїдним (2n). Якби кількість хромосом в організмів, яким притаманне статеве розмноження, з кожним поколінням подвоювалась, то кожне наступне покоління становило б новий біологічний вид. Але в природі нічого подібного не спостерігають: у видів, які розмножуються статевим шляхом, хромосомний набір постійний. Це свідчить про те, що в їхньому життєвому циклі існує особливий механізм, який забезпечує зменшення хромосомного набору статевих клітин удвічі, порівняно з нестатевими. Цей механізм дістав назву мейоз. Під час мейозу відбуваються два послідовні поділи, інтерфаза між якими вкорочена. Кожний із цих поділів, як і мітоз, складається із чотирьох послідовних фаз: профази, метафази, анафази і телофази (мал. 115). Під час профази першого мейотичного поділу (профази І) хромосоми починають ущільнюватися і набувають вигляду паличкоподібних структур (мал. 115, І). Потім гомологічні хромосоми зближуються і кон’югують між собою. У цей час здається, що в ядрі не диплоїдний, а гаплоїдний набір хромосом. Насправді, кожна його складова частина - це пара сполучених між собою гомологічних хромосом. Запам’ятаємо: мейоз (від грец. мейозіс - зменшення) - особливий спосіб поділу еукаріотичних клітин, унаслідок якого їхній хромосомний набір зменшується вдвічі....
0 Переглянути

Клітинний цикл. Мітоз

9 Клас

Період існування клітини від початку одного поділу до настання наступного або ж від початку останнього поділу клітини до її загибелі називають клітинним циклом (мал. 113). Його тривалість у різних організмів неоднакова: у бактерій за оптимальних умов вона становить 20-30 хв, у клітин еукаріотів - 10-80 год і більше (наприклад, інфузорія-туфелька ділиться кожні 10-20 год). Між двома послідовними поділами клітини існує певний період, який має назву інтерфаза (від лат. інтер - між і грец. фазіс - поява). В інших випадках інтерфаза триває від останнього поділу клітини до моменту її загибелі. Таке явище спостерігають у клітин багатоклітинних організмів, які втрачають здатність до поділу (нейрони, еритроцити, ситоподібні трубки тощо). Запам’ятаємо: клітинний цикл складається з періоду поділу клітини і проміжку між двома поділами - інтерфази (або від останнього поділу клітини до моменту її загибелі). Запам’ятаємо: процес мітозу забезпечує сталість каріотипу організмів певного виду тобто саме існування біологічних видів протягом тривалих історичних проміжків часу. В інтерфазі клітина росте, у ній інтенсивно синтезуються білки та інші органічні сполуки, активно запасається енергія, потрібна для здійснення наступного поділу клітини. Найінтенсивніше процеси синтезу перебігають у період інтерфази, який називають синтетичним (мал. 113). У цей час подвоюються хроматиди (цей процес пов’язаний з подвоєнням молекул ядерної ДНК), центріолі, діляться мітохондрії та пластиди. Період між завершенням попереднього поділу клітини і синтетичним періодом називають передсинтетичним, а між завершенням синтетичного періоду і початком наступного поділу - післясинтетичним (мал. 113). Тривалість інтерфази переважно становить до 90 % часу всього клітинного циклу. Стимулом для наступного поділу клітини часто є досягнення нею певних розмірів в інтерфазі....
0 Переглянути

Біосинтез білків

9 Клас

Як ви пам’ятаєте, генетичний код у клітині реалізується шляхом біосинтезу білкових молекул. Важлива роль у цих процесах належить різним типам молекул РНК: мРНК, рРНК та тРНК. Майже всі живі організми здатні синтезувати нуклеотиди у результаті послідовних ферментативних реакцій. Попередниками нуклеотидів, які входять до складу нуклеїнових кислот, є амінокислоти. Запам’ятаємо: синтез білкової молекули - це кінцева ланка процесу реалізації спадкової інформації. Процеси переписування спадкової інформації з молекули ДНК на молекулу мРНК називають транскрипцією (від лат. транскриптіо - переписування). Цікаво знати Під час транскрипції на гені синтезується попередник мРНК (про-мРНК) - молекула, яка містить ділянки, що відповідають як екзонам, так й інтронам білкового гена. Потім інтрони вирізаються і кінці сусідніх екзонів зшиваються. Цей процес своєрідного «дозрівання» молекули мРНК називають сплайсингом (від англ. сплайс - склеювати кінці будь-чого) (мал. 109). Після завершення цього процесу утворюється зріла молекула мРНК без інтронів, яка з ядра надходить у цитоплазму клітини. Така молекула переносить спадкову інформацію від ДНК до місця синтезу білкової молекули - рибосоми. Там молекула мРНК виконує функцію матриці (звідки й походить її назва). Які процеси відбуваються під час біосинтезу білкових молекул? Пригадайте: замінні амінокислоти можуть синтезуватись в організмі людини і тварин, незамінні - надходять до них лише з їжею. Білки їжі перетравлюються в органах травної системи, ці процеси завершуються в клітинах. Саме в клітинах з амінокислот синтезуються білки, властиві даному організмові. Рослини та деякі мікроорганізми здатні самі синтезувати всі необхідні їм амінокислоти. Механізм біосинтезу білків з’ясовано у 50-ті роки XX ст. Як і біосинтез нуклеїнових кислот, він відбувається за принципом матричних реакцій. Утворення кожної з 20 стандартних (основних) амінокислот - складний багатоступеневий процес, який каталізує багато ферментів....
0 Переглянути

Роль різних типів молекул РНК у кодуванні та реалізації спадкової інформації. Генетичний код

9 Клас

Різні типи молекул нуклеїнових кислот відіграють певну роль у процесах кодування, зберігання й реалізації спадкового матеріалу. Провідна роль у цих процесах належить молекулам ДНК, які здатні до самоподвоєння. Цей процес забезпечує точну передачу спадкової інформації від материнської клітини дочірнім. Процес самоподвоєння молекул ДНК, або реплікація, ґрунтується на принципі комплементарності: послідовність нуклеотидів у новоствореному ланцюзі молекули ДНК визначається розташуванням комплементарних нуклеотидів у ланцюзі материнської. Під час реплікації два ланцюги материнської молекули ДНК за участю відповідних ферментів розплітаються, і кожен з них стає матрицею для синтезу нового ланцюга. Спеціальний фермент забезпечує послідовне приєднання нуклеотидів до кінця ланцюга, що синтезується. Цей фермент каталізує також реакцію утворення ковалентного зв’язку між сусідніми нуклеотидами (мал. 105). Тип нуклеотиду (один із чотирьох: А, Т, Г або Ц), що приєднується, визначається тим ланцюгом молекули ДНК, який слугує матрицею: приєднаний нуклеотид має бути комплементарним нуклеотиду, розташованому у відповідній точці матричного ланцюга. У результаті утворюються дві дочірні ідентичні молекули ДНК, кожна з яких є точною копією материнської (мал. 105). Усі види РНК (мРНК, тРНК, рРНК) синтезуються також за принципом комплементарності на молекулах ДНК (мал. 106). Ці реакції забезпечують відповідні ферменти....
0 Переглянути

Особливості організації генів і геномів прокаріотичних та еукаріотичних організмів

9 Клас

Що таке гени? Які особливості їхньої будови? Усім організмам притаманна універсальна властивість - спадковість, тобто здатність передавати свої ознаки та особливості індивідуального розвитку нащадкам. Одиницею спадковості всіх організмів є ген - ділянка молекули ДНК. Він кодує спадкову інформацію про структуру певного білка, нуклеїнової кислоти або виконує регуляторні функції. Функціонально ген - цілісна одиниця спадковості, бо будь-які порушення його будови змінюють закодовану в ньому інформацію або призводять до її втрати. Розміри окремих генів можуть бути різними - від декількох десятків пар до десятків тисяч пар нуклеотидів. Пригадайте: гени прокаріотів та еукаріотів, які кодують структуру інших молекул, називають структурними. Гени, які кодують особливі білки, що регулюють активність біохімічних процесів (активують або пригнічують) у клітині, називають регуляторними. Гени еукаріотів мають мозаїчну будову: є ділянки генів, які кодують спадкову інформацію, і ділянки, які її не кодують (мал. 101). Ділянки гена, які кодують спадкову інформацію, називають екзонами, а ті, що не кодують, - інтронами. Кількість інтронів усередині генів різна: у гені гемоглобіну - 2, яєчного білка - 7, білка-колагену курки - 51. Яка організація геному в різних груп організмів? Ви вже знаєте, що молекули ДНК, взаємодіючи з білками ядра, входять до складу хромосом (винятком є молекули ДНК, що містяться у мітохондріях і хлоропластах). Набір розташованих у ядрі хромосом називають каріотипом. Кожен ген займає певне положення в хромосомі - локус....
0 Переглянути
Вперед
1 ... 218 219 220 221 222 223 224 225 226 ... 343
Назад

Навігація