Молекула ДНК человека. Как работают гены, что такое РНК, нуклеотиды, синтез белка. Методическая разработка на тему: Учебно – методический комплекс по биологии Как называется неактивная часть днк в клетке

ГБОУ ВПО ФТА ТТД г. Королев МО

Учебно – методический комплекс

по биологии

Тема: «Размножение и индивидуальное развитие организмов»

для специальности 262019 «Конструирование, моделирование и технология швейных изделий»

Разработчик: А. В. Царёва - преподаватель дисциплины «Биология»

г.Королев, 2014

Технологическая карта комплекса

Цели: Образовательные : сформировать у студентов знания о важнейшем свойстве живых организмов – размножении, о его формах – бесполом и половом, о видах деления клеток, значении деления клеток для одноклеточных и многоклеточных организмов, морфологии хромосом, жизненном и митотическом циклах, процессах, происходящих в различные периоды митотического цикла. Сформировать знания об особенностях сперматогенеза, овогенеза, о строении половых клеток и оплодотворении у животных, и двойном оплодотворении у покрытосеменных растений; изучить этапы индивидуального развития организмов, основных стадиях эмбриогенеза, производных зародышевых листков, типах постэмбрионального развития. Показать вредное влияние на эмбрион никотина, алкоголя и других мутагенов.

Развивающие : совершенствовать умения учащихся обобщать, делать выводы, анализировать, сравнивать, устанавливать причинно-следственную зависимость между факторами внешней среды и последствиями для наследственного материала.

Воспитательные : создание условий для осознания необходимости грамотного отношения к своему здоровью и окружающей среде, формирование у студентов знаний о вредном воздействии алкоголя, никотина, наркотических средств на развитие зародыша и негативного отношения к этим явлениям;

прививать студентам элементы здорового образа жизни, неприятие вредных привычек; формирование у студентов активной жизненной позиции.

Межпредметные связи.

Валеология Тема: «Факторы риска для здоровья»

Методы: словесный, наглядный, проблемно-поисковый, контроль знаний.

Обеспечение занятия.

Наглядные пособия: таблица «Схема митоза», Схема мейоза», Гаметогенез».

Раздаточный материал: дидактические карточки, тестовые задания.

Оборудование : учебник, компьютер, мультимедиапрезентации, видеоролики.

Литература основная :

2. Гальперин М.В. Экологические основы природопользования: учебник.- М.: ИД «ФОРУМ», 2011. -256 с.

3. "Общая биология" 10-11 Беляев Д.К. - М.:Просвещение, 2009. -304 с.

4. "Общая биология" Константинов ВМ., Резанов А.Г., Фадеева Е.О.Учебник для СПО. - М.: издательский центр "Академия", 2012, 256 с.

5. "Общая биология с основами экологии и природоохранной деятельности" Тупикин Е.И. Учебник для СПО. - М.: издательский центр "Академия", 2011, 384 с.

Дополнительные источники:

1. Константинов В.М. Экологические основы природопользования: учеб. Пособие для студентов учреждений сред. проф. образования. – М.:Издательский центр «Академия», 2011. -208 с.
2. Николайкин Н.И. Экология: учебник для вузов. – М.: Дрофа, 2009. – 622 с.
3. Образовательные ресурсы Интернета

Студент должен знать: сущность понятий: амитоз, митоз, мейоз, интерфаза, репликация, гаплоидный, диплоидный, оплодотворение, гаметогенез, онтогенез, эмбриогенез; формы и способы бесполого и полового размножения; строение и функции половых клеток; биологическое значение кроссинговера; оплодотворение у животных и растений; стадии эмбрионального периода развития; влияние среды на эмбриональное и постэмбриональное развитие организма; биогенетический закон.

Студент должен уметь: объяснить механизмы разных способов деления и процессов гаметогенеза, оплодотворения, эмбриогенеза; показать влияние вредных привычек на онтогенез.

В результате освоения учебной данной темы студент должен овладеть общими (базовыми) и профессиональными компетенциями:

1. Общие (базовые компетенции):

Умение искать, анализировать, преобразовывать, применять информацию для решения проблем;

Успешное владение и использование информационных технологий;

Способность к сотрудничеству с другими людьми, диалогу, умение работать в группе;

Готовность к постоянному приобретению новых знаний;

Умение ставить цели, планировать, ответственно относиться к здоровью, полноценно использовать личностные ресурсы;

Демонстрировать глубину полученных знаний и применять их в профессиональной деятельности;

2. Профессиональные компетенции:

Понимать сущность и социальную значимость своей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес;

Умение разрабатывать и анализировать основные направления организации своей жизненной позиции, образа жизни, реализовывать мероприятия по развитию самого себя и окружающих;

Быть готовым брать на себя нравственные обязательства по отношению к природе, обществу и человеку.

Вести здоровый образ жизни и участвовать в санитарно-гигиеническом просвещении населения.

Распределение занятий по темам:

3.1. Формы и способы бесполого размножения. Деление клетки. Митоз.

3.2. Половое размножение. Мейоз. Кроссинговер.

3.3. Гаметогенез. Оплодотворение.

3.4. Индивидуальное развитие организма. Эмбриогенез.

3.5. Постэмбриональное развитие.

3.6. Индивидуальное развитие человека. Репродуктивное здоровье. Последствия влияния алкоголя, никотина, наркотических веществ, загрязнения среды на развитие человека.

Организм – единое целое. Многообразие организмов. Размножение – важнейшее свойство живых организмов. Половое и бесполое размножение. Мейоз. Образование половых клеток и оплодотворение.

Индивидуальное развитие организма. Эмбриональный этап онтогенеза. Основные стадии эмбрионального развития. Органогенез . Постэмбриональное развитие .

Сходство зародышей представителей разных групп позвоночных как свидетельство их эволюционного родства. Причины нарушений в развитии организмов. Индивидуальное развитие человека. Репродуктивное здоровье. Последствия влияния алкоголя, никотина, наркотических веществ, загрязнения среды на развитие человека.

Демонстрации

Деление клетки. Митоз. Бесполое размножение организмов. Образование половых клеток. Мейоз. Оплодотворение у растений. Индивидуальное развитие организма. Типы постэмбрионального развития животных.

Лабораторные и практические работы

Выявление и описание признаков сходства зародышей человека и других позвоночных как доказательство их эволюционного родства.

Аудиторная форма работы:

• составления конспекта;
• работа с учебной литературой;
• составление схем и таблиц;
• работа с дидактическими карточками и тестами.

Внеаудиторная форма работы:

• работа с конспектом лекций;
• составление тестов;
• подготовка сообщений и презентаций на темы:

«Влияние вредных привычек на развитие зародыша»

«Естественный и искусственный партеногенез»,

«Клонирование»,

«Гермафродитизм»,

«Роль гормонов в жизни организмов»,

«Старение и бессмертие».

Занятие №1.

Формы и способы бесполого размножения.

Деление клетки. Митоз.

Лекция

Размножение – важнейшее свойство живых организмов. Размножение на уровне молекул – репликация ДНК; размножение на уровне органоидов – деление митохондрий, хлоропластов; размножение на уровне клеток – деление клеток. Лежит в основе передачи наследственной информации, размножения, роста, развития, регенерации.
Носителями наследственной информации являются хромосомы. Хромосомный набор, характерный для вида, – кариотип; хромосомный набор, полученный от родителей, – генотип, хромосомный набор гаметы – геном. Диплоидный набор хромосом – двойной, гаплоидный набор – одинарный.
Морфология хромосом: хроматиды, центромера, плечи хромосом и теломеры, вторичная перетяжка. Биохимический состав – 60% белки, 40% – ДНК.
Способы деления клеток: амитоз – прямое деление; митоз – непрямое деление; мейоз – деление, характерное для фазы созревания половых клеток.

Амитоз, или прямое деление, – способ деления ядра соматических клеток пополам путем перетяжки без образования хромосом. Если при амитозе не происходит деление цитоплазмы, то возникают дву- и многоядерные клетки. Данный способ деления характерен для некоторых простейших, специализированных клеток или для патологически измененных клеток. Распределение ядерного материала оказывается случайным и неравномерным. Возникшие дочерние клетки наследственно неполноценны.

Митотический и жизненный циклы. Период существования клетки от момента ее образования путем деления материнской клетки (включая само деление) до собственного деления или смерти называют жизненным (клеточным ) циклом.
Продолжительность жизненного цикла различных клеток многоклеточного организма различна. Так, клетки нервной ткани после завершения эмбрионального периода перестают делиться и функционируют на протяжении всей жизни организма, а затем погибают. Клетки же зародыша на стадии дробления, завершив одно деление, сразу приступают к следующему, минуя все остальные фазы.

Митоз – непрямое деление соматических клеток, в результате которого сначала происходит удвоение, а затем равномерное распределение наследственного материала между дочерними клетками.
Биологическое значение митоза: в результате митоза образуются две клетки, каждая из которых содержит столько же хромосом, сколько их было в материнской. Дочерние клетки генетически идентичны родительской. Число клеток в организме увеличивается, что представляет собой один из главных механизмов роста. Многие виды растений и животных размножаются бесполым путем при помощи одного лишь митотического деления клеток, таким образом, митоз лежит в основе размножения. Митоз обеспечивает регенерацию утраченных частей и замещение клеток, происходящее в той или иной степени у всех многоклеточных организмов.

Митотический цикл состоит из интерфазы и митоза. Длительность митотического цикла у разных организмов сильно варьирует. Непосредственно на деление клетки уходит обычно 1–3 ч, то есть основную часть жизни клетка находится в интерфазе.

Интерфазой называют промежуток между двумя клеточными делениями. Продолжительность интерфазы, как правило, составляет до 90% всего клеточного цикла. Интерфаза состоит из трех периодов: пресинтетический, или G1; синтетический, или S; постсинтетический, или G2.

Начальный отрезок интерфазы – пресинтетический период (2n2с, где n – количество хромосом, с – количество ДНК), период роста, начинающийся непосредственно после митоза. Синтетический период по продолжительности очень различен: от нескольких минут у бактерий до 6–12 ч в клетках млекопитающих. Во время синтетического периода происходит самое главное событие интерфазы – удвоение молекул ДНК. Каждая хромосома становится двухроматидной, а число хромосом не изменяется (2n4с).

Постсинтетический период. Обеспечивает подготовку клетки к делению и также характеризуется интенсивными процессами синтеза белков, входящих в состав хромосом; синтезируются ферменты и энергетические вещества, необходимые для обеспечения процесса деления клетки.

Митоз. Для удобства изучения происходящих во время деления событий митоз разделяют на четыре стадии: профазу, метафазу, анафазу, телофазу.

Профаза (2n4с). В результате спирализации хромосомы уплотняются, укорачиваются. В поздней профазе хорошо видно, что каждая хромосома состоит из двух хроматид, соединенных центромерой. Хромосомы начинают передвигаться к клеточному экватору. Формируется веретено деления, ядерная оболочка исчезает, и хромосомы свободно располагаются в цитоплазме. Ядрышко обычно исчезает чуть раньше.

Метафаза (2n4с). Хромосомы выстраиваются в плоскости экватора, образуя так называемую метафазную пластинку. Центромеры хромосом лежат строго в плоскости экватора. Нити веретена прикрепляются к центромерам хромосом, некоторые нити проходят от полюса к полюсу клетки, не прикрепляясь к хромосомам.

Анафаза (4n4с). Начинается с деления центромер всех хромосом, в результате чего хроматиды превращаются в две совершенно обособленные, самостоятельные дочерние хромосомы. Затем дочерние хромосомы начинают расходиться к полюсам клетки.

Телофаза (2n2с). Хромосомы концентрируются на полюсах клетки и деспирализуются. Веретено деления разрушается. Вокруг хромосом формируется оболочка ядер дочерних клеток, затем происходит деление цитоплазмы клетки (или цитокинез).

При делении животных клеток на их поверхности в плоскости экватора появляется борозда, которая, постепенно углубляясь, разделяет материнскую клетку на две дочерние. У растений деление происходит путем образования так называемой клеточной пластинки , разделяющей цитоплазму. Она возникает в экваториальной области веретена, а затем растет во все стороны, достигая клеточной стенки.

Формы бесполого размножения.

Бесполое размножение широко распространено в природе. Наиболее распространено оно у одноклеточных, но часто встречается и у многоклеточных. Характерны следующие особенности: в размножении принимает участие только одна особь; осуществляется без участия половых клеток; в основе размножения лежит митоз; потомки идентичны и являются точными генетическими копиями материнской особи. Преимущество – быстрое увеличение численности.

Самостоятельная работа студентов с текстом учебника: выписать в тетрадь определения основных способов бесполого размножения.

1. Бинарное деление – деление, при котором образуются две равноценные дочерние клетки (амеба).

2. Множественное деление, или шизогония. Материнская клетка распадается на большое количество более или менее одинаковых дочерних клеток (малярийный плазмодий).

3. Споруляция. Размножение посредством спор – специализированных клеток грибов и растений. Если споры имеют жгутик и подвижны, то их называют зооспорами (хламидомонада).

4. Почкование. На материнской особи происходит образование выроста – почки, из которой развивается новая особь (дрожжи, гидра).

5. Фрагментация – разделение особи на две или несколько частей, каждая из которых развивается в новую особь. У растений (спирогира) и у животных (кольчатые черви). В основе фрагментации лежит свойство регенерации.

6. Вегетативное размножение. Характерно для многих групп растений. При вегетативном размножении новая особь развивается либо из части материнской, либо из особых структур (луковица, клубень и т.д.), специально предназначенных для вегетативного размножения.

7. Полиэмбриония. Размножение во время эмбрионального развития, при котором из одной зиготы развивается несколько зародышей – близнецов (однояйцевые близнецы у человека). Потомство всегда одного пола.

8. Клонирование. Искусственный способ бесполого размножения. В естественных условиях не встречается. Клон – генетически идентичное потомство, полученное от одной особи в результате того или иного способа бесполого размножения.

1. Работая с текстом учебника и схемой митоза, ответьте на вопросы:

2. Как называется хромосомный набор, полученный от родителей?
3. Как называется набор хромосом гаметы?
4. Как называются структуры на концах хромосом?
5. Сколько хроматид в хромосоме перед митозом? После митоза?
6. Сколько хромосом и ДНК в различные периоды интерфазы?
7. Сколько хромосом и ДНК в профазе митоза?
8. Сколько хромосом и ДНК в метафазе митоза?
9. Сколько хромосом и ДНК в анафазе митоза?
10. Сколько хромосом и ДНК в телофазе митоза?

Тестирование: «Митоз»

1. В какой период митотического цикла удваивается количество ДНК?

1. В пресинтетический период.
2. В синтетический период.

4. В метафазе.

2. В какой период происходит активный рост клетки?

1. В пресинтетический период.
2. В синтетический период.
3. В постсинтетический период.
4. В метафазе.

3. В какой период жизненного цикла клетка имеет набор хромосом и ДНК 2n4с и готовится к делению?

1. В пресинтетический период.
2. В синтетический период.
3. В постсинтетический период.
4. В метафазе.

4. В какой период митоза начинается спирализация хромосом, растворяется ядерная оболочка?

1. В анафазе.
2. В профазе.
3. В телофазе.
4. В метафазе.

5. В какой период митоза хромосомы выстраиваются по экватору клетки?

1. В профазе.
2. В метафазе.
3. В анафазе.
4. В телофазе.

6. В какой период митоза хроматиды отходят друг от друга и становятся самостоятельными хромосомами?

1. В профазе.
2. В метафазе.
3. В анафазе.
4. В телофазе.

* 7. В какие периоды митоза количество хромосом и ДНК равно 2n4с?

1. В профазе.
2. В метафазе.
3. В анафазе.
4. В телофазе.

8. В какой период митоза количество хромосом и ДНК равно 4n4с?

1. В профазе.
2. В метафазе.
3. В анафазе.
4. В телофазе.

9. Как называется неактивная часть ДНК в клетке?

1. Хроматин.
2. Эухроматин.
3. Гетерохроматин.
4. Вся ДНК в клетке активна.

*10. В какие периоды клеточного цикла количество хромосом и ДНК в клетке равно 2n4с?

1. В пресинтетический период.
2. В конце синтетического периода.
3. В постсинтетический период.
4. В профазе.
5. В метафазе.
6. В анафазе.
7. В телофазе.

• На вопрос дается несколько правильных ответов.

Ответы по теме «Митоз». Тест 1. 2. Тест 2. 1. Тест 3. 3. Тест 4. 2. Тест 5. 2. Тест 6. 3. *Тест 7. 1, 2. Тест 8. 3. Тест 9. 3. *Тест 10. 2, 3, 4, 5.

Занятие №2.

Половое размножение. Мейоз. Кроссинговер.

Фронтальный опрос:

1. Какова роль размножения в природе?
2. В чем особенности бесполого размножения?
3. Каково значение бесполого размножения?
4. Для чего проводят прививку у плодовых деревьев?
5. Что характерно для вегетативного размножения?
6. Каковы формы вегетативного размножения?
7. Какие формы размножения существуют в органическом мире?

Познавательная задача: В чем заключается биологическое значение полового размножения?

Лекция

Мейоз. Первое деление мейоза. Мейоз – основной этап образования половых клеток. Во время мейоза происходит не одно, как при митозе, а два следующих друг за другом клеточных деления. Первому мейотическому делению предшествует интерфаза I – фаза подготовки клетки к делению, в это время происходят те же процессы, что и в интерфазе митоза.
Первое мейотическое деление называют редукционным, так как именно во время этого деления происходит уменьшение числа хромосом, образуются две клетки с гаплоидным набором хромосом, однако хромосомы остаются двухроматидными. Сразу же после первого деления мейоза совершается второе – по типу обычного митоза. Это деление называют эквационным, так как во время этого деления хромосомы становятся однохроматидными.

Биологическое значение мейоза: благодаря мейозу происходит редукция числа хромосом. Из одной диплоидной клетки образуется четыре гаплоидных. Благодаря мейозу образуются генетически различные гаметы, т.к. в процессе мейоза трижды происходит перекомбинация генетического материала: за счет кроссинговера; случайного и независимого расхождения гомологичных хромосом, а затем и хроматид. Благодаря мейозу поддерживается постоянство диплоидного набора хромосом в соматических клетках.
Первое и второе деления мейоза складываются из тех же фаз, что и митоз, но сущность изменений в наследственном аппарате другая.

Профаза I. Самая продолжительная и сложная фаза мейоза. Состоит из ряда последовательных стадий. Гомологичные хромосомы начинают притягиваться друг к другу сходными участками и конъюгируют. Конъюгацией называют процесс тесного сближения гомологичных хромосом. Пару конъюгирующих хромосом называют бивалентом. Биваленты продолжают укорачиваться и утолщаться. Хромосомный набор можно обозначить как 2n4с. Каждый бивалент образован четырьмя хроматидами. Поэтому его называют тетрадой. Важнейшим событием является кроссинговер – обмен участками хромосом. Кроссинговер приводит к первой во время мейоза рекомбинации генов. В конце профазы I исчезают ядерная оболочка и ядрышко. Биваленты перемещаются в экваториальную плоскость. Центриоли, если они есть, перемещаются к полюсам клетки, и формируется веретено деления.

Метафаза I (2n; 4с). Заканчивается формирование веретена деления. Спирализация хромосом максимальна. Биваленты располагаются в плоскости экватора. Причем центромеры гомологичных хромосом обращены к разным полюсам клетки. Расположение бивалентов в экваториальной плоскости равновероятное и случайное, то есть каждая из отцовских и материнских хромосом может быть повернута в сторону того или другого полюса. Это создает предпосылки для второй за время мейоза рекомбинации генов. Нити веретена прикрепляются к центромерам хромосом.

Анафаза I (2n; 4с). К полюсам расходятся целые хромосомы, а не хроматиды, как при митозе. У каждого полюса оказывается половина хромосомного набора. Причем пары хромосом расходятся так, как они располагались в плоскости экватора во время метафазы. В результате возникают самые разнообразные сочетания отцовских и материнских хромосом, происходит вторая рекомбинация генетического материала.

Телофаза I (1n; 2c). У животных и некоторых растений хроматиды деспирализуются, вокруг них формируется ядерная оболочка. Затем происходит деление цитоплазмы (у животных) или образуется разделяющая клеточная стенка (у растений). У многих растений клетка из анафазы I сразу же переходит в профазу II.

Второе деление мейоза. Интерфаза II (1n; 2c). Характерна только для животных клеток. Репликация ДНК не происходит.
Вторая стадия мейоза включает также профазу, метафазу, анафазу и телофазу. Она протекает так же, как обычный митоз.

Профаза II (1n; 2c). Хромосомы спирализуются, ядерная мембрана и ядрышки разрушаются, центриоли, если они есть, перемещаются к полюсам клетки, формируется веретено деления.

Метафаза II (1n; 2c). Формируются метафазная пластинка и веретено деления, нити веретена деления прикрепляются к центромерам.

Анафаза II (2n; 2c). Центромеры хромосом делятся, хроматиды становятся самостоятельными хромосомами, и нити веретена деления растягивают их к полюсам клетки. Число хромосом в клетке становится диплоидным, но на каждом полюсе формируется гаплоидный набор. Поскольку в метафазе II хроматиды хромосом располагаются в плоскости экватора случайно, в анафазе происходит третья рекомбинация генетического материала клетки.

Телофаза II (1n; 1с). Нити веретена деления исчезают, хромосомы деспирализуются, вокруг них восстанавливается ядерная оболочка, делится цитоплазма.

Таким образом, в результате двух последовательных делений мейоза диплоидная клетка дает начало четырем дочерним, генетически различным клеткам с гаплоидным набором хромосом.

Составление на доске схемы мейоза:

Половое размножение. Половое размножение осуществляется при участии двух родительских особей (мужской и женской), у которых в особых органах образуются специализированные клетки - гаметы . Процесс формирования гамет называется гаметогенезом, основным этапом гаметогенеза является мейоз. Дочернее поколение развивается из зиготы - клетки, образовавшейся в результате слияния мужской и женской гамет. Процесс слияния мужской и женской гамет называется оплодотворением . Обязательным следствием полового размножения является перекомбинация генетического материала у дочернего поколения.

В зависимости от особенностей строения гамет, можно выделить следующие формы полового размножения : изогамию, гетерогамию и овогамию.

Изогамия (1) - форма полового размножения, при которой гаметы (условно женские и условно мужские) являются подвижными и имеют одинаковые морфологию и размеры.

Гетерогамия (2) - форма полового размножения, при которой женские и мужские гаметы являются подвижными, но женские - крупнее мужских и менее подвижны.

Овогамия (3) - форма полового размножения, при которой женские гаметы неподвижные и более крупные, чем мужские гаметы. В этом случае женские гаметы называются яйцеклетками , мужские гаметы, если имеют жгутики, - сперматозоидами , если не имеют, - спермиями .

Овогамия характерна для большинства видов животных и растений. Изогамия и гетерогамия встречаются у некоторых примитивных организмов (водоросли). Кроме вышеперечисленных, у некоторых водорослей и грибов имеются формы размножения, при которых половые клетки не образуются: хологамия и конъюгация. При хологамии происходит слияние друг с другом одноклеточных гаплоидных организмов, которые в данном случае выступают в роли гамет. Образовавшаяся диплоидная зигота затем делится мейозом с образованием четырех гаплоидных организмов. При конъюгации (4) происходит слияние содержимого отдельных гаплоидных клеток нитевидных талломов. По специально образующимся каналам содержимое одной клетки перетекает в другую, образуется диплоидная зигота, которая обычно после периода покоя также делится мейозом.

Половое размножение характерно для большинства живых организмов. Преимущества: каждая особь обладает уникальным генотипом, что позволяет в результате естественного отбора приспособиться к различным условиям среды.

Разновидностью полового размножения является партеногенез – девственное развитие, когда новый организм развивается из неоплодотворенной яйцеклетки (дафнии, тли, трутни, тутовый шелкопряд, скальные ящерицы).

Задания для закрепления и проверки знаний

1. Что характерно для полового размножения? (2 особи, гаметы..)
2. Какими могут быть животные при половом размножении? (раздельнополые, обоеполые – гермафродиты)
3. Что такое партеногенез? (развитие из неоплодотворенного яйца)
4. При каких условиях возникает партеногенез? (стратегия выживания)
5. Какая стратегия выживания характерная для рыб? (откладывания много икринок если не заботятся о потомстве)
6. Голуби и орлы откладывают по 2 яйца. Почему голубей много, а орла встречаются редко?(особенность жилища, и пища)
7. Как называются половые железы позвоночных животных? (семенники, яичники)
8. Что такое половой диморфизм? (различие между самцом и самкой)

Тестирование: «Мейоз»

Тест 1. Когда при мейозе происходит конъюгация гомологичных хромосом?

1. Профаза I.
2. Метафаза I.
3. Анафаза I.
4. Телофаза I.
5. Профаза II.
6. Метафаза II.
7. Анафаза II.
8. Телофаза II.

Тест 2. Какой набор хромосом и ДНК в конце 1-го деления мейоза?

1. 1n1c.
2. 1n2c.
3. 1n4c.
4. 2n2c.
5. 2n4c.
6. 4n4c.

Тест 3. Какой набор хромосом и ДНК в конце 2-го деления мейоза?

1. 1n1c.
2. 1n2c.
3. 1n4c.
4. 2n2c.
5. 2n4c.
6. 4n4c.

*Тест 4. На каких стадиях мейоза набор хромосом и ДНК 2n4c?

1. Профаза I.
2. Метафаза I.
3. Анафаза I.
4. Телофаза I.
5. Профаза II.
6. Метафаза II.
7. Анафаза II.
8. Телофаза II.

Тест 5. На какой стадии мейоза набор хромосом и ДНК 2n2c?

1. Профаза I.
2. Метафаза I.
3. Анафаза I.
4. Телофаза I.
5. Профаза II.
6. Метафаза II.
7. Анафаза II.
8. Телофаза II.

*Тест 6. На каких стадях мейоза набор хромосом и ДНК 1n2c?

1. Профаза I.
2. Метафаза I.
3. Анафаза I.
4. Телофаза I.
5. Профаза II.
6. Метафаза II.
7. Анафаза II.
8. Телофаза II.

Тест 7. На какой стадии мейоза набор хромосом и ДНК 4n4c?

1. Профаза I.
2. Метафаза I.
3. Анафаза I.
4. Телофаза I.
5. Профаза II.
6. Метафаза II.
7. Анафаза II.
8. Такого набора хромосом и ДНК в норме не может быть.

Тест 8. На какой стадии мейоза набор хромосом и ДНК 1n1c?

1. Профаза I.
2. Метафаза I.
3. Анафаза I.
4. Телофаза I.
5. Профаза II.
6. Метафаза II.
7. Анафаза II.
8. Телофаза II.

*Тест 9. На каких стадиях мейоза происходит перекомбинация генетического материала?

1. Профаза I.
2. Метафаза I.
3. Анафаза I.
4. Телофаза I.
5. Профаза II.
6. Метафаза II.
7. Анафаза II.
8. Телофаза II.

Тест 10. В какую стадию мейоза происходит кроссинговер?

1. Профаза I.
   2. Метафаза I.
   3. Анафаза I.
   4. Телофаза I.
   5. Профаза II.
   6. Метафаза II.
   7. Анафаза II.
   8. Телофаза II.

Задание по теме «Мейоз». Тест 1. 1. Тест 2. 2. Тест 3. 1. *Тест 4. 1, 2, 3. Тест 5. 7. *Тест 6. 4, 5, 6. Тест 7. 8, Тест 8. 8. *Тест 9. 1, 3, 7. Тест 10. 1.

Задание на дом:

Занятие №3.

Гаметогенез. Оплодотворение.

Фронтальный опрос:

Сравнение бесполого и полового размножения по следующим характеристикам:

1. Число особей, участвующих в размножении;

Образуются ли гаметы? У какого способа отсутствует мейоз?

1. На кого похожи потомки?
2. Для каких организмов характерны?
3. Где быстрее происходит увеличение численности?

Индивидуальный опрос:

1. Характеристика 1-го деления мейоза.
2. Характеристика 2-го деления мейоза.
3. Отличия мейоза от митоза.

Работа с карточками у доски:

Изучение нового материала.

1.Самостоятельная работа студентов с учебником, заполнение таблицы:

Гаметы. Это половые клетки, при слиянии которых образуется зигота, дающая начало новому организму. Они представляют собой высокоспециализированные клетки, участвующие в осуществлении процессов, связанных с половым размножением. Гаметы имеют ряд особенностей, отличающих их от соматических клеток: хромосомный набор соматических клеток – диплоидный (2n2с), а гамет – гаплоидный (nс); гаметы не делятся; гаметы, особенно яйцеклетки, более крупные, чем соматические клетки; яйцеклетка содержит много питательных веществ, сперматозоид – мало (практически отсутствуют); гаметы имеют измененное ядерно-цитоплазматическое соотношение по сравнению с соматическими клетками (в яйцеклетке ядро занимает значительно больший объем, чем цитоплазма, в сперматозоиде – наоборот, причем ядро имеет такие же размеры, что и в яйцеклетке). Активная роль в оплодотворении принадлежит сперматозоиду. Поэтому он имеет малые размеры и подвижен (у животных). Яйцеклетка не только приносит в зиготу свой набор хромосом, но и обеспечивает развитие зародыша на ранних стадиях. Поэтому она имеет крупные размеры и, как правило, содержит большой запас питательных веществ.

Организация яйцеклеток животных. Размер яйцеклеток колеблется в широких пределах – от нескольких десятков микрометров до нескольких сантиметров (яйцеклетка человека – около 100 мкм, яйцо страуса, имеющее длину со скорлупой порядка 155 мм, – тоже яйцеклетка). Яйцеклетка имеет ряд оболочек, располагающихся поверх плазматической мембраны, и запасные питательные вещества. У млекопитающих яйцеклетки имеют блестящую оболочку, поверх которой располагается лучистый венец – слой фолликулярных клеток.

Количество питательных веществ, накапливаемых в яйцеклетке, зависит от условий, в которых происходит развитие зародыша. Так, если развитие яйцеклетки происходит вне организма матери и приводит к формированию крупных животных, то желток может составлять более 95% объема яйцеклетки. Яйцеклетка млекопитающих содержит менее 5% желтка. В связи с накоплением питательных веществ у яйцеклеток появляется полярность. Противоположные полюсы называются вегетативным и анимальным. Поляризация проявляется в том, что происходит изменение местоположения ядра в клетке (оно смещается в сторону анимального полюса), а также в особенностях распределения цитоплазматических включений (во многих яйцах количество желтка возрастает от анимального к вегетативному полюсу).

Организация сперматозоидов. Длина сперматозоида человека – 50–60 мкм. Функции сперматозоида определяют и его строение. Головка – самая крупная часть сперматозоида, образованная ядром, которое окружено тонким слоем цитоплазмы. На переднем конце головки расположена акросома – часть цитоплазмы с видоизмененным аппаратом Гольджи. Она вырабатывает фермент, который способствует растворению оболочек яйцеклетки. В месте перехода головки в среднюю часть образуется перехват – шейка сперматозоида, в которой расположены две центриоли. За шейкой располагается средняя часть сперматозоида, содержащая митохондрии, и хвост, который имеет типичное для всех жгутиков эукариот строение и является органоидом движения сперматозоида. Энергию для движения поставляет гидролиз АТФ, происходящий в митохондриях средней части сперматозоида.

2. Объяснение преподавателя с использованием таблиц и составлением конспекта в тетради.

Сперматогенез, оогенез. Гаметогенез – это процесс развития половых клеток – гамет. Предшественники гамет (гаметоциты ) диплоидны. Процесс образования сперматозоидов называется сперматогенезом, а образование яйцеклеток – оогенезом (овогенезом ) . В половых железах различают три разных участка, или зоны: зона размножения, зона роста, зона созревания. Сперматогенез и оогенез включают три одинаковые фазы: размножения, роста, созревания (деления). В сперматогенезе имеется еще одна фаза – формирования.

Фаза размножения: диплоидные клетки многократно делятся митозом. Количество клеток в гонадах растет, их называют оогонии и сперматогонии. Набор хромосом 2n. В фазе роста происходит их рост, образовавшиеся клетки называются ооциты 1-го порядка и сперматоциты 1-го порядка. В фазе созревания происходит мейоз, в результате первого мейотического деления образуются гаметоциты 2-го порядка (набор хромосом n2c), которые вступают во второе мейотическое деление, и образуются клетки с гаплоидным набором хромосом (nс). Оогенез на этом этапе практически заканчивается, а сперматогенез включает еще фазу формирования, во время которой формируются сперматозоиды.

В отличие от образования сперматозоидов, которое происходит только после достижения половой зрелости (в частности, у позвоночных животных), процесс образования яйцеклеток начинается еще у зародыша. Период размножения полностью осуществляется на зародышевой стадии развития и заканчивается к моменту рождения (у млекопитающих и человека). В период роста ооциты увеличиваются в размерах за счет накопления питательных веществ (белков, жиров, углеводов) и пигментов – образуется желток. Затем ооциты 1-го порядка вступают в период созревания. В результате первого мейотического деления возникают две дочерние клетки. Одна из них, относительно мелкая, называемая первым полярным тельцем, не является функциональной, а другая, более крупная (ооцит 2-го порядка ), подвергается дальнейшим преобразованиям.

Второе деление мейоза осуществляется до стадии метафазы II и продолжится только после того, как ооцит 2-го порядка вступит во взаимодействие со сперматозоидом и произойдет оплодотворение. Таким образом, из яичника выходит, строго говоря, не яйцеклетка, а ооцит 2-го порядка. После оплодотворения он делится, в результате чего возникают яйцеклетка (или яйцо ) и второе полярное тельце. Однако традиционно для удобства яйцеклеткой называют ооцит 2-го порядка, готовый к взаимодействию со сперматозоидом. Таким образом, в результате оогенеза образуется одна нормальная яйцеклетка и три полярных тельца.

Оплодотворение. Совокупность процессов, приводящих к слиянию мужских и женских гамет, объединению их ядер и образованию зиготы, которая дает начало новому организму, называется оплодотворением.

Различают наружное оплодотворение, при котором встреча сперматозоидов и яйцеклеток происходит во внешней среде, и внутреннее оплодотворение, при котором встреча сперматозоидов и яйцеклеток происходит в половых путях самки.

Чаще всего сперматозоид полностью втягивается в яйцо, иногда жгутик остается снаружи и отбрасывается. С момента проникновения сперматозоида в яйцо гаметы перестают существовать, так как образуют единую клетку – зиготу. В зависимости от количества сперматозоидов, проникающих в яйцеклетку при оплодотворении, различают: моноспермию – оплодотворение, при котором в яйцо проникает только один сперматозоид (наиболее обычное оплодотворение), и полиспермию – оплодотворение, при котором в яйцеклетку проникает несколько сперматозоидов. Но даже в этом случае с ядром яйцеклетки сливается ядро только одного из сперматозоидов, а остальные ядра разрушаются.

Двойное оплодотворение. Важнейшими преимуществами цветковых растений являются наличие цветка и плода. Цветок способствует опылению, а плод защищает семена и способствует их распространению. Гаметофит цветковых крайне редуцирован: мужской представлен пыльцевым зерном, женский – зародышевым мешком.

У цветка различают цветоножку, цветоложе, околоцветник, образованный чашечкой из чашелистиков и лепестками венчика, тычинки и пестики. У некоторых цветков отдельные части могут отсутствовать. Большинство цветков (свыше 70%) имеет и тычинки, и пестики. Их называют обоеполыми (вишня, горох). Некоторые цветки – однополые: мужские содержат только тычинки, женские – только пестики. У однодомных растений тычиночные и пестичные цветки располагаются на одном растении (арбуз, тыква, огурец). У двудомных растений мужские цветки находятся на одном растении, женские – на другом (ива, тополь, конопля).

Попав на рыльце пестика, пыльца начинает прорастать. Вегетативная клетка отвечает за образование пыльцевой трубки, по которой движется генеративная клетка, которая дает начало двум спермиям. Пыльцевая трубка продвигается по столбику пестика и через микропиле врастает в зародышевый мешок. После проникновения в зародышевый мешок кончик пыльцевой трубки разрывается, и спермии попадают внутрь зародышевого мешка. Один из спермиев сливается с яйцеклеткой, образуя диплоидную зиготу, а второй – с центральным ядром зародышевого мешка, образуя триплоидное ядро, из которого формируется эндосперм – питательная ткань зародыша. Синергиды и антиподы дегенерируют. Этот процесс получил название двойного оплодотворения.

Таким образом, после двойного оплодотворения из яйцеклетки формируется зародыш семени, из центрального ядра зародышевого мешка – эндосперм, из интегументов – семенная кожура, из всего семязачатка – семя, а из стенок завязи – околоплодник. В целом из завязи пестика формируется плод с семенами. Двойное оплодотворение у цветковых растений было открыто в 1898 г. русским ботаником Навашиным в 1898 году.

Задания для закрепления и проверки знаний

Фронтальная беседа.

1. Когда начинается сперматогенез у человека?
2. Когда начинается оогенез у человека?
3. Какие зоны различают в гонадах?
4. Что образуется из ооцита после мейоза?
5. Какой набор хромосом в гаметоцитах 2-го порядка после первого деления созревания?
6. Какой набор хромосом в гаметах?
7. Как называются оболочки яйцеклетки?
8. Где располагаются митохондрии в сперматозоидах? Где располагаются центриоли?
9. У каких организмов внешнее оплодотворение?
10. Каковы размеры яйцеклетки?

Диктант терминов «Размножение растений и животных»

1. Половые клетки, участвующие в размножении, называются … (Гаметы. )

2. Мужские гаметы называются … (Сперматозоиды. )

3. Женские гаметы называются … (Яйцеклетки. )

4. Процесс слияния половых клеток называют … (Оплодотворение. )

5. Животные, у которых одни особи производят только сперматозоиды, а другие яйцеклетки, называются … (Раздельнополые. )

6. Особи, способные производить в своем теле одновременно мужские и женские гаметы, называются … , или... (Обоеполые, или гермафродиты. )

7. Способность зародыша развиваться из неоплодотворенной яйцеклетки называется … (Партеногенез .)

8. Оплодотворенная яйцеклетка называется... (Зигота .)

9. Половые органы самцов – … (Семенники .)

10. Половые органы самок – … (Яичники .)

11. Для растений характерны два способа размножения – … и... (Бесполое и половое. )

12. Образование новых особей из корня, побега называют … (Вегетативное размножение. )

13. Органом полового размножения растений является … (Цветок .)

14. Процесс, при котором пыльца попадает на рыльце пестика, называют … (Опыление .)

15. Спермии развиваются в … (Пыльцевых зернах. )

16. Первый спермий сливается с … , а второй спермий – с … (Яйцеклеткой ; центральной клеткой. )

17. При слиянии спермия с яйцеклеткой образуется … (Зигота .)

18. При слиянии спермия с центральной клеткой образуется … (Эндосперм .)

19. Стенки завязи становятся стенками … (Плода .)

Занятие №4.

Индивидуальное развитие организма. Эмбриогенез.

Лекция

Эмбриогенез. Онтогенез, или индивидуальное развитие, – процесс развития особи от момента образования зиготы до смерти. Для удобства изучения его делят на определенные периоды и стадии: эмбриональный – от образования зиготы до рождения или же выхода из яйцевых оболочек и постэмбриональный – от выхода из яйцевых оболочек или рождения до смерти организма.

Процесс оплодотворения начинается в момент контакта сперматозоида и яйцеклетки. С момента проникновения сперматозоида в яйцо гаметы перестают существовать, так как образуют единую клетку – зиготу.

Дроблением, или бластуляцией, называют ряд последовательных митотических делений зиготы, в результате которых цитоплазма яйца разделяется на многочисленные, содержащие ядра клетки меньшего размера. В результате дробления образуются клетки, которые называют бластомерами. Дробление у представителей разных групп животных имеет свои особенности, однако завершается оно образованием сходной по строению структуры – бластулы. Бластула – это однослойный зародыш. Она состоит из слоя клеток – бластодермы, ограничивающей полость – бластоцель, или первичную полость тела. Бластула формируется начиная с ранних этапов дробления благодаря расхождению бластомеров. Возникающая при этом полость заполняется жидкостью.

Следующий этап эмбриогенеза – гаструляция (образование зародышевых листков). Для гаструляции характерны интенсивные перемещения отдельных клеток и клеточных масс. В результате гаструляции образуется двухслойный, а затем трехслойный зародыш (у большинства животных) – гаструла. Первоначально образуются наружный (эктодерма ) и внутренний (энтодерма ) зародышевые листки. Позже между экто- и энтодермой закладывается третий зародышевый листок – мезодерма. При образовании мезодермы происходит образование вторичной полости тела , или целома.

Следующий этап – органогенез. В органогенезе можно выделить две фазы: нейруляция – образование комплекса осевых органов (нервная трубка, хорда, кишечная трубка и мезодерма), построение остальных органов, приобретение различными участками тела типичной для них формы и черт внутренней организации.

Зародыш на стадии нейруляции называется нейрулой. На спинной стороне образуется нервная пластинка, ее края утолщаются и приподнимаются, образуя нервные валики. В центре пластинки возникает U-образное углубление – нервный желобок, края его соприкасаются, а затем смыкаются. В результате этих процессов возникает нервная трубка с полостью – невроцелем. Из материала эктодермы, помимо нервной трубки, развиваются эпидермис и его производные (перья, волосы, ногти, когти, кожные железы и т.д.), компоненты органов зрения, слуха, обоняния, эпителий ротовой полости, эмаль зубов.

Практически одновременно с нейруляцией происходят процессы закладки мезодермы и хорды. Вначале вдоль боковых стенок первичной кишки путем выпячивания энтодермы образуются складки. Участок энтодермы, расположенный между этими складками, отделяется от основной массы энтодермы. Так появляется хорда. Возникшие выпячивания энтодермы отшнуровываются от первичной кишки и превращаются в ряд сегментарно-расположенных замкнутых мешков, называемых целомическими мешками. Их стенки образованы мезодермой, а полость внутри представляет собой вторичную полость тела.

Из мезодермы развиваются все виды соединительной ткани, дерма, скелет, поперечно-полосатая и гладкая мускулатура, кровеносная и лимфатическая системы, половая система.

Из материала энтодермы развиваются эпителий кишечника и желудка, пищеварительные железы, эпителий легких и воздухоносных путей, передняя и средняя доли гипофиза, щитовидная и паращитовидная железы.

Фронтальная беседа.

1. Развитие с момента оплодотворения до рождения организма называют … (Зародышевое .)

2. Стадию деления зиготы на множество клеток называют … (Дробление .)

3. Шарообразный зародыш с полостью внутри называют … (Бластула .)

4. Стадию образования у зародыша трех зародышевых слоев называют … (Гаструла .)

5. Наружный зародышевый слой называется … (Эктодерма .)

6. Внутренний зародышевый слой называется … (Энтодерма .)

7. Средний зародышевый слой называется … (Мезодерма .)

8. Стадия, на которой происходит образование систем органов, называется … (Нейрула .)

9. Развитие организма с момента его рождения до смерти называют … (Постэмбриональным .)

Занятие №5.

Постэмбриональное развитие.

Лекция

Постэмбриональный период развития начинается в момент рождения или выхода организма из яйцевых оболочек и продолжается вплоть до его смерти. Постэмбриональное развитие включает в себя: рост организма; установление окончательных пропорций тела; переход систем органов на режим взрослого организма (в частности, половое созревание). Различают два основных типа постэмбрионального развития : 1) прямое, 2) с превращением.

При прямом развитии из тела матери или яйцевых оболочек выходит особь, отличающаяся от взрослого организма только меньшим размером (птицы, млекопитающие).

Различают: неличиночный (яйцекладный) тип, при котором зародыш развивается внутри яйца (рыбы, птицы); внутриутробный тип, при котором зародыш развивается внутри организма матери и связан с ним через плаценту (плацентарные млекопитающие).

При развитии с превращением (метаморфозом) из яйца выходит личинка, устроенная проще взрослого животного (иногда сильно отличающаяся от него); как правило, она имеет специальные личиночные органы, часто ведет иной образ жизни, чем взрослое животное (насекомые, некоторые паукообразные, амфибии).

Например, у бесхвостых земноводных из яйцевых оболочек выходит личинка - головастик. Он имеет обтекаемую форму тела, хвостовой плавник, жаберные щели и жабры, органы боковой линии, двухкамерное сердце, один круг кровообращения. Со временем, под влиянием гормона щитовидной железы, головастик претерпевает метаморфоз. У него рассасывается хвост, появляются конечности, исчезает боковая линия, развиваются легкие и второй круг кровообращения, т.е. постепенно он приобретает признаки, характерные для земноводных.

Занятие №6.

Индивидуальное развитие человека. Репродуктивное здоровье. Последствия влияния алкоголя, никотина, наркотических веществ, загрязнения среды на развитие человека.

Лекция

Развитие организма человека. Индивидуальное развитие человека (онтогенез) начинается с момента оплодотворения, когда происходит слияние женской (яйцеклетка) и мужской (сперматозоид) половых клеток. Начальные этапы развития протекают в половых путях женщины, поэтому весь онтогенез принято делить на пренаталъный и постнатальный (от лат. natus - роды) периоды, т. е. дородовой и послеродовой.
В пренатальном (внутриутробном) периоде онтогенеза в свою очередь выделяют зародышевый (эмбриональный) и плодный (феталъный) периоды. Первый длится 2 месяца, второй - с 3-го по 9-й включительно (рис. 1).
В эмбриональном периоде происходит увеличение числа клеток, которые постепенно дифференцируются в зачатки всех типов тканей (гистогенез). В течение второго месяца внутриутробного развития образуются органы (органогенез); в основных чертах формируются части тела: голова, шея, туловище и конечности. С 3-го месяца начинается интенсивный рост и развитие тела плода, продолжающийся и после рождения ребенка.
С момента рождения начинается процесс самостоятельной жизни индивидуума и его адаптация к окружающей среде. Вновь приобретаемые признаки наслаиваются на переданные по наследству, в результате чего в организме происходят сложные преобразования. Физическое развитие индивидуума характеризуется весом, ростом и размерами отдельных частей тела (рис. 2).
Эти показатели в течение жизни изменяются неравномерно. Ускоренный рост наблюдается в период раннего детства (от 1 года до 3 лет), в возрасте от 5 до 7 лет и в период полового созревания (от 11-12 до 15-16 лет), при этом изменяются и основные пропорции тела. Параллельно с ростом наблюдаются возрастные изменения во всех органах и системах. Примерно к 20-25 годам рост человека прекращается и наступает относительно стабильный период существования - зрелый возраст. После 55-60 лет человек начинает постепенно стареть, и в ряде органов возникают склеротические изменения. Это в свою очередь вызывает снижение различных функций организма.
С момента рождения начинается процесс самостоятельной жизни индивидуума и его адаптация к окружающей среде. Вновь приобретаемые признаки наслаиваются на переданные по наследству, в результате чего в организме происходят сложные преобразования. Физическое развитие индивидуума характеризуется весом, ростом и размерами отдельных частей тела (рис. 2). Эти показатели в течение жизни изменяются неравномерно.
Ускоренный рост наблюдается в период раннего детства (от 1 года до 3 лет), в возрасте от 5 до 7 лет и в период полового созревания (от 11-12 до 15-16 лет), при этом изменяются и основные пропорции тела. Параллельно с ростом наблюдаются возрастные изменения во всех органах и системах. Примерно к 20-25 годам рост человека прекращается и наступает относительно стабильный период существования - зрелый возраст. После 55-60 лет человек начинает постепенно стареть, и в ряде органов возникают склеротические изменения. Это в свою очередь вызывает снижение различных функций организма.
В процессе развития и роста организма и формирования его нервной системы меняется характер и уровень потребностей человека. У новорожденного доминируют витальные потребности, связанные с осуществлением жизненно важных функций: питания, дыхания, сна и т. п. Постепенно формируются и интенсивно развиваются разнообразные физиологические потребности, связанные с перемещением в пространстве, с усвоением различных пищевых веществ, ростом и развитием, а также самостоятельным выполнением и произвольным регулированием физиологических функций. Сравнительно рано, уже на первом году жизни, начинают формироваться познавательные потребности, особенно в период раннего детства (1-3 года) и позднее на протяжении дошкольного и школьного периодов развития ребенка. Формирование социально-коммуникативных потребностей занимает довольно длительный период онтогенеза, включая зрелую жизнь индивидуума.
В период полового созревания в развитии личности субъекта доминируют социально-коммуникативные потребности. Вершиной в развитии личности являются творческие потребности, связанные с накоплением новых знаний и культурных ценностей. Начало формирования этих потребностей следует отнести к концу раннего детства и переходу к дошкольному периоду развития. Однако доминирующей мотивационной основой они могут стать позднее, когда личность человека уже сформирована, и наступает период зрелого существования.

Развитие после рождения.

Вариант 1

А1. Что у ребенка растет наиболее быстро в возрасте 7-10 лет?

1)голова

2) руки

3) ноги

4) туловище

А2. Во сколько раз длина ног взрослого человека больше, чем у новорожденного?

1) в 5 раз 3) в 3 раза

2) в 4 раза 4) в 2 раза

A3. Что свидетельствует о наступлении биологической зрелости юношей?

1) появление неуклюжести и размашистости движений

2) появление менструаций

3) появление поллюций

4) ускоренный рост рук

А4. Что отражает степень физического развития субъекта?

1) календарный возраст

2) биологический возраст

3) внутреннее ощущение человеком своего возраста

4) возраст, на который человек выглядит

В1. Какая часть тела у зародыша растет быстрее в первый месяц развития?

С1. Почему в первый месяц развития у зародыша голова растет быстрее всего?

Индивидуальное развитие организма. Внутриутробное развитие организма.

Развитие после рождения.

Вариант 2

А1. Когда окончательно формируется телосложение человека?

1) в подростковый период

2) в 18 лет

3) в 20 лет

4) в 30 лет

А2. Во сколько раз размер головы взрослого человека больше, чем у новорожденного?

1) в 4,5 раза

2) в 4 раза

3) в 3 раза

4) в 2 раза

A3. Что свидетельствует о наступлении биологической зрелости девушек?

1) ускоренный рост ног

2) появление поллюций

3) появление менструаций

4) рост груди

А4. Когда у ребенка начинают работать сосудосуживающие рефлексы, а грудное дыхание сменяется грудобрюшным?

1) в 3 года

2) после полуростового скачка (5-7 лет)

3) в 7-10 лет

4) в подростковом возрасте

В1. Где происходит оплодотворение яйцеклетки?

________________________________________________________________________

В2. Сколько недель продолжается период беременности у человека?

________________________________________________________________________

С1. Что такое полуростовой скачок?

Задание на дом: изучить текст параграфа, ответить на вопросы.

Подготовить сообщения: «Влияние вредных привычек на развитие зародыша»

«Влияние алкоголя, курения и наркомании на постэмбриональное развитие»

Вопросы к зачёту:

Группа делится на два варианта, каждому варианту предлагается 10 тестовых и один теоретический вопрос.

Вариант 1

1. Как называется набор хромосом, характерный для вида?
2. Какой набор хромосом в соматических и половых клетках?
3. Сколько хромосом и ДНК в различных периодах интерфазы?
4. Как называются парные, одинаковые хромосомы соматической клетки?
5. Как называются первичная перетяжка и концы хромосомы?
6. Сколько хромосом и ДНК в клетке перед митозом и в конце митоза?
7. Сколько хромосом и ДНК в профазе, метафазе и анафазе митоза?
8. Каков смысл мейоза?
9. Как называются первое и второе деления мейоза?
10. Какие процессы происходят в клетке в профазе I мейоза?
11. Сколько хромосом и ДНК перед мейозом, после первого и второго делений?
12. Какой набор хромосом и ДНК в метафазе I и анафазе I мейоза?


15. Когда в мейозе происходит перекомбинация генетического материала?
16. Перечислите фазы мейоза, во время которых хромосомы двухроматидные.

18. Как называется деление, при котором происходит множественное деление ядра и образуется несколько особей (у трипаносом, малярийного плазмодия)?
19. Что характерно для генотипов дочерних особей по сравнению с материнской при бесполом размножении?
20. Какой набор хромосом имеют споры?
21. Как называются оболочки яйцеклетки млекопитающих?
22. Когда начинается оогенез у человека?
23. Как называется размножение, при котором развитие нового организма происходит из неоплодотворенной яйцеклетки?
24. Каков набор хромосом гаметогониев, гаметоцитов 1-го порядка, гаметоцитов 2-го порядка?
25. Что образуется после сперматогенеза из одного сперматоцита?
26. Что образуется после оогенеза из одного ооцита?
27. У каких организмов внешнее оплодотворение?
28. Чем представлены мужской и женский гаметофиты цветковых растений?
29. Что образуется из интегументов и центральной клетки зародышевого мешка?
30. Из чего образуется околоплодник?
31. Кто открыл двойное оплодотворение?
32. Из каких периодов складывается онтогенез животных?
33. Из каких периодов складывается эмбриогенез животных?
34. Что образуется в результате дробления зиготы?
35. Как называется двухслойный зародыш ланцетника?
36. Что образуется из эктодермы, энтодермы и мезодермы нейрулы?
37. Из каких зародышевых листков образуются позвоночник, эпидермис и легкие?
38. Какие животные относятся к вторичноротым?
39. Назовите трех животных с прямым постэмбриональным развитием.
40. Назовите трех животных с непрямым постэмбриональным развитием.

Теоретические вопросы

1. Митотический цикл клетки.
2. Зарисуйте и объясните поведение пары гомологичных хромосом в профазу, метафазу, анафазу и телофазу первого мейотического деления.

Вариант 2

1. Что образуется после сперматогенеза из одного сперматоцита?
2. Какие животные относятся к вторичноротым?
3. Что образуется из интегументов и центральной клетки зародышевого мешка?
4. Как называется набор хромосом, характерный для вида?
5. Сколько хромосом и ДНК в различных периодах интерфазы?
6. Сколько хромосом и ДНК в профазе, метафазе и анафазе митоза?
7. Как называется двухслойный зародыш ланцетника?
8. Каков смысл мейоза?
9. Какие процессы происходят в клетке в профазе I мейоза?
10. Сколько хромосом и ДНК перед мейозом, после первого и второго деления?
11. Какой набор хромосом и ДНК в метафазе I и анафазе I мейоза?
12. Из чего образуется околоплодник?
13. Что характерно для интерфазы между первым и вторым делениями мейоза?
14. Какой набор хромосом и ДНК в метафазе II и анафазе II мейоза?
15. Что образуется после оогенеза из одного ооцита?
16. Как называются парные, одинаковые хромосомы соматической клетки?
17. Что характерно для бесполого размножения?
18. Из каких периодов складывается эмбриогенез животных?
19. Сколько хромосом и ДНК в клетке перед митозом и в конце митоза?
20. Как называется деление, при котором происходит множественное деление ядра и образуется несколько особей (у трипаносом, малярийного плазмодия)?
21. Что характерно для генотипов дочерних особей по сравнению с материнской при бесполом размножении?
22. Из каких зародышевых листков образуются позвоночник, эпидермис и легкие?
23. Какой набор хромосом имеют споры?
24. Как называются оболочки яйцеклетки млекопитающих?
25. Как называются первичная перетяжка и концы хромосомы?
26. Когда начинается оогенез у человека?
27. Назовите трех животных с непрямым постэмбриональным развитием.
28. Как называется размножение, при котором развитие нового организма происходит из неоплодотворенной яйцеклетки?
29. Каков набор хромосом гаметогониев, гаметоцитов 1-го порядка, гаметоцитов 2-го порядка?
30. Какой набор хромосом в соматических и половых клетках?
31. У каких организмов внешнее оплодотворение?
32. Чем представлены мужской и женский гаметофиты цветковых растений?
33. Кто открыл двойное оплодотворение?
34. Из каких периодов складывается онтогенез животных?
35. Перечислите фазы мейоза, во время которых хромосомы – двухроматидные.
36. Что образуется в результате дробления зиготы?
37. Как называются первое и второе деления мейоза?
38. Что образуется из эктодермы, энтодермы и мезодермы нейрулы?
39. Когда в мейозе происходит перекомбинация генетического материала?
40. Назовите трех животных с прямым постэмбриональным развитием.

Теоретические вопросы

1.Митотический цикл клетки.
2. Зарисуйте и объясните поведение пары гомологичных хромосом в профазе, метафазе, анафазе и телофазе первого мейотического деления.
3. Бесполое размножение и его формы.
4. Яйцеклетки, сперматозоиды. Гаметогенез.
5. Типы онтогенеза. Стадии эмбриогенеза.
6. Образование спор и гамет у цветковых растений. Двойное оплодотворение.

Период существования клетки от момента ее образования путем деления материнской клетки (включая само деление) до собственного деления или смерти называют жизненным (клеточным) циклом .

Продолжительность жизненного цикла у различных клеток многоклеточного организма различны. Так, клетки нервной ткани после завершения эмбрионального периода перестают делиться и функционируют на протяжении всей жизни организма, а затем погибают. Клетки же зародыша на стадии дробления, завершив одно деление, сразу же приступают к следующему, минуя все остальные фазы.

Митоз - непрямое деление соматических клеток, в результате которого сначала происходит удвоение, а затем равномерное распределение наследственного материала между дочерними клетками.

Биологическое значение митоза: В результате митоза образуется две клетки, каждая из которых содержит столько же хромосом, сколько их было в материнской. Дочерние клетки генетически идентичны родительской. В результате митозов число клеток в организме увеличивается, что представляет собой один из главных механизмов роста. Многие виды растений и животных размножаются бесполым путем при помощи одного лишь митотического деления клеток, таким образом, митоз лежит в основе размножения. Митоз обеспечивает регенерацию утраченных частей и замещение клеток, происходящее в той или иной степени у всех многоклеточных организмов.

Митотический цикл - состоит из интерфазы и митоза. Длительность митотического цикла у разных организмов сильно варьирует. Непосредственно на деление клетки уходит обычно 1-3 часа, то есть основную часть жизни клетка находится в интерфазе.

Интерфазой называют промежуток между двумя клеточными делениями. Продолжительность интерфазы, как правило, составляет до 90% всего клеточного цикла. Состоит из трех периодов: пресинтетический, или G 1 ; синтетический, или S, постсинтетический, или G 2 .

Начальный отрезок интерфазы - пресинтетический период (2n2c, где n - количество хромосом, с - количество ДНК), период роста, начинающийся непосредственно после митоза. Синтетический период. Продолжительность синтетического периода различна: от нескольких минут у бактерий до 6-12 часов в клетках млекопитающих. Во время синтетического периода происходит самое главное событие интерфазы - удвоение молекул ДНК. Каждая хромосома становится двухроматидной, а число хромосом не изменяется (2n4c).

Постсинтетический период. Обеспечивает подготовку клетки к делению и также характеризуется интенсивными процессами синтеза белков, входящих в состав хромосом; синтезируются ферменты и энергетические вещества, необходимые для обеспечения процесса деления клетки.

Митоз . Для удобства изучения происходящих во время деления событий митоз искусственно разделяют на четыре стадии: профазу, метафазу, анафазу, телофазу.

Профаза (2n4c). В результате спирализации хромосомы уплотняются, укорачиваются. В поздней профазе хорошо видно, что каждая хромосома состоит из двух хроматид, соединенных центромерой. Хромосомы начинают передвигаться к клеточному экватору. Формируется веретено деления, ядерная оболочка исчезает, и хромосомы свободно располагаются в цитоплазме. Ядрышко обычно исчезает чуть раньше.

Метафаза (2n4c). Хромосомы выстраиваются в плоскости экватора, образуя так называемую метафазную пластинку . Центромеры хромосом лежат строго в плоскости экватора. Нити веретена прикрепляются к центромерам хромосом, некоторые нити проходят от полюса к полюсу клетки, не прикрепляясь к хромосомам.

Анафаза (4n4c). Начинается с деления центромер всех хромосом, в результате чего хроматиды превращаются в две совершенно обособленные, самостоятельные дочерние хромосомы. Затем дочерние хромосомы начинают расходиться к полюсам клетки.

Телофаза (2n2c). Хромосомы концентрируются на полюсах клетки и деспирализуются. Веретено деления разрушается. Вокруг хромосом формируется оболочка ядер дочерних клеток, затем происходит деление цитоплазмы клетки (или цитокинез).

При делении животных клеток, на их поверхности в плоскости экватора появляется борозда, которая, постепенно углубляясь, разделяет материнскую клетку на две дочерние. У растений деление происходит путем образования так называемой клеточной пластинки, разделяющей цитоплазму. Она возникает в экваториальной области веретена, а затем растет во все стороны, достигая клеточной стенки.

© Закрепление. Беседа. Работа учащихся с тетрадью и кодограммой.

© Задание на дом.

Урок 2. Мейоз

Задачи. Сформировать знания об особенностях образования половых клеток с гаплоидным набором хромосом, об уникальности гамет и механизмах перекомбинации генетического материала во время мейоза, о сходстве и отличиях мейоза и митоза, о необходимости охраны природной среды от загрязнения мутагенами.

Повторить морфологию хромосом, митотический цикл и о процессы, происходящие в различные периоды митотического цикла, значение митоза.

Оборудование. Демонстрационный материал: таблицы по общей биологии, диафильм "Деление клетки", кодограмма.

Ход урока:

© Повторение .

Письменная работа с карточками на 10 мин.

1. Характеристика интерфазы.

2. Характеристика митоза.

3. Морфология хромосом.

Работа с карточкой у доски: приложение 2.

Компьютерное тестирование: приложение 3.

Устное повторение.

© Изучение нового материала : объяснение с помощью диафильма.

1. Первое деление мейоза.

Мейоз - основной этап образования половых клеток. Во время мейоза происходит не одно (как при митозе), а два следующих друг за другом клеточных деления. Первому мейотическому делению предшествует интерфаза I - фаза подготовки клетки к делению, в это время происходят те же процессы, что и в интерфазе митоза.

Первое мейотическое деление называют редукционным , так как именно во время этого деления происходит уменьшение числа хромосом, образуются две клетки с гаплоидным набором хромосом, однако хромосомы остаются двухроматидными. Сразу же после первого деления мейоза совершается второе - по типу обычного митоза. Это деление называют эквационным, так как во время этого деления хромосомы становятся однохроматидными.

Биологическое значение мейоза: благодаря мейозу происходит редукция числа хромосом. Из одной диплоидной клетки образуется 4 гаплоидных. Благодаря мейозу образуются генетически различные гаметы, т.к. в процессе мейоза трижды происходит перекомбинация генетического материала: за счет кроссинговера; случайного и независимого расхождения гомологичных хромосом, а затем и хроматид. Благодаря мейозу поддерживается постоянство диплоидного набора хромосом в соматических клетках.

I и II деление мейоза складываются из тех же фаз, что и митоз, но сущность изменений в наследственном аппарате другая.

Профаза I. (2n4c). Самая продолжительная и сложная фаза мейоза. Состоит из ряда последовательных стадий. Гомологичные хромосомы начинают притягиваться друг к другу сходными участками и конъюгируют. Конъюгацией называют процесс тесного сближения гомологичных хромосом. Пару конъюгирующих хромосом называют бивалентом . Биваленты продолжают укорачиваться и утолщаться. Каждый бивалент образован четырьмя хроматидами. Поэтому его называют тетрадой . Важнейшим событием является кроссинговер - обмен участками хромосом. Кроссинговер приводит к первой во время мейоза рекомбинации генов. В конце профазы I исчезают ядерная оболочка и ядрышко. Биваленты перемещаются в экваториальную плоскость. Центриоли (если они есть) перемещаются к полюсам клетки, и формируется веретено деления.

Метафаза I (2n; 4с). Заканчивается формирование веретена деления. Спирализация хромосом максимальна. Биваленты располагаются в плоскости экватора. Причем центромеры гомологичных хромосом обращены к разным полюсам клетки. Расположение бивалентов в экваториальной плоскости равновероятное и случайное, то есть каждая из отцовских и материнских хромосом может быть повернута в сторону того или другого полюса. Это создает предпосылки для второй за время мейоза рекомбинации генов. Нити веретена прикрепляются к центромерам хромосом.

Анафаза I (2n; 4с). К полюсам расходятся целые хромосомы, а не хроматиды, как при митозе. У каждого полюса оказывается половина хромосомного набора. Причем, пары хромосом расходятся так, как они располагались в плоскости экватора во время метафазы. В результате возникают самые разнообразные сочетания отцовских и материнских хромосом, происходит вторая рекомбинация генетического материала.

Телофаза I (1n; 2с). У животных и некоторых растений хроматиды деспирализуются, вокруг них формируется ядерная оболочка. Затем происходит деление цитоплазмы (у животных) или образуется разделяющая клеточная стенка (у растений). У многих растений клетка из анафазы I сразу же переходит в профазу II.

2. Второе деление мейоза.

Интерфаза II (1n; 2с). Характерна только для животных клеток. Репликации ДНК не происходит.

Вторая стадия мейоза включает также профазу, метафазу, анафазу и телофазу. Она протекает так же, как обычный митоз.

Профаза II (1n; 2с). Хромосомы спирализуются, ядерная мембрана и ядрышки разрушаются, центриоли, если они есть, перемещаются к полюсам клетки, формируется веретено деления.

Метафаза II (1n; 2с). Формируются метафазная пластинка и веретено деления, нити веретена деления прикрепляются к центромерам.

Анафаза II (2n; 2с). Центромеры хромосом делятся, хроматиды становятся самостоятельными хромосомами, и нити веретена деления растягивают их к полюсам клетки. Число хромосом в клетке становится диплоидным, но на каждом полюсе формируется гаплоидный набор. Поскольку в метафазе II хроматиды хромосом располагаются в плоскости экватора случайно, в анафазе происходит третья рекомбинация генетического материала клетки, так как в результате кроссинговера хроматиды стали отличаться друг от друга и к полюсам отходят дочерние хроматиды, но отличные друг от друга.

Телофаза II (1n; 1с). Нити веретена деления исчезают, хромосомы деспирализуются, вокруг них восстанавливается ядерная оболочка, делится цитоплазма. Таким образом, в результате двух последовательных делений мейоза диплоидная клетка дает начало четырем дочерним, генетически различным клеткам с гаплоидным набором хромосом.

© Закрепление . Беседа. Работа учащихся с тетрадью и кодограммой.

© Задание на дом. Изучить текст параграфа, ответить на вопросы.

Приложение 1. Кодограмма. Приложение 2 Карточки у доски.

Приложение 3. Компьютерное тестирование.

Задание 14. "Митоз".

Тест 1 . Удваивается количество ДНК в клетке:

1. В пресинтетический период.

2. В синтетический период.

4. В метафазу.

Тест 2. Активный рост клетки происходит:

1. В пресинтетический период.

2. В синтетический период.

3. В постсинтетический период.

4. В метафазу.

Тест 3 . Клетка имеет набор хромосом и ДНК 2n4c и готовится к делению:

1. В пресинтетический период.

2. В синтетический период.

3. В постсинтетический период.

4. В метафазу.

Тест 4. Начинается спирализация хромосом, растворяется ядерная оболочка:

1. В анафазу.

2. В профазу.

3. В телофазу.

4. В метафазу.

Тест 5. Хромосомы выстраиваются по экватору клетки.

Задание 1. «Бесполое и половое размножение»

1. 
   При бесполом размножении в размножении всегда участвует одна особь.
2. 
   Для полового размножения необходимы две особи.
3. 
   Бесполое размножение всегда происходит без участия половых клеток.
4. 
   Половое размножение всегда происходит при помощи половых клеток.
5. 
   Бесполое размножении осуществляется только с помощью митоза.
6. 
   При половом размножении в жизненном цикле обязательно присутствует мейоз.
7. 
   При бесполом размножении потомки наследуют признаки только одного родителя.
8. 
   При половом размножении потомки всегда наследуют признаки двух родителей.
9. 
   При бесполом размножении потомки генетически идентичны материнскому организму.
10. 
    При половом размножении потомки всегда отличаются от родительских организмов.
11. 
    Преимущество бесполого размножения: позволяет быстро получить большое количество потомков от данного организма.
12. 
    Преимущество полового размножения: приводит к созданию уникальных комбинаций аллелей генов, поставляет материал для отбора.

Тест 1. Форма бесполого размножения, характерная для мхов и папоротников:

1. 
   Бинарное деление. 5. Клонирование.
2. 
   Шизогония. 6. Вегетативное размножение.
3. 
   Фрагментация. 7. Полиэмбриония.
4. 
   Почкование. 8. Спорообразование.

1. 
   Бинарное деление. 5. Клонирование.
2. 
   Шизогония. 6. Вегетативное размножение.
3. 
   Фрагментация. 7. Полиэмбриония.
4. 
   Почкование. 8. Спорообразование.

1. 
   Бинарное деление. 5. Клонирование.
2. 
   Шизогония. 6. Вегетативное размножение.
3. 
   Фрагментация. 7. Полиэмбриония.
4. 
   Почкование. 8. У человека бесполое размножение отсутствует.

1. 
   Бинарное деление. 5. Клонирование.
2. 
   Шизогония. 6. Вегетативное размножение.
3. 
   Фрагментация. 7. Полиэмбриония.
4. 
   Почкование. 8. Спорообразование.

1. 
   Потомство имеет гены только одного, материнского организма.
2. 
   Потомство генетически отличается от родительских организмов.
3. 
   В образовании потомства участвует одна особь.
4. 
   Потомство всегда генетически идентично материнскому организму.
5. 
   В образовании потомства обычно участвуют две особи.

1. 
   Бесполое размножение.
2. 
   Половое размножение.
3. 
   И бесполое и половое размножение в равной степени.
4. 
   Форма размножения не имеет никакого значения.

1. 
   Партеногенез - особая форма бесполого размножения.
2. 
   Партеногенез - особая форма полового размножения.
3. 
   Партеногенетическое развитие известно у тлей, пчел, дафний.
4. 
   Партеногенетическое потомство известно у человека .

1. 
   Гермафродиты - организмы, у которых могут образовываться и мужские и женские гаметы.
2. 
   Гаметы имеют гаплоидный набор хромосом, зигота - диплоидный.
3. 
   Б.Л.Астауров разработал способы направленного получения 100% особей одного пола.
4. 
   Бактерии делятся путем митоза.

1. 
   Бесполое размножение не имеет преимуществ по сравнению с половым размножением.
2. 
   Гаметы и зигота имеют гаплоидный набор хромосом.
3. 
   В половом размножении всегда принимают участие две особи.
4. 
   Половое размножение резко увеличивает наследственную изменчивость потомков.

Задание 6. «Строение хромосом»

Какие уровни компактизации ДНК обозначены буквами а-д?

1. 
   Что обозначено на рисунке цифрами 1 - 9?
2. 
   Сколько хроматид и молекул ДНК в хромосоме, обозначенной цифрой 1?
3. 
   Когда в ядре клетки видны хромосомы?
4. 
   Чему равен диплоидный (2n) и гаплоидный (n) набор хромосом человека?
5. 
   
6. 
   Какова максимальная длина ДНК в одной хромосоме человека?
7. 
   Какова длина всех молекул ДНК в ядре клетки человека?

1. 
   Какие периоды интерфазы обозначены цифрами 1 - 3?
2. 
   Какой набор хромосом и ДНК в различные периоды интерфазы ?
3. 
   Какие периоды митоза обозначены цифрами 4 - 7?
4. 
   Какой набор хромосом и ДНК в различные периоды митоза?

Тест 1. В интерфазе митотического цикла ДНК удваивается:

1. 
   В синтетический период.
2. 
   В постсинтетический период.
3. 
   В метафазу.

1. 
   В пресинтетический период.
2. 
   В синтетический период.
3. 
   В постсинтетический период.
4. 
   В метафазу.

1. 
   В пресинтетический период.
2. 
   В синтетический период.
3. 
   В постсинтетический период.
4. 
   В метафазу.

1. 
   В профазу.
2. 
   В анафазу.
3. 
   В метафазу.

1. 
   В профазу.
2. 
   В телофазу.
3. 
   В анафазу.
4. 
   В метафазу.

1. 
   В анафазу.
2. 
   В телофазу.
3. 
   В профазу.
4. 
   В метафазу.

1. 
   В профазу.
2. 
   В метафазу.
3. 
   В анафазу.
4. 
   В телофазу.

1. 
   В профазу.
2. 
   В метафазу.
3. 
   В анафазу.
4. 
   В телофазу.

1. 
   Хроматином.
2. 
   Эухроматином.
3. 
   Гетерохроматином.
4. 
   Вся ДНК в клетке активна.

1. 
   В профазу. 5. В пресинтетический период.
2. 
   В метафазу. 6. В синтетический период.
3. 
   В анафазу. 7. В постсинтетический период.
4. 
   В телофазу.

1. 
   Что такое диплоидный набор хромосом?
2. 
   Какие хромосомы называются гомологичными?
3. 
   Какие хромосомы называются метацентрическими, субметацентрическими, акроцентрическими?
4. 
   Какие хромосомы называются спутничными?
5. 
   Как называется первичная перетяжка и концы хромосомы?
6. 
   Сколько хромосом и ДНК в различных периодах интерфазы в диплоидной клетке?
7. 
   Сколько хромосом и ДНК в разные периоды митоза в диплоидной клетке?
8. 
   Как называются хромосомы в интерфазный период?
9. 
   Что такое эухроматин? Гетерохроматин?

1. Хроматин. 2. Хроматиды. 3. Нуклеосома. 4. Нуклеосомная фибрилла. 5. Хромонема. 6. Теломера. 7. Центромера. 8. Диплоидный набор хромосом. 9. Цитокинез. 10. Кариокинез.

Задание 12. «Мейоз»

Первое деление мейоза

Второе деление мейоза

1. 
   Какой набор хромосом и ДНК у клеток перед первым делением мейоза?
2. 
   Какой набор хромосом и ДНК у клеток в различные периоды первого деления мейоза?
3. 
   Какой набор хромосом и ДНК у клеток перед вторым делением мейоза?
4. 
   Какой набор хромосом и ДНК у клеток в различные периоды второго деления мейоза?
5. 
   В какую стадию мейоза происходит конъюгация и перекрест хромосом?
6. 
   В мейозе трижды происходит перекомбинация генетического материала. Когда?
7. 
   

Задание 14. «Мейоз»

Тест 1. Конъюгация гомологичных хромосом происходит в период:

1. 
   Профазу 1. 5. Профауза 2.
2. 
   Метафазу 1. 6. Метафазу 2.
3. 
   Анафазу 1. 7. Анафазу 2.
4. 
   Телофазу 1. 8. Телофазу 2.

Тест 2. В конце 1-го деления мейоза набор хромосом и ДНК:

1. 
   nc. 5. 2n4c.
2. 
   n2c. 6. 4n4c.
3. 
   n4c.
4. 
   2n2c.

1. 
   nc. 5. 2n4c.
2. 
   n2c. 6. 4n4c.
3. 
   n4c.
4. 
   2n2c.

1. 
   Профазы 1. 5. Профазы 2.
2. 
   Метафазы 1. 6. Метафазы 2.
3. 
   Анафазы 1. 7. Анафазы 2.
4. 
   Телофазы 1. 8. Телофазы 2.

1. 
   Профаза 1. 5. Профаза 2.
2. 
   Метафаза 1. 6. Метафаза 2.
3. 
   Анафаза 1. 7. Анафаза 2.
4. 
   Телофаза 1. 8. Такого набора быть не может.

1. 
   Профаза 1. 5. Профаза 2.
2. 
   Метафаза 1. 6. Метафаза 2.
3. 
   Анафаза 1. 7. Анафаза 2.
4. 
   Телофаза 1. 8. Телофаза 2.

1. 
   Профаза 1. 5. Профаза 2.
2. 
   Метафаза 1. 6. Метафаза 2.
3. 
   Анафаза 1. 7. Анафаза 2.
4. 
   Телофаза 1. 8. Телофаза 2.

1. 
   Профаза 1. 5. Профаза 2.
2. 
   Метафаза 1. 6. Метафаза 2.
3. 
   Анафаза 1. 7. Анафаза 2.
4. 
   Телофаза 1. 8. Телофаза 2.

1. 
   Профаза 1. 5. Профаза 2.
2. 
   Метафаза 1. 6. Метафаза 2.
3. 
   Анафаза 1. 7. Анафаза 2.
4. 
   Телофаза 1. 8. Телофаза 2.

1. 
   Профаза 1. 5. Профаза 2.
2. 
   Метафаза 1. 6. Метафаза 2.
3. 
   Анафаза 1. 7. Анафаза 2.
4. 
   Телофаза 1. 8. Телофаза 2.

Задание 15. «Мейоз»

1. 
   Каков биологический смысл мейоза?
2. 
   Какой набор хромосом и ДНК перед первым делением мейоза?
3. 
   Какой набор хромосом и ДНК перед вторым делением мейоза?
4. 
   Какие важнейшие процессы происходят в профазу-1 мейоза?
5. 
   Какой набор хромосом и ДНК у клеток в различные периоды 1-го деления мейоза?
6. 
   В какие фазы первого деления мейоза происходит перекомбинация генетического материала?
7. 
   Что характерно для интерфазы между первым и вторым делениями мейоза?
8. 
   Какой набор хромосом и ДНК у клеток в различные периоды 2-го деления мейоза?
9. 
   В какую фазу второго мейотического деления происходит перекомбинация генетического материала?
10. 
    В мейозе трижды происходит перекомбинация генетического материала. Когда?
11. 
    Перечислите фазы мейоза, во время которых хромосомы - двухроматидные.
12. 
    Сколько клеток образуется в результате мейоза из одной материнской клетки?

Задание 16. Важнейшие термины и понятия: «Мейоз»

1. Конъюгация. 2. Кроссинговер. 3. Гаплоидный набор хромосом. 4. Редукционное деление мейоза. 5. Перекомбинация в анафазу-1. 6. Перекомбинация в анафазу-2. 7. Эквационное деление мейоза.

1. 
   Какой набор хромосом в зоне размножения, где предшественники гамет делятся митотически?
2. 
   Какой набор хромосом в зоне роста, перед первым делением мейоза?
3. 
   Какой набор хромосом и ДНК после первого деления мейоза? После второго деления?
4. 
   Какое количество нормальных яйцеклеток образуется из одного овоцита, вступающего в мейоз?

Задание 18. «Строение половых клеток»

1. 
   Что обозначено на рисунке цифрами 1 - 12?
2. 
   Каковы размеры яйцеклетки у человека?
3. 
   Когда образуются яйцеклетки у человека?
4. 
   Где расположено ядро и митохондрии в сперматозоиде ?

Задание 19. «Гаметогенез. Оплодотворение»

1. 
   Как называется индивидуальное развитие организма от образования зиготы до конца жизни?
2. 
   Как называется развитие организма от зиготы до рождения или до выхода из яйцевых оболочек?
3. 
   Как называется период от рождения до конца жизни?
4. 
   Какие зоны различают в половых железах?
5. 
   Каков набор хромосом и ДНК гаметогониев? Гаметоцитов 1-го и 2-го порядка?
6. 
   Что образуется при сперматогенезе из одного сперматоцита ?
7. 
   Что образуется после оогенеза из 1 овоцита?
8. 
   Как называются оболочки яйцеклетки млекопитающих?
9. 
   Каковы размеры яйцеклетки млекопитающих?
10. 
    У каких организмов алецитальные яйцеклетки?
11. 
    У каких организмов изолецитальные яйцеклетки?
12. 
    У каких организмов умеренно телолецитальные яйцеклетки?
13. 
    У каких организмов резко телолецитальные яйцеклетки?
14. 
    Как называется развитие организма из неоплодотворенного яйца?
15. 
    У каких организмов гаплоидный партеногенез?
16. 
    У каких организмов диплоидный партеногенез?
17. 
    Чем заканчивается период дробления?
18. 
    Что в дальнейшем образуется из бластоцели?
19. 
    Как называется зародыш с двумя зародышевыми листками: эктодермой и энтодермой?
20. 
    Как называется отверстие в гаструле?
21. 
    Какие организмы относятся к вторичноротым?
22. 
    На какой стадии зародыш называется нейрулой?
23. 
    Какие системы органов образуются из эктодермы ?
24. 
    Укажите производные энтодермы.
25. 
    Укажите производные мезодермы.

1. Оплодотворение. 2. Морула. 3. Бластула. 4. Бластоцель. 5. Бластодерма. 6. Целобластула. 7. Амфибластула. 8. Дискобластула. 9. Бластоциста. 10. Гаструла. 11. Гастроцель. 12. Первичноротые. 13. Вторичноротые. 14. Нейрула.

1. 
   Что обозначено на рисунке цифрами 1 - 24?
2. 
   Где образуются микроспоры цветковых растений?
3. 
   Чем представлен мужской гаметофит цветковых растений?
4. 
   Чем представлен женский гаметофит цветковых растений?
5. 
   Что образуется из оплодотворенной яйцеклетки?
6. 
   Что образуется из оплодотворенной центральной клетки?
7. 
   Что образуется из интегументов? Из стенок завязи?

Задание 27. Выполните тесты: «Двойное оплодотворение»

Почти вся ДНК клетки заключена в ядре. ДНК - это длинный линейный полимер, содержащий много миллионов нуклеотидов. Четыре типа нуклеотидов ДНК, различаются азотистыми основаниями . Нуклеотиды располагаются в последовательности, которая преставляет собой кодовую форму записи наследственной информации.
Для реализации этой информации она переписывается, или транскрибируется в более короткие цепи и-РНК. Символами генетического кода в и-РНК служат тройки нуклеотидов - кодоны . Каждый кодон обозначает одну из аминокислот. Каждой молекуле ДНК соответствует отдельная хромосома, а вся генетическая информация, хранящаяся в хромосомах организма, называется геном .
Геном высших организмов содержит избыточное количество ДНК, это не связано со сложностью организма. Известно, что геном человека содержит ДНК в 700 раз больше, чем бактерия кишечная палочка. В то же время геном некоторых земноводных и растений в 30 раз больше, чем геном человека. У позвоночных более чем 90% ДНК не имеет существенного значения. Информация, хранящаяся в ДНК, организуется, считывается и реплицируется разнообразными белками.
Основными структурными белками ядра являются белки-гистоны , характерные только для эукариотических клеток. Гистоны - небольшие сильноосновные белки. Это свойство связано с тем, что они обогащены основными аминокислотами - лизином и аргинином. Гистоны характеризует также отсутствие триптофана. Они относятся к наиболее консервативным из всех известных белков, например, Н4 у коровы и гороха отличает всего два аминокислотных остатка. Комплекс белков с ДНК в клеточных ядрах эукариот обозначается как хроматин.
При наблюдении клеток с помощью светового микроскопа хроматин выявляется в ядрах как зоны плотного вещества, хорошо окрашивающиеся основными красителями. Углубленное изучение структуры хроматина началось в 1974 г., когда супругами Адой и Дональдом Олинс была описана его основная структурная единица, она была названа нуклеосомой.
Нуклеосомы позволяют более компактно уложить длинную цепь молекулы ДНК. Так, в каждой хромосоме человека длина нити ДНК в тысячи раз превышает размер ядра. На электронных фотографиях нуклеосома имеет вид дисковидной частицы, имеющей диаметр около 11 нм. Ее сердцевиной является комплекс из восьми молекул гистонов, в котором четыре гистона Н2А, Н2В, Н3 и Н4 представлены двумя молекулами каждый. Эти гистоны образуют внутреннюю часть нуклеосомы - гистоновый кор. На гистоновый кор накручена молекула ДНК, содержащая 146 пар нуклеотидов. Она образует два неполных витка вокруг гистонового кора нуклеосомы, на один виток приходится 83 нуклеотидных пары. Каждая нуклеосома отделена от следующей линкерной последовательностью ДНК, длина которой может составлять до 80 нуклеотидов. Такая структура напоминает бусы на нитке.
Расчет показывает, что ДНК человека, имеющая 6х10 9 нуклеотидных пар, должна содержать 3х10 7 нуклеосом. В живых клетках хроматин редко имеет такой вид. Нуклеосомы связаны друг с другом в еще более компактные структуры. Большая часть хроматина имеет вид фибрилл диаметром 30 нм. Такая упаковка осуществляется с помощью еще одного гистона Н1. На каждую нуклеосому приходится одна молекула Н1, которая стягивает линкерный участок в тех точках, где ДНК входит на гистоновый кор и выходит с него.
Упаковка ДНК значительно уменьшает ее длину. Тем не менее средняя длина хроматиновой нити одной хромосомы на этой стадии должна превышать размеры ядра в 100 раз.
Структура хроматина более высокого порядка представляет собой серию петель, каждая из них содержит примерно от 20 до 100 тысяч пар нуклеотидов. В основании петли располагается сайт-специфический ДНК-связывающий белок. Такие белки узнают определенные нуклеотидные последовательности (сайты) двух отстоящих участков хроматиновой нити и сближают их.

Все мы знаем, что облик человека, некоторые привычки и, даже, заболевания передаются по наследству. Вся эта информация о живом существе закодирована в генах. Так как же эти пресловутые гены выглядят, как они функционируют и где находятся?

Итак, носителем всех генов любого человека или животного является ДНК. Данное соединение было открыто в 1869 году Иоганном Фридрихом Мишером.Химически ДНК – это дезоксирибонуклеиновая кислота. Что же это означает? Каким образом эта кислота несет в себе генетический код всего живого на нашей планете?

Начнем с того, что рассмотрим, где располагается ДНК. В клетке человека имеется множество органоидов, которые выполняют различные функции. ДНК располагается в ядре. Ядро – это маленькая органелла, которая окружена специальной мембраной, и в которой хранится весь генетический материал – ДНК.

Каково строение молекулы ДНК?

Впервые структура ДНК была расшифрована в 1953 году Джеймсом Уотсоном и Френсисом Криком.

В одной молекуле ДНК имеется две цепочки нуклеотидов, которые спирально закручены вокруг друг друга. Как же эти нуклеотидные цепочки держатся рядом и закручиваются в спираль? Данный феномен обусловлен свойством комплементарности. Комплементарность означает, что друг напротив друга в двух цепочках могут находиться только определенные нуклеотиды (комплементарные). Так, напротив аденина всегда стоит тимин, а напротив гуанина всегда только цитозин. Таким образом, гуанин комплементарен с цитозином, а аденин – с тимином.Такие пары нуклеотидов, стоящие напротив друг друга в разных цепочках также называются комплементарными.

Схематически можно изобразить следующим образом:

Г - Ц
Т - А
Т - А
Ц - Г

Эти комплементарные пары А - Т и Г - Ц образуют химическую связь между нуклеотидами пары, причем связьмежду Г и Ц более прочная чем между А и Т. Связь образуется строго между комплементарными основаниями, то есть образование связи между не комплементарными Г и А – невозможно.

«Упаковка» ДНК, как цепочка ДНК становится хромосомой?

Некоторые молекулы ДНК активно используются организмом, а другие используются редко. Такие редко используемые молекулы ДНК помимо спирализации подвергается еще более компактной «упаковке». Такая компактная упаковка называется суперспирализацией и укорачивает нить ДНК в 25-30 раз!

Как происходит упаковка спиралей ДНК?

При необходимости использовать ту или иную молекулу ДНК происходит процесс «раскручивания», то есть нить ДНК «сматывается» с «катушки» - гистонового белка (если была на нее накручена) и раскручивается из спирали в две параллельные цепи. А когда молекула ДНК находится в таком раскрученном состоянии, то с нее можно считать необходимую генетическую информацию. Причем считывание генетической информации происходит только с раскрученных нитей ДНК!

Совокупность суперспирализованных хромосом называется гетерохроматин , а хромосом, доступных для считывания информации – эухроматин .

Что такое гены, какова их связь с ДНК?

Строгая последовательность нуклеотидов является уникальной для каждого гена и строго определенной. Например, последовательность ААТТААТА – это фрагмент гена, кодирующего выработку инсулина. Для того чтобы получить инсулин, используется именно такая последовательность, для получения, например, адреналина, используется другая комбинация нуклеотидов. Важно понимать, что только определенная комбинация нуклеотидов кодирует определенный «продукт» (адреналин, инсулин и т.д.). Такая вот уникальная комбинация определенного числа нуклеотидов, стоящая на «своем месте» - это и есть ген .

Помимо генов в цепи ДНК расположены, так называемые «некодирующие последовательности». Такие некодирующие последовательности нуклеотидов регулируют работу генов, помогают спирализации хромосом, отмечают точку начала и конца гена. Однако, на сегодняшний день, роль большинства некодирующих последовательностей остается невыясненной.

Что такое хромосома? Половые хромосомы

В чем заключаются различия хромосом?

Размер хромосом колеблется: самыми крупными являются хромосомы пар №1 и №3, самыми маленькими хромосомы пар № 17, №19.

Помимо форм и размеров хромосомы различаются по выполняемым функциям. Из 23 пар, 22 пары являются соматическими и 1 пара – половые. Что это значит? Соматические хромосомы определяют все внешние признаки индивидуума, особенности его поведенческих реакций, наследственный психотип, то есть все черты и особенности каждого конкретного человека. А пара половых хромосом определяет пол человека: мужчина или женщина. Существует две разновидности половых хромосом человека – это Х (икс) и У (игрек). Если они сочетаются как ХХ (икс - икс) – это женщина, а если ХУ (икс - игрек) – перед нами мужчина.

Наследственные болезни и повреждения хромосом

Существует множество более мелких «поломок» генетического материала, которые не ведут к возникновению болезни, а наоборот, придают хорошие свойства. Все «поломки» генетического материала называются мутациями. Мутации, ведущие к болезням или ухудшению свойств организма, считают отрицательными, а мутации, ведущие к образованию новых полезных свойств, считают положительными.

Однако, применительно к большинству болезней, которыми сегодня страдают люди, передается по наследству не заболевание, а лишь предрасположенность. Например, у отца ребенка сахар усваивается медленно. Это не означает, что ребенок родится с сахарным диабетом , но у ребенка будет иметься предрасположенность. Это означает, если ребенок будет злоупотреблять сладостями и мучными изделиями, то у него разовьется сахарный диабет.

На сегодняшний день развивается так называемая предикативная медицина. В рамках данной медицинской практики у человека выявляются предрасположенности (на основе выявления соответствующих генов), а затем ему даются рекомендации - какой диеты придерживаться, как правильно чередовать режим труда и отдыха, чтобы не заболеть.

Как прочитать информацию, закодированную в ДНК?

Как происходит синтез РНК, как при помощи РНК синтезируется белок?

Как происходит синтез белка закодированного определенным геном?

Белок для любого живого организма является продуктом гена. Именно белками определяются все разнообразные свойства, качества и внешние проявления генов.