Розмноження організмів

                  Реферат за темами :

1.Розмноження організмів

2.Закономірності  спадковості

3.Закономірності  мінливості

4.Генотип як цілісна  система

5.Індивідуальний  розвиток організмів 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                              Виконала:

                                              Суденко Світлана 11-В

                                                                    Вінниця 2011

            Розмноження організмів

Розмноження — процес відтворення собі подібних, що забезпечує безперервність і спадковість життя. Існує два основні типи розмноження: статеве і нестатеве. 
Нестатеве розмноження

Нестатеве розмноження  відбувається без участі статевих клітин. При нестатевому розмноженні  всі нащадки однієї особини генетично  ідентичні один одному і батьківському  організму. Існує декілька видів  нестатевого розмноження. 
Поділ. Мітотичним поділом клітини розмножуються одноклітинні тварини та рослини. У цьому випадку з однієї материнської клітини утворюються дві дочірні — два нові організми, ідентичні в генетичному відношенні. Для підвищення генетичної мінливості у більшості одноклітинних нестатеве розмноження чергується із статевим. 
Вегетативне розмноження. Брунькування здійснюється шляхом утворення на материнському організмі багатоклітинного виросту, з якого розвивається нова особина (рослини, гриби, деякі тварини). Фрагментація — відокремлення ділянки тіла з подальшим відновленням бракуючих частин (тварини). Вегетативне розмноження у рослин може здійснюватись за допомогою спеціалізованих утворень — цибулин, кореневищ, бульб. 
Розмноження за допомогою спор. Спори утворюються в спеціальних органах — спорангіях (спорові рослини, гриби). 
Статеве розмноження

При статевому розмноженні  потомство з’являється в результаті злиття генетичного матеріалу гаплоїдних ядер. Зазвичай ці ядра містяться в спеціалізованих статевих клітинах — гаметах. Гамети гаплоїдні, тобто містять один набір хромосом, одержаний від початкової диплоїдної клітини в результаті мейозу. При заплідненні гамети зливаються, утворюючи диплоїдну зиготу, з якої в процесі розвитку формується зрілий організм. Перевага статевого розмноження перед нестатевим полягає в тому, що при такому типі розмноження утворюються особини з новими комбінаціями генетичного матеріалу. Різноманітність цих комбінацій дозволяє виду найкращим чином пристосовуватися до мінливих умов середовища. 
Багато нижчих тварин (плоскі та кільчасті черви, деякі молюски та ракоподібні) є гермафродитами — в однієї особини є одночасно яєчники і сім’яники. Деякі гермафродити здатні до самозапліднення, але в переважній більшості випадків відбувається перехресне запліднення. 
Партеногенез — особлива форма статевого розмноження, за якої розвиток організму походить з незаплідненої яйцеклітини. 
У деяких одноклітинних організмів (інфузорії) існує особлива форма статевого розмноження — кон’югація. Її суть полягає в тому, що дві клітини обмінюються генетичною інформацією через спеціально утворені цитоплазматичні містки 
 
 
 
 
 

Будова статевих клітин

Статеве розмноження  спостерігається у представників  усіх типів рослинного і тваринного світу. Воно пов'язане з утворенням особливих статевих клітин: жіночих  — яйцеклітин і чоловічих —  сперматозоонів (згідно з Міжнародною гістологічною номенклатурою, вживаний раніше термін "сперматозоїд" застосовують для позначення рухливих чоловічих гамет рослин). Для статевих клітин (гамет) характерне одинарне (гаплоїдне) число хромосом. Крім того, вони різняться за співвідношенням об'ємів цитоплазми і ядра (порівняно із соматичними).

Чоловічі статеві  клітини — сперматозоони — зазвичай дуже малі і рухливі. Типові сперматозоони мають головку, шийку і хвіст. Головка майже цілком складається з ядра, вкритого тонким шаром цитоплазми. Спереду на головці є гострий, твердий горбик, який сприяє проникненню сперматозоона в яйцеклітину. До складу шийки вхолить цитоплазма, в якій е центріоль (складова частина клітинного центру, або центросоми), мітохондрії та АТФ як джерело енергії для забезпечення руху сперматозоона. Хвіст сперматозоона складається з тонких волокон, вкритих цитоплазматичним циліндром; це орган руху. Загальна довжина сперматозоона у ссавців і людини становить 5060 мкм. Кількість сперматозоонів дуже велика (у ссавців їх упродовж життя дозріває сотні мільйонів).

Жіночі статеві  клітини (яйцеклітини) нерухливі і, як правило, більші від сперматозоонів. Зазвичай вони мають кулясту або овальну форму і різну будову оболонок. У ссавців розміри яйцеклітин порівняно невеликі і становлять 100—200 мкм у діаметрі. В інших хребетних (риб, амфібій, плазунів, птахів) яйцеклітини великі. У їхній цитоплазмі міститься велика кількість поживних речовин. У птахів, наприклад, яйцеклітиною є та частина яйця, яку зазвичай називають жовтком. Діаметр яйцеклітини курки становить 3—3,5 см, а страуса — 10—11 см. Ці яйдеклітини вкриті кількома оболонками складної будови (шар білка, підшкаралупова і шкаралупова оболонки тощо), які забезпечують нормальний розвиток зародка (див. "Птахи").

Яйцеклітин утворюється  значно менше, ніж сперматозоонів. Наприклад, у жінки упродовж життя дозріває близько 400 яйцеклітин.

Жіночі статеві  клітини, чи яйцеклітини, мають більший  розмір, ніж інші клітини тіла, гаплоїдний набір хромосом і здатні після запліднення чи партеногенетнчно розвиватися в новий організм. Характерною рисою яйцеклітини є наявність у ній запасних живильних речовин у виді жовтка, необхідних для розвитку нового організму, наявність особливого поверхневого, чи кортикального (cortex — кора), шару цитоплазми і спеціальних оболонок, що покривають яйцеклітину. Яйцеклітина в основному має округлу форму, і величина її залежить від кількості жовтка в цитоплазмі.

У деяких видів тварин нагромаджується у яйцеклітинах стільки жовтка, що їх можна побачити неозброєним оком (ікринки риб  і земноводних, яйця плазунів і птахів). Із сучасних тварин найбільші яйця у оселедцевої акули (29 см у діаметрі). У птахів яйцем вважається те, що у побуті називається «жовтком»; діаметр яйця страуса 10,5 см, курки  — близько 3,5 см. У тварин, зародок  яких живиться за рахунок материнського  організму, яйцеклітини мають невеликі розміри. Наприклад, діаметр яйцеклітини  миші — 60 мкм, корови — 100 мкм. Яйцеклітина  людини має у поперечнику 130— 200 мкм, масса — 3-10-6 г. Найбільш крупні яйцеклітини з представників тваринного царства спостерігаються у птахів и риб.

Жовток у яйцеклітині  знаходиться у виді пластинок, гранул і складається з білків, фосфоліпідів, нейтральних жирів. У багатьох безхребетних, нижчих хордових, земноводних жовток структурно менш відособлений від цитоплазми, ніж у костистих риб, що плазують і птахів. Кількість жовтка в яйцеклітинах може бути дуже великою. Наприклад, у  курячому яйці обсяг жовтка в 4 млн. раз перевищує обсяг вихідної первинної статевої клітини

          Закономірності спадковості

Генетика — це наука про спадковість і мінливість організмів. Датою народження генетики вважають 1900 рік. Три ботаніки —  Г. де Фріз з Голландії, К. Корене з Німеччини та Е. Чермак з Австрії — проводили досліди з гібридизації рослин і наштовхнулись, кожний незалежно від інших, на забуту працю чеського дослідника Г.Менделя "Досліди над рослинними гібридами" (1865 р.) і були вражені: результати, отримані Г. Менделем, були подібні до результатів, які вони дістали самі. Ці дослідники опублікували свої дані, показавши, що ці результати повністю підтвердили висновки Г.Менделя. Назву для молодої науки запропонував у 1906 р. англійський дослідник В. Бетсон, а в 1909 р. датський дослідник В. Іоганзен запропонував такі важливі генетичні поняття, як "ген", "генотип" та "фенотип".

Яка роль Августа  Вейсмана в дослідженні явищ спадковості?

Август Вейсман висунув припущення, що в статевих клітинах є особлива речовина — "зародкова плазма" і ототожнював цю речовину з хромосомами ядра. Це дає підставу вважати А. Вейсмана провісником хромосомної теорії спадковості. Спираючись на досліди, А. Вейсман завдав першого серйозного удару по уявленню про можливість успадкування набутих ознак (соматичних змін, які викликаються вправлянням або не вправлянням органів і прямим впливом навколишнього середовища). Він протягом кількох поколінь відрізав мишам хвости, але в таких безхвостих батьків постійно народжувалися хвостаті нащадки.  

Яка заслуга Грегора Менделя у вивченні явищ спадковості? Завдяки чому він досяг успіху в своїх дослідженнях?

Грегор Мендель — видатний чеський дослідник, засновник генетики. Він зробив перший крок у вивченні закономірностей спадковості. Ним відкрито закони спадковості, доведено, що ознаки організмів визначаються дискретними (окремими) спадковими факторами. Дані про його досліди опубліковано в 1865 р., але до 1900 р. залишалися невідомими. Відкриттю ним законів спадковості сприяло застосування гібридологічного методу, коли з великої кількості ознак він вичленив одну або кілька і простежив успадкування проявів протилежних станів цих ознак у ряді послідовних поколінь. Характерною рисою дослідів Г. Менделя був точний кількісний облік прояву досліджуваних ознак в усіх особин, що дало йому можливість встановити певні кількісні закономірності (тобто він застосував статистичний метод). 

Назвіть авторів  таких законів та закономірностей  генетики: правило одноманітності гібридів першого покоління; закон гомологічних рядів спадкової мінливості; закон  чистоти гамет; закон зчепленого успадкування; закон розщеплення, хромосомна теорія спадковості; закон незалежного  комбінування станів ознак; вчення про  мутації; теорія про центри походження та різноманітності культурних рослин.

Автором правила  одноманітності гібридів першого покоління (закону домінування), закону розщеплення, закону незалежного комбінування станів ознак, закону чистоти гамет є  чеський вчений Грегор Мендель. Автором закону зчепленого успадкування та хромосомної теорії спадковості є американський генетик Томас-Хант Морган. Автором вчення про мутації є голландський ботанік Гуго де Фріз, автором закону гомологічних рядів спадкової мінливості та теорії про центри різноманітності й походження культурних рослин — російський генетик та селекціонер Микола Іванович Вавилов. 

Що являє собою  гібридологічний метод вивчення спадковості?

Гібридологічний метод  вивчення спадковості — схрещування  батьківських форм, які відрізняються  певними станами спадкових ознак. Оскільки нащадків від такого схрещування  називають гібридами, то й метод  отримав назву гібридологічного. Цей метод, розроблений Грегором Менделем, лежить в основі експериментальної генетики. 

Дайте визначення поняттям "фенотип" та "генотип". Як співвідносяться  ці поняття?

Генотип — це сукупність спадкової інформації організму, записаної  в його генах. Фенотип — це сукупність усіх ознак організму, починаючи  із зовнішніх і закінчуючи особливостями  будови і функціонування клітин і  організмів. Фенотип формується внаслідок  взаємодії генотипу організму і  умов зовнішнього середовища. Якщо домінування повне, то при однаковому фенотипі особини можуть мати різний генотип. Якщо ж маємо справу з  проміжним характером успадкування, то кожний генотип визначатиме свій варіант фенотипу. 

Як співвідносяться  поняття "генотип" та "каріотип"?

Генотип — це сукупність спадкової інформації організму, записаної  в його генах. Гени локалізовані в  певних ділянках хромосом. Каріотип —  це притаманний кожному виду організмів набір хромосом, який характеризується певною кількістю, розмірами і формою хромосом.

Що являють собою  алельні гени?

Алельні гени — це різні стани певного гена, що відповідають за розвиток різних станів певної ознаки. Вони розташовані в ідентичних ділянках гомологічних хромосом. Будь-який диплоїдний організм містить у соматичних клітинах по два алелі кожного гена (у статевих клітинах — лише один алель). 

Наведіть приклади якісних і кількісних ознак у  різних організмів.

Приклади якісних  ознак: забарвлення віночка у  квітки, структура поверхні насіння  гороху, забарвлення шерсті у тварин, колір очей у людини тощо. Приклади кількісних ознак: кількість пальців  кисті в людини, кількість зерен  у колосках пшениці, яйценосність кур, молочність корів тощо. Кількісні ознаки можна вивчати вимірюванням та підрахунком. Якісні ознаки проявляються фенотипно, їх неважко виявити. 

Які стани ознак  називають домінантними, а які  рецесивними?

Домінантними називають  стани ознак, які проявляються в  гібридів першого покоління. Стани  ознак, які не проявляються в гібридів першого покоління, називають рецесивними. Явище переважання певного стану  ознаки дістало назву домінування.  

У якому випадку  виділяють домінантні та рецесивні  стани ознак: подібність; контрастність; неодночасний прояв; згладженість?

Контрастність, неодночасний прояв.  

Які особини називаються  гомозиготними, які — гетерозиготними ?

Гомозиготними за даною  ознакою називають такі особини, які несуть однакові алелі певного  гена, утворюють лише один сорт гамет  і тому при самозапиленні або  схрещуванні з подібними до себе за набором спадкової інформації особинами не дають в потомстві  розщеплення. Гетерозиготними за даною  ознакою називаються такі особини, які несуть різні алелі, утворюють  різні типи гамет і тому серед  їх нащадків спостерігається явище  розщеплення (прояв різних станів ознак).  

Що являють собою  чисті лінії? Як можна отримати чисті  лінії?

Чисті лінії —  це група особин, отриманих шляхом самозапилення або самозапліднення  батьківських організмів. Серед нащадків таких особин не спостерігається  розщеплення, оскільки в кожній з  чистих ліній особини гомозиготні  за багатьма генами.