Биология, 10 класс. Организм

Кариотип человека

Кариотип человека состоит из 46 хромосом. Само определение кариотипа подразумевает не только анализ количества хромосом, но и описание их строения. Дело в том, что у разных видов живых организмов количество хромосом может совпадать, а вот полное совпадение их строения — никогда. Таким образом, кариотип (в том числе и человека) видоспецифичен, т. е. уникален для каждого вида живых организмов, что позволяет их отличать от других.

Наследование групп крови

В основе наследования групп крови у человека лежит кодоминирование, а также множественный аллелизм.

Кодоминирование заключается в том, что пара аллельных генов, оказавшись в одном генотипе, полностью проявляют себя. Ни один из них не является ни доминантным, ни рецессивным. Также не наблюдается промежуточный признак, характерный для неполного доминирования.

Сцепленное с полом наследование

Сцепленное с полом наследование связано с особенностями наследования половых хромосом. У большинства живых организмов пол определяется набором половых хромосом. При этом у одного пола имеется пара одинаковых половых хромосом, у другого — две разные или только одна половая хромосома. Пол с одинаковыми хромосомами называется гомогаметным, с разными — гетерогаметным.

Закон чистоты гамет

Закон чистоты гамет гласит: в норме в гаметах содержится только один аллель каждого гена. (Иногда ошибаются и говорят «закон частоты гамет». Это совершенно неправильно, так как к тому, как часто ген содержится в гаметах, данный закон никакого отношения не имеет. Он лишь говорит о том, что гаметы чисты. А именно — от других аллелей.)

Фазы клеточного цикла

Клеточный цикл — это период существования клетки. Он может длиться от момента ее появления (который наступает после окончания деления родительской клетки) до момента завершения деления ее самой. Или клеточный цикл длится от момента появления клетки до ее гибели. Чаще клеточный цикл рассматривают как первый случай, т. е. период от момента появления клетки до окончания ее деления.

На схеме ниже показаны фазы клеточного цикла и их длительность.

Периоды клеточного цикла и их длительность

Закон Моргана

Закон Томаса Моргана также известен как закон сцепленного наследования. Согласно закону Моргана находящиеся в одной хромосоме гены образуют группу сцепления и часто наследуются совместно. При этом сила сцепления зависит от расстояния между генами в хромосоме.

Сцепленное наследование возможно только для генов, локализованных в одной хромосоме. Однако и оно может нарушаться в результате такого процесса как кроссинговер.

Типы взаимодействия аллельных генов

Аллельные гены, или аллели, – это различные формы одного и того же гена. В диплоидной клетки может быть только два аллеля одного гена, так как присутствует только две гомологичные хромосомы. Если же в диплоидной клетке в гомологичных хромосомах находятся одинаковые аллели, то по-сути в клетке присутствует один аллель. В гаплоидной клетке всегда находится только один аллель. Всего же в популяции количество аллелей одного гена может быть больше двух. В таких случаях говорят о множественном аллелизме.

История генетики

История генетики как науки началась не так уж давно, примерно со второй половины XIX века, с работ чешского монаха Грегора Менделя. До этого люди не знали, что лежит в основе наследственности и изменчивости организмов. Никаких систематических исследований в этой области не проводилось. С древних времен существовали две гипотезы о том, почему потомки похожи на своих предков. Это гипотезы прямого и непрямого наследования.

Виды мутаций

Можно выделить пять основных видов мутаций: генные, хромосомные, геномные, цитоплазматические и соматические.

Генные, хромосомные, геномные и цитоплазматические мутации происходят в клетках, из которых образуются гаметы. Другими словами, эти мутации передаются следующему поколению.

Соматические мутации происходят в соматических (не участвующих в размножении) клетках организма и следующему поколению могут быть переданы только при вегетативном размножении. В свою очередь виды соматических мутаций могут быть любыми (генными, хромосомными и др.).

Три закона Менделя

Грегор Мендель в XIX веке, проводя исследования на горохе посевном, выявил три основные закономерности наследования признаков, которые носят название трех законов Менделя. Первые два закона касаются моногибридного скрещивания (когда берут родительские формы, отличающиеся только по одному признаку), третий закон был выявлен при дигибридном скрещивании (родительские формы исследуются по двум разным признакам).

Пиноцитоз и фагоцитоз

Как известно, клеточные мембраны обладают избирательной проницаемостью для различных веществ. При этом транспорт веществ вовнутрь клетки и из нее происходит так, что перемещаются отдельные молекулы, ионы, атомы, комплексы через специальные образования в цитоплазматической мембране.

Почему организм — открытая система

Живой организм — это сложная система, состоящая из взаимосвязанных органов и тканей. Но почему говорят, что организм — это открытая система? Для открытых систем характерен обмен чем-либо с внешней для них средой. Это может быть обмен веществом, энергией, информацией. И всем этим живые организмы обмениваются с внешним для них миром. Хотя слово «обмен» более уместно заменить на слово «поток», так как в организм входят одни вещества и энергия, а выходят другие.

Как наследуется дальтонизм

Дальтонизм — это нарушение цветовосприятия. Данное заболевание возникает при наличии дефекта в X-хромосоме. Дальтонизм — рецессивный признак, поэтому при наличии аллельного «здорового» гена, заболевание не проявляется.

Однако из-за того, что ген локализован в половых хромосомах, то здорового гена, который перекроет больной, может не быть. У мужчин только одна X-хромосома. Поэтому дальтонизм чаще всего проявляется именно у них.

Первый и второй законы Менделя

Для своих опытов Грегор Мендель использовал горох. Это самоопыляющееся растение, но искусственно возможно перекрестное опыление. Т. к. при самоопылении не «вводятся» признаки других организмов, то в ряду поколений сохраняется единообразие признаков, т. е. формируются чистые линии. Кроме того у гороха есть простые для наблюдения взаимоисключающие признаки. Это цвет семян (желтые или зеленые), морщинистость семян, цвет цветков и др.

Стадии мейоза

Мейоз — это деление диплоидных клеток, в результате которого образуются гаплоидные клетки. То есть из каждой пары гомологичных хромосом материнской клетки в дочерние попадает лишь одна хромосома. Мейоз обеспечивает формирование половых клеток (гамет). В результате слияния мужской и женской гамет диплоидный набор восстанавливается. Таким образом, одно из важных значений мейоза — это обеспечение постоянства числа хромосом у вида при половом размножении.

Преимущества полового и бесполого размножения

При бесполом размножении не надо тратить энергию на поиски партнера, заботу о потомстве и т. п. Также при половом размножении может теряться огромное число половых клеток. Такой проблемы нет при бесполом размножении.

При бесполом размножении численность особей увеличивается быстрее, чем при половом размножении.

Значение митоза

При митозе важным является сохранение генетической информации при каждом делении. Дочерние клетки имеют такой же хромосомный набор как и материнская.

Стадии митоза

Митоз — это деление клетки, при котором дочерние клетки генетически идентичны материнской и между собой. То есть при митозе хромосомы удваиваются и распределяются между дочерними клетками так, чтобы каждая каждая получила по одной хромосоме из каждой пары.

В митозе выделяют несколько фаз (стадий). Однако самому митозу предшествует длительная интерфаза. В процессе интерфазы клетка растет, в ней образуются органоиды, активно идут процессы синтеза. Именно в интерфазе удваивается (редуплицируется) ДНК.