1. Мейоз как процесс формирования гаплоидных клеток. Фазы мейоза, их характеристика и значение. Рекомбинация наследственного материала, ее медицинское и эволюционное значение.
Ответ: Образование половых клеток в половых железах происходит в результате мейотического деления. Мейоз типичен для клеток из которых образуются гаметы и споры. Сущность заключается в уменьшении числа хромосом. Мейоз – это единый, неприрывный процесс, состоящий из двух последующих делений, котор. Предшествует одна интерфаза.
I. Интерфаза – это подготовительный период. Продолжительность которого от нскольких часов до нескольких суток. Интерфазу подразделяют на 3 периода:
-пресинтетический период G1 от 10 до нескольких суток.
А) образуются цитоплазматические структуры.
Б) происходит синтез всех видов РНК.
В) в ядрышках образуются суб-единицы рибосом.
Г) синтезируются белки, которые будут выполнять структурную и ферментативные функции.
Д) происходит синтез АТФ.
-синтетический период от 6 до 10 часов: происходит в ядре клетки. Синтезируется молекула ДНК. Число ДНК удваивается, при этом число хромосом в ядре не изменяется, т.к. образовавшийся ДНК идет на образование второй хроматиды у хромосомы. Этим процессов (редуплекации) определяется передача наследственных признаков в дочерние клетки.
-постсинтетический период от 3-6 часов: продолжается синтез белков и АТФ.
II. Профаза.
1. Коньюгация и кроссинговер хромосом. Выделяют три случая кроссинговера:
1) кроссинговер происходит без обмена участков хромосом.
2) кроссинговер происходит с обменом участков хромосом.
3) кроссинговер происходит с обменом участка по близ лежащим хроматидам.
Далее, исчезают цитоплазматические структуры, кроме митохондрий и эндоплазматической сети. Осуществляется перестройка всех ядерных структур, объем ядра увеличивается, вязкость ядерного сока уменьшается, хромосомы спирализуются. Они становятся короче и толще. И хорошо заметны в световой микроскоп. Ядрышко исчезает. Ядерная оболочка разрывается на фрагменты, края которых смыкаются и образуются мелкие вакуоли. Центриоли кл. центра расходятся к полюсам кл. и между ними образуются веретено деления, которое на 90% состоит из сократительного белка и полисахаридов.
III. Метафаза: продолжается спирализация хромосом, хромосомы выстраиваются по экватору клетки, веретено деления прикрепляется одним онцом к центриоли, а другим концом к центромеру хромосомы.
IV. Анафаза: центромеры хромосом не делятся и при сокращении веретена деления к полюсам кл. расходятся целые хромосомы с двумя хроматидами.
V. Телофаза: происходит только цитокенез.
Второе деление мейоза!!!: профаза отсутствует, а метафаза, анафаза, телофаза как при митозе. (информация про митоз: билет 33.)
Значение мейоза:
1. Обмен участками хромосом дает возможность возникновениюновых признаков, котор. отсутствуют у родителей. Это делает организм более приспособленным к факторам среды.
2. При слиянии гаплоидных половых клеток образуются при мейозе, образуется диплоидный организм => набор хромосом в последующем поколении удет сохранятся.
Рекомбинация генетического материала.
Генетическая рекомбинация - это перераспределение генетического материала (ДНК), приводящее к возникновению новых комбинаций генов. Рекомбинация может происходить путем обмена клеточными ядрами, целыми молекулами ДНК или частями молекул. В то время как процессы репликации и репарации ДНК обеспечивают воспроизведение и сохранение генетического материала, рекомбинация приводит к генетической изменчивости. Биологическое значение рекомбинации столь велико, что она получила развитие у всех живых организмов. Она может происходить уэукариот (как при образовании половых клеток - гамет, так и в соматических клетках), у бактерий и даже при размножении вирусов, в том числе таких, генетический материал которых состоит из РНК. Перетасовка хромосом в мейозе, приводящая к огромному разнообразию гамет, случайность слияния гамет при оплодотворении, обмен частями между гомологичными хромосомами - все это (и далеко не только это) относится к рекомбинации.
2. К врачу обратилась беременная женщина с жалобами на субфебрильную температуру, головные боли, ухудшение сна, раздражительность. При обследовании врач обнаружил увеличение лимфатических узлов, особенно заднешейных, затылочных, увеличение печени. До этой беременности у женщины было два самопроизвольных выкидыша. Врач заподозрил токсоплазмоз.
- Дайте обоснованный ответ, какие исследования необходимо провести для подтверждения токсоплазмоза.
- Перечислите возможные пути заражения токсоплазмозом.
- Опишите жизненные формы токсоплазм и степень их опасности для человека.
ОТВЕТ: Нужно провести анализ на таксоплазмоз ИФА, или иммуноферментный анализ.(Это лабораторное исследование, в ходе которого с помощью специальных биохимических реакций удается определить содержание в крови особых белков иммуноглобулинов, которые организм вырабатывает для борьбы с токсоплазмозом.)
Заражение человека токсоплазмозом происходит при попадании в организм цист (так называются жизнестойкие споры паразита), которые могут находиться в почве, на траве, ягодах, овощах, а также в мясе, термическая обработка которого была недостаточной. Токсоплазмоз может передаваться ребенку в утробе матери, поэтому является опасным для беременных женщин.