Войти
Закрыть

Формування органів у зародка. Явище взаємодії частин зародка

11 Клас

Нервова трубка починає утворюватися після закладання мезодерми. З ектодерми формується нервова пластинка; її бічні краї загинаються та з’єднуються в нервову трубку, яка оточує заповнену рідиною порожнину нервової системи. Особливі біологічно активні речовини визначають, який саме з кінців нервової трубки розвинеться в головний мозок. Ектодерма над нервовою трубкою зростається і дає початок епітелію шкіри. У ланцетників відсутній головний мозок; нервова трубка в дорослих тварин лише дещо розширена в передньому кінці тіла. У зародків хребетних передній кінець нервової трубки ділиться на п’ять первинних мозкових пухирів, які відповідають певним відділам головного мозку. В обидва боки від зародка проміжного мозку видуваються очні пухирі, з яких розвиваються очі. Процес утворення нервової пластинки та нервової трубки називають нейруляцією, а зародок хордових тварин на цій стадії - нейрулою. Водночас із утворенням нервової трубки під нею формуються хорда та кишечник. Хорда (від грец. хорде - струна) - еластична скелетна вісь мезодермального походження у хордових тварин. Лише в деяких груп (ланцетники, осетероподібні та дводишні риби тощо) хорда зберігається протягом усього життя. У більшості хорда існує лише в зародків, а в дорослих її заступає хрящовий або кістковий хребет. Залишки хорди в дорослих особин можуть мати вигляд міжхребцевих дисків (крокодили, ссавці) або відсутні взагалі (птахи). У формуванні різних тканин, органів та їхніх систем беруть участь різні зародкові листки. З ектодерми виникають нервова тканина, елементи органів чуття, зовнішній шар покривів (епідерміс) та шкірні залози, передня та задня кишки, зовнішні зябра земноводних, складові залоз внутрішньої секреції (надниркових залоз, щитоподібної залози та ін.) тощо....
0 Переглянути

Етапи індивідуального розвитку організмів. Початкові стадії ембріонального розвитку тварин

11 Клас

Аби краще засвоїти матеріал цього параграфа, слід пригадати: що таке індивідуальний розвиток? Які етапи онтогенезу відомі у тварин і рослин? Що таке зародковий (ембріональний) та післязародковий (постембріональний) розвиток? З яких фаз складається клітинний цикл? Яка будова шкіри людини? Що таке гормони та яке їхнє фізіологічне значення? Які органи та клітини складають імунну систему людини? Індивідуальний розвиток, або онтогенез (від грец. онтос - існуюче і генезис - походження), - це розвиток особини від зародження до завершення життя (смерті або поділу). У різних груп організмів онтогенез має свої особливості та тривалість, які, зокрема, залежать від способу розмноження. Наприклад, вік дерев мексиканського кипариса сягає до 10 000 років, драцени - до 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 300 років) і членистоногих (річковий рак - до 20 років, камчатський краб - понад 30 років). Онтогенез багатоклітинних організмів забезпечує здійснення всіх їхніх біологічних функцій. Під час індивідуального розвитку відбуваються диференціація клітин, формування тканин та органів. Лише в організмі людини нараховують близько 250 типів клітин. Які періоди виділяють в онтогенезі? В онтогенезі виділяють зародковий (ембріональний) і післязародковий (постембріональний) періоди. Ембріональний (від грец. ембріон - зародок) період - час, коли нова істота зароджується та розвивається всередині материнського організму або яйця, насінини тощо. Він завершується народженням (виходом з оболонок яйця, проростанням). Постембріональний (від грец. пост - після та ембріон) період супроводжується збільшенням розмірів (ростом), він триває від моменту народження і до смерті особини. Під час онтогенезу відувається й розвиток організмів - вони змінюються якісно....
0 Переглянути

Запліднення у різних груп організмів

11 Клас

Аби краще засвоїти матеріал цього параграфа, слід пригадати: як відбувається гаметогенез? Які є джерела комбінативної мінливості? Що таке акросома? Які особливості ізогамії, гетерогамії та овогамії? Які рослини називають однодомними та дводомними? Які відомі пристосування рослин до різних способів запилення? Що таке слань? Яка будова пилкового зерна та насінного зачатку? Запліднення - це процес злиття чоловічої і жіночої статевих клітин (гамет) з утворенням заплідненої клітини (зиготи), з якої розвивається новий організм. Після запліднення розвиток нового організму розпочинається послідовними поділами зиготи з подальшою диференціацією клітин, тканин та органів. Як відбувається запліднення у різних груп живих істот? Запліднення у тварин буває зовнішнім і внутрішнім. За зовнішнього запліднення статеві клітини зливаються поза статевими органами, переважно в навколишньому середовищі. Воно характерне для більшості водних видів (багатощетинкові черви, двостулкові молюски, річкові раки, голкошкірі, ланцетники, більшість кісткових риб і земноводних) (мал. 19.1) і деяких наземних чи ґрунтових тварин (наприклад, дощових червів). Це пов’язане з тим, що поза організмом на статеві клітини несприятливо впливають різні екологічні фактори (висока чи низька температура, пересихання, ультрафіолетові промені тощо). А водне середовище певним чином згладжує ці негативні впливи. Крім того, вода сприяє пересуванню рухливих чоловічих гамет. Яйцеклітини виділяють у довкілля особливі речовини, які приваблюють сперматозоїди лише відповідного біологічного виду, що запобігає міжвидовим схрещуванням....
0 Переглянути

Особливості селекції рослин, тварин і мікроорганізмів. Біотехнологія. Генна і клітинна інженерія

11 Клас

Можливість отримання великої кількості вихідного матеріалу дозволяє використовувати в селекції рослин різні форми штучного добору (як масовий, так і індивідуальний). У селекції рослин застосовують різні форми гібридизації: споріднену, неспоріднену, міжвидову. Міжвидові гібриди рослин часто безплідні, проте їх розмножують вегетативним шляхом або долають безпліддя, подвоюючи число хромосом. Зокрема, створені гібриди пшениці й пирію, які відрізняються високою продуктивністю (до 300-450 ц зеленої маси з гектара) і стійкістю до полягання; пшениці та жита; плодово-ягідних культур (наприклад, малини та ожини, сливи та терену). Створені поліплоїдні високопродуктивні сорти різних культурних рослин: картоплі, садових суниць, цукрового буряку, гречки, льону, кавуна, м’якої пшениці, жита, кукурудзи, проса тощо. Для селекції рослин важливі мутанти з гаплоїдним числом хромосом. Штучно подвоївши це число, можна швидко отримати гомозиготні за більшістю генів форми. Щеплення (мал. 18.1) - особливий спосіб штучного об’єднання частин різних особин. Нагадаємо, що частину рослини, яку прищеплюють, називають прищепою, а рослину, до якої прищеплюють, - підщепою. Щеплення відрізняється від справжньої гібридизації тим, що приводить лише до модифікаційних змін фенотипу прищепленої особини, не змінюючи генотипи обох рослин. Щеплення здійснюють для підсилення бажаних змін фенотипу поєднанням властивостей прищепи й підщепи та поширення їх на весь новостворений організм (наприклад, прищеплення до зимостійкої дички живців від південних високопродуктивних сортів плодових культур забезпечує поєднання високих смакових якостей прищепи з холодостійкістю підщепи). Більшість сортів плодових культур є наслідком мутацій нестатевих клітин; тому при розмноженні насінням нащадки повертаються до фенотипів батьківських форм. Отже, єдиними способами підтримати їхні властивості є вегетативне розмноження або щеплення. Унаслідок взаємодії прищепи й підщепи нащадки отримують нові корисні властивості, які можна використовувати в подальшій селекційній роботі. Отримані за допомогою щеплення гібриди необхідно постійно підтримувати, проводячи періодичні повторні щеплення, інакше виродження (повернення до предкових диких форм) сорту неминуче. У селекції рослин для підвищення різноманітності вихідного матеріалу застосовують різні форми гібридизації спільно із штучним мутагенезом. Завдяки цьому та подальшому добору мутантних нащадків створено сотні нових...
0 Переглянути

Завдання та методи сучасної селекції

11 Клас

Селекція (від лат. селекціо - вибір, добір) - наука про теоретичні основи і методи створення нових і поліпшення існуючих сортів рослин, порід тварин і штамів мікроорганізмів, пристосованих до сучасних вимог сільського господарства і промисловості. Теоретичними основами селекції слугують результати генетичних досліджень і вчення про штучний добір. Для досягнення ефективних результатів селекціонер повинен бути добре обізнаним також з особливостями розмноження, індивідуального розвитку та процесів життєдіяльності видів, з якими він працює. Які завдання селекції? Селекція відіграє значну роль у вирішенні основного завдання сільського господарства - забезпеченні максимального обсягу виробництва високоякісних харчових продуктів за мінімальних вкладених коштів і витрат енергоносіїв. У нашій країні селекційна робота зосереджена в науково-дослідних інститутах, племінних господарствах, на сортовипробувальних станціях тощо. Запам’ятайте: для успіху селекційної роботи дуже важливе генетичне різноманіття вихідного матеріалу. Генофонд існуючих порід свійських тварин і сортів культурних рослин значно обмежений порівняно з вихідними природними популяціями. Тому для його урізноманітнення вчені постійно шукають ознаки, що їх цікавлять, серед диких видів. Ці види слугують резервом спадкового матеріалу для проведення селекційної роботи. Тож генофонд диких видів потребує охорони. Що таке сорт рослин, порода тварин та штам мікроорганізмів? Породою тварин або сортом рослин називають сукупність особин одного виду з певними спадковими ознаками (особливостями будови, процесів життєдіяльності, продуктивності тощо), створену людиною внаслідок штучного добору. Штам (від нім. штам - стовбур, родина) - це чиста культура (тобто нащадки однієї клітини) мікроорганізмів. Від однієї материнської клітини внаслідок селекції можливо отримати різні штами, які відрізняються за продуктивністю, чутливістю до антибіотиків тощо....
0 Переглянути

Роль генотипу і факторів навколишнього середовища у формуванні фенотипу людини. Медична генетика

11 Клас

§ 16. Роль генотипу і факторів навколишнього середовища у формуванні фенотипу людини. Медична генетика Аби краще засвоїти матеріал цього параграфа, слід пригадати: як можуть взаємодіяти алельні та неалельні гени між собою? Що таке множинна дія генів? Як здійснюється та регулюється експресія генів? Чим зумовлена позаядерна спадковість? Які особливості будови та функціонування імунної системи людини? Які є групи мутагенів? Формування фенотипу - генетично визначений процес, який залежить від умов середовища життя. Особливості фенотипу визначають взаємодія алельних (повне та неповне домінування, проміжний характер успадкування) та неалельних (епістаз, комплементарність, полімерія) генів та їхня множинна дія. Чи впливає на формування фенотипу людини позаядерна спадковість? Як ви пам’ятаєте, мітохондрії мають власний спадковий матеріал - кільцеву молекулу ДНК. Оскільки сперматозоїди не передають своїх мітохондрій при заплідненні, то до зиготи мітохондрії потрапляють з цитоплазмою яйцеклітини. Отже, ознаки, закодовані в генах мітохондрій, можуть проявитись у фенотипах особин обох статей, однак успадковуються по материнській лінії. До таких ознак належать втрата зору у центральній частині зорового поля або утворення доброякісної1 пухлини нирок. Як фактори навколишнього середовища впливають на формування фенотипу людини? Дані щодо впливу умов довкілля на організм отримують, застосовуючи близнюковий метод досліджень. Оскільки генотипи однояйцевих близнюків однакові, то розбіжності в їхніх фенотипах будуть спричинені виключно впливом факторів середовища життя. Це дає можливість з’ясувати, формування яких саме ознак визначає генотип, а на які з них впливають умови середовища життя (табл. 16.1). 1 Доброякісна пухлина характеризується тим, що її клітини не вростають у сусідні тканини, а тільки стискають та відсувають їх. Таблиця 16.1 Відсотки збігу певних ознак однояйцевих близнюків Ознака Збіг, % Група крові 100 Колір очей 99 Колір волосся 89 Розумова відсталість 97 Епілепсія 72 Туберкульоз 56 Заяча губа 42 Шизофренія 46 ...
0 Переглянути

Генетика людини

11 Клас

Генетика людини - розділ генетики, що вивчає особливості організації та функціонування геному людини, закономірності її спадковості та мінливості. Ця наука зародилася в надрах євгеніки (від грец. євгенес - доброго роду) - вчення про спадкове здоров’я людини та шляхи його поліпшення. Його започаткував Френсіс Гальтон (мал. 15.1) - двоюрідний брат Ч. Дарвіна. Він вперше розглядав спадковість людини як предмет самостійного дослідження. Ф. Гальтон та його послідовники вважали, що особливими заходами можна поліпшити людський рід. І хоча євгеніка мала гуманну мету - збільшити у генотипі людини кількість «корисних» генів і зменшити кількість «шкідливих», її положення з часом використали для обґрунтування расистських теорій. Расизм - це світогляд, що ґрунтується на расовій дискримінації, тобто визнанні вродженої фізичної та інтелектуальної переваги представників певної раси над іншими. Послідовники расистських поглядів стверджують, що різниця між представниками різних рас і народів зумовлена механізмами спадковості і не повністю зникає у результаті виховання, соціалізації та інших культурних процесів. Відповідно расистські теорії «доводять» право на експлуатацію і навіть винищення одних народів іншими. Це призвело до заборони євгенічних досліджень у більшості цивілізованих країн, а частину питань, які досліджували у рамках цього вчення, нині вивчає генетика людини, зокрема медична генетика. Як і будь-яка наука, генетика людини має свої специфічні методи досліджень. Закономірності спадковості і мінливості людини, на відміну від інших організмів, заборонено вивчати за допомогою методів, пов’язаних із втручанням у її спадковий матеріал (наприклад, генетичної інженерії, коли певні гени вилучають або замінюють). Тому в генетиці людини застосовують лише генеалогічний, популяційно-статистичний, близнюковий, цитогенетичний і молекулярно-генетичний методи....
0 Переглянути

Основні закономірності функціонування генів у еукаріотів

11 Клас

В еукаріотів значна частина геному представлена послідовностями нуклеотидів, які не кодують структури молекул білків та РНК. Учені з’ясували, що 20-50 % генів еукаріотів мають одну, інші - кілька зазвичай не ідентичних копій. Понад 50 % усієї кількості ДНК припадає на повтори. Завдяки копіям, мутації окремих генів мало впливають на фенотип. Повторювані послідовності нуклеотидів зосереджені переважно на кінцях хромосом і в зоні прикріплення ниток веретена поділу (центромера). Генам еукаріотів, на відміну від генів прокаріотів, притаманний мозаїчний характер будови: кодуючі ділянки (екзони) чергуються з некодуючими (інтронами). Серед інтронів є ділянки, що здійснюють важливі регуляторні функції. Регуляторні ділянки є й у складі міжгенної ДНК. Обов’язковим етапом, необхідним для здійснення молекулою іРНК своїх функцій, є процес сплайсингу: інтрони за участі відповідних ферментів вирізаються, а екзони зшиваються, утворюючи матрицю для синтезу білкової молекули (див. мал. 9.1). Які особливості регуляції експресії генів у еукаріотів? На відміну від прокаріотів, у клітинах еукаріотів молекули іРНК синтезуються на молекулах ДНК в ядрі і вже звідти транспортуються до цитоплазми. Таким чином, такі основні етапи експресії гена, як транскрипція та трансляція (синтез білкової молекули на матриці іРНК) в еукаріотів розділені у просторі та часі. Гени багатоклітинних організмів поділяють на дві функціональні групи: одні з них активні в усіх клітинах, де забезпечують універсальні функції живого, а інші - активні лише у клітинах певних типів. Особливу групу становлять псевдогени - змінені внаслідок мутацій послідовності нуклеотидів, які нагадують певні гени, однак інформація з них не зчитується. До регуляторних елементів експресії генів належать промотори (послідовність нуклеотидів, з якої розпочинається процес транскрипції), послідовності нуклеотидів, які впливають на ефективність процесу транскрипції, а також ті, що забезпечують припинення транскрипції та трансляції....
0 Переглянути

Основні особливості геному вірусів і прокаріотів

11 Клас

Аби краще засвоїти матеріал цього параграфа, слід пригадати: що таке ген, геном, генотип, регуляторні та структурні гени, екзони, інтрони? Які особливості організації та функціонування бактеріофагів? Що таке плазміди? Дослідження організації геному неклітинних форм життя (віруси, віроїди тощо) та різних груп організмів, а також закономірностей функціонування генів має теоретичне та важливе практичне значення. Зокрема ці знання вчені з успіхом використовують у селекції організмів, біотехнології тощо. Які особливості організації геному вірусів? Досить детально вивчений геном одного з бактеріофагів - φХ-174. Його кільцева молекула ДНК містить лише 10 генів. Така незначна кількість генів компенсується тим, що спадкова інформація з одних і тих само генів може зчитуватись у різний спосіб. Наприклад: АУГ_ГАЦ_ЦГУ_ААЦ_ЦГГ_УАА - один варіант зчитування спадкової інформації А_УГГ_АЦЦ_ГУА_АЦЦ_ГГУ_АА - інший варіант зчитування спадкової інформації Завдяки тому, що межі генів можуть перекриватись своїми кінцями, забезпечується компактність зберігання спадкової інформації. В еукаріотів це явище спостерігають дуже рідко. Запам’ятайте: невелика кількість ДНК у вірусів забезпечує зберігання відносно істотної кількості спадкової інформації. Гени вірусів кодують різні білки, зокрема ферменти, які забезпечують процеси подвоєння їхньої нуклеїнової кислоти. Серед білків є регуляторні білки, які впливають на процеси обміну речовин клітини-хазяїна, змушуючи її синтезувати вірусні білки та білки, що забезпечують розчинення оболонки клітини-хазяїна. У бактеріофага-β до складу молекули ДНК також входять гени, які впливають на процеси транскрипції. Вони пригнічують або стимулюють активність інших генів....
0 Переглянути

Причини мутацій. Закон гомологічних рядів спадкової мінливості

11 Клас

У живих істот весь час виникають спонтанні (від лат. спонтанеус - самочинний) мутації, наприклад, як помилки при відтворенні генетичного коду. Їх можуть також спричиняти переміщення фрагментів з однієї ділянки молекули ДНК до іншої, природний радіаційний фон, космічні промені, які сягають поверхні Землі, тощо. Частота спонтанних мутацій залежить від віку клітин та організмів в цілому. Так, зі збільшенням віку матерів підвищується частота мутацій, пов’язаних з нерозходженням гомологічних хромосом під час мейозу. Тому частота народження дітей із синдромом Дауна зростає від 0,1 % у 30-річних жінок до 2 % у 45-річних. Загальна ймовірність виникнення різноманітних спонтанних мутацій у дітей, народжених матерями віком понад 42 роки, становить близько 30 %. На частоту спонтанних мутацій впливає і вік батька. Так, у сорокарічних чоловіків кількість нащадків з карликовим зростом, вкороченими кінцівками, сідлоподібним носом зростає вдесятеро порівняно з двадцятирічними. Тривалий час причини мутацій залишалися нез’ясованими. Лише 1927 року американський генетик Г.Дж. Меллер (мал. 12.1), опромінюючи рентгенівськими променями дрозофіл, викликав у них різноманітні мутації. Фактори, здатні спричиняти збільшення частоти мутацій, називають мутагенними (від лат. мутатіо - зміна та грец. генезис - походження). Мутації, спричинені мутагенними факторами, називають індукованими (від лат. індукціо — спонукання). За походженням розрізняють фізичні, хімічні та біологічні мутагенні фактори, або скорочено - мутагени. Серед фізичних мутагенів найбільше значення має іонізуюче випромінювання, зокрема рентгенівське. Проходячи через живу речовину, рентгенівські промені вибивають електрони із зовнішньої оболонки атомів або молекул, унаслідок чого ті стають позитивно зарядженими. А вибиті електрони спричинюють неконтрольовані хімічні перетворення різних сполук живих організмів. До фізичних мутагенів також належать ультрафіолетові промені, підвищена температура тощо. Їхня дія призводить до виникнення насамперед генних мутацій, рідше - хромосомних. Хімічні мутагени були відкриті пізніше за фізичні. Значний внесок в їхнє вивчення зробила українська генетична школа, очолювана академіком С.М. Гершензоном (мал. 12.2). Дослідники щорічно відкривають нові хімічні мутагени (зокрема, акридинові барвники, нітритна кислота, гідроген пероксид, формальдегід (метаналь), деякі лікарські препарати тощо). Наприклад, алкалоїд колхіцин унеможливлює...
0 Переглянути
Вперед
1 ... 294 295 296 297 298 299 300 301 302 ... 343
Назад

Навігація