- •Вопросы к экзамену по дисциплине «Биология»
- •1. Уровни организации живых систем. Клеточный уровень. Основные компоненты и органеллы эукариотической животной клетки.
- •Органеллы общего назначения эукариотической клетки
- •Органеллы специального назначения
- •2. Структурно-функциональная организация прокариотической клетки (на примере бактериальной). Строение и функции оболочки бактериальной клетки
- •Компоненты цитоплазмы прокариотической клетки
- •3. Структурно-функциональная организация эукариотической клетки. Системы жизнеобеспечения.
- •Поверхностный комплекс животной эукариотической клетки
- •Функции компонентов ядра
- •Строение и функции митохондрий
- •4. Жизненный цикл клетки. Его периоды для клеток с разной степенью дифференцировки (гки, аки, митоз).
- •5. Митотический цикл. Митоз. Биологическое значение митоза. Возможная патология митоза.
- •Митотический цикл
- •6. Хромосомы эукариот, их химический состав. Уровни упаковки днк (днп) в метафазную хромосому. Химический состав нуклеиновых кислот
- •Компактизация днп в хромосоме эукариот на протяжении жизненного цикла клетки
- •7. Кариотип как видовая характеристика. Классификация метафазных хромосом человека по группам. Методы идентификации хромосом.
- •Роль разных участков метафазных хромосом
- •8. Нуклеиновые кислоты. Строение и функции рРнк, иРнк, тРнк. Функции и основная локализация нуклеиновых кислот в эукариотической клетке
- •9. Нуклеиновые кислоты. Строение и функции днк. Генетический код, его структура и свойства.
- •10. Воспроизведение на молекулярном уровне. Репликация днк. Понятие и репарации днк.
- •Виды репарации днк
- •11. Ген как функциональная единица генома эукариот. Кодирующие и регуляторные участки функциональной единицы.
- •Свойства гена
- •12. Этапы экспрессии гена эукариот в признак. Характеристика претранскрипционного этапа, транскрипции и процессинга.
- •13. Этапы экспрессии гена эукариот в признак. Характеристика трансляции и посттрансляционного этапов.
- •14. Мейоз – основной этап гаметогенеза. Фазы мейоза, их характеристика. Биологическое значение мейоза. Характеристика периодов и фаз мейоза
- •15. Генетический и гонадный пол. Понятие о генной регуляции гонадогенеза у человека. Роль генов hyas, hyai, hyars.
- •16. Периоды овогенеза у человека, их сущность. Место овогенеза в онтогенезе человека. Характеристика овогенеза.
- •17. Периоды сперматогенеза у человека, их сущность. Место мейоза в сперматогенезе. Характеристика сперматогенеза.
- •Характеристика спермато- и овогенеза
- •Отличия гамет от соматических клеток человека
- •18. Моногенное наследование. Характеристика а-д и а-р типов. Понятие о пенетрантности и экспрессивности генов.
- •20. Моногенное наследование. Наследование группы крови системы резусфактор. Развитие резус-несовместимости.
- •21. Моногенное наследование. Характеристика сцепленного с полом типа наследования признаков (х-р, х-д, у-сцепленного).
- •22. Особенности наследования признаков при их сцеплении с х-хромосомой. Наследование гемофилии.
- •23. Закономерности независимого наследования двух и более признаков (3-й закон Менделя). Виды взаимодействия неаллельных генов (комплементарность).
- •24. Полигенное наследование. Мультифакторные болезни человека, особенности их генетического формирования и прогнозирования (определение риска для потомства).
15. Генетический и гонадный пол. Понятие о генной регуляции гонадогенеза у человека. Роль генов hyas, hyai, hyars.
Генетический пол — зависит от набора половых хромосом: XY у мужчин, XX уженщин. Гонадный пол – пол половых желёз — яички либо яичник.
Гонадогенез – это процесс формирования гонад (половых желез – семенников или яичников).
На 20 день эмбриогенеза вне гонад появляются первичные недифференцированные половые клетки, обладающие высокой пролиферативной (деление) активностью и способность к миграции.
На 5-6 неделе эмбриогенеза появляются зачатки гонад, недифференцированные в половом отношении.
На 7 неделе эмбриогенеза начинается дифференцировка гонад. Если 46,XY – происходит миграция первичных половых клеток в мозговой слой гонад, их размножение митозом и образование сперматогониев, атрофия коркового слоя, формирование семенников.
Если 46,XX – происходит миграция первичных половых клеток в корковый слой, их размножение митозом и образование овогониев, атрофия мозгового слоя, формирование яичников.
Гонадный пол определяется только генотипом (группой взаимодействующих генов, расположенных как в половых хромосомах, так и в аутосомах) и не зависит от гормонов и факторов среды.
Направление развития гонад в семенники определяется наличием в хромосомном наборе зиготы Y-хромосомы. Это объясняется тем, что в Y-хромосоме имеется ген-индуктор (активатор) основного структурного гена HYAS (локализован в 6 аутосоме), продукт которого HY-антиген и определяет развитие семенников. В женском кариотипе в норме нет гена-индуктора, но есть ген, тормозящий работу структурного гена, и HY-антиген не вырабатывается, а поэтому формируются яичники.
16. Периоды овогенеза у человека, их сущность. Место овогенеза в онтогенезе человека. Характеристика овогенеза.
17. Периоды сперматогенеза у человека, их сущность. Место мейоза в сперматогенезе. Характеристика сперматогенеза.
Большая часть овогенеза (стадии размножения, роста и часть мейоза до стадии диктиотены) протекает еще в эмбриональный период. Остальные фазы мейоза – в репродуктивном периоде.
Характеристика спермато- и овогенеза
Сравниваемая особенность |
Сперматогенез |
Овогенез |
Фазы гаметогенеза, протекающие в эмбриональный период |
Фаза размножения (частично) |
Фазы размножения (2-5 мес.), роста, созревания – мейоз (с 6-7 мес. и к 9 мес. прерывается на стадии диктиотены) |
Фазы, протекающие в пубертатный и репродуктивный периоды (у мужчин до 65-75, у женщин – до 45-50 лет) |
Фазы размножения (интенсивно), роста, созревания постепенно угасая к концу репродуктивного периода |
Периодически (1 раз в 4 недели) в 1-2 овоцитах 1 возобновляется мейоз и прерывается на метафазе 2. Если яйцеклетка оплодотворяется, мейоз завершается. |
Продолжительность превращения одного гаметогония в гамету |
Около 3 месяцев |
12 лет для первой яйцеклетки, 50 лет – для последней |
Интенсивность гаметогенеза |
В одном эякуляте 350-400 млн сперматозоидов |
За весь репродуктивный период примерно 300-400 яйцеклеток |
Характер течения гаметогенеза |
Непрерывный, синхронный |
Прерывистый, асинхронный |
Обновление гамет |
Обновляются каждые 3 месяца |
Не обновляются. |
Возможность накопления мутаций в гаметах |
Низкая |
Высокая |
В сперматозоидах в связи с поверхностным (вне брюшной полости) расположением семенников часто возникают мутации при наличии мутагенов в среде. Однако, возникающие в сперматозоидах мутации, реже проявляются у потомства.
Сперматогенезом называют процесс формирования мужских гамет (половых клеток) - сперматозоидов. Он начинается в период полового созревания (под влиянием мужских половых гормонов) и длится практически до конца жизни. Сперматогенез складывается из четырех фаз (периодов):
Фаза размножения. В ходе фазы размножения диплоидные сперматогенные клетки (2n2c) многократно делятся митозом, в результате образуются сперматогонии (2n2c) – стволовые клетки. Часть сперматогоний вступает в последующее митотическое деление, образуя такие же сперматогонии (2n2c).
Фаза роста. Половые клетки в этой фазе называются сперматоцитами I порядка, они теряют способность к митотическому делению.
В этот период клетка растет, увеличивается количество органоидов и цитоплазмы. Происходит подготовка к мейозу, который начинается в следующей фазе - созревания.
На фазу роста приходится S-период: происходит удвоение ДНК, в результате чего набор хромосом сперматоцита I порядка становится (2n4c).
Фаза созревания. Происходит первое деление мейоза (мейоз I). В результате из сперматоцитов I порядка (2n4c) образуются сперматоциты II порядка (n2c). Между мейозом I и мейозом II практически отсутствует интерфаза, поэтому сперматоциты II порядка (n2c) сразу же вступают в мейоз II, в результате которого образуются сперматиды (nc).
Итак, в фазу созревания происходят первое и второе деления мейоза, которые приводят к тому, что образовавшаяся клетка - сперматида - имеет гаплоидный набор хромосом (nc).
Фаза формирования. В этой фазе у каждой сперматиды отрастает жгутик, после чего они получают полное право называться сперматозоидами. У основания жгутика концентрируются митохондрии - "энергетические станции клетки", которые всегда будут готовы предоставить АТФ для его активной работы.
Овогенезом, или оогенезом называют процесс формирования женских гамет (половых клеток) - яйцеклеток. Он активируется в женском организме в период полового созревания (под действием женских половых гормонов) и длится до менопаузы (45-55 лет).
Оогенез протекает по очень похожей со сперматогенезом схеме, однако вы увидите некоторые отличия. Например, фаза формирования, характерная для сперматогенеза, здесь отсутствует, поэтому овогенез складывается из трех фаз:
Фаза размножения. В результате многократных делений клеток яичника образуются стволовые клетки - овогонии (2n2c).
Фаза роста. Половые клетки в этой фазе называются ооцитами I порядка, они теряют способность к митотическому делению.
В овогенезе эта фаза отличается более длительной продолжительностью, по сравнению с такой же фазой в сперматогенезе. Клетки накапливают большой запас питательных веществ. В этот период происходит удвоение ДНК в S-периоде - набор хромосом и ДНК ооцитов I порядка становится 2n4c.
Фаза созревания. Ооциты I порядка (2n4c) вступают в первое деление мейоза, в результате которого образуются ооциты II порядка (n2c) и первое полярное (направительное) тельце, которое не несет большой функциональной значимости и подвергается дегенерации.
Второе деление мейоза начинается только после взаимодействия овоцита II порядка (n2c) со сперматозоидом. В результате этого образуется яйцеклетка (nc) и второе полярное тельце, которое также подвергается дегенерации.
Строго говоря, при овуляции из яичников выходит не "яйцеклетка", а ооцит II порядка, который ждет встречи со сперматозоидом для продолжения деления и развития будущего зародыша. Если такого взаимодействия не происходит, то яйцеклетка подвергается дегенерации.