При бесполом размножении участвует одна особь и новый организм идентичен материнскому, при половом сливаются ядра гамет от двух родителей, образуется комбинация признаков и организм не является точной копией родителей.

Ответ: 112122.

Гаметы формируются в половых железах в зависимости от организма, мужского или женского. Процесс развития гамет называется гаметогенезом. Процесс образования сперматозоидов называется сперматогенезом, а образование яйцеклеток — овогенезом. Овогенез: образуется одна крупная половая клетка, образуются направительные клетки, питательные вещества запасаются в одной из четырёх клеток (в яйцеклетке, а три направительных тельца погибают). Сперматогенез: формируется много мелких гамет, образуются подвижные гаметы.

Ответ: 11212.

Ово­ге­нез: об­ра­зу­ют­ся яй­це­клет­ки, об­ра­зу­ют­ся три на­пра­ви­тель­ных тель­ца, га­ме­ты со­дер­жат боль­шое ко­ли­че­ство пи­та­тель­ных ве­ществ. Спер­ма­то­ге­нез: со­зре­ва­ют че­ты­ре пол­но­цен­ных га­ме­ты, га­ме­ты со­дер­жат не­боль­шое ко­ли­че­ство ци­то­плаз­мы, га­ме­ты у мле­ко­пи­та­ю­щих могут со­дер­жать Х или Y хро­мо­со­мы.

Ответ: 121212.

Сперматогенез — про­цесс развития, со­зре­ва­ния и фор­ми­ро­ва­ния мужских по­ло­вых клеток. Зона раз­мно­же­ния: ми­то­ти­че­ское де­ле­ние пер­вич­ных по­ло­вых кле­ток, об­ра­зо­ва­ние ди­пло­ид­ных спер­ма­то­го­ни­ев; зона роста: об­ра­зо­ва­ние спер­ма­то­ци­тов 1-го по­ряд­ка; зона со­зре­ва­ния: мей­о­ти­че­ское де­ле­ние кле­ток, об­ра­зо­ва­ние га­п­ло­ид­ных спер­ма­тид.

Ответ: 22133.

Се­лек­ция рас­те­ний: мас­со­вый отбор, по­лу­че­ние по­лип­ло­и­дов, ис­кус­ствен­ный му­та­ге­нез; се­лек­ция жи­вот­ных: отбор по экс­те­рье­ру, ис­пы­та­ние ро­ди­те­лей по потом­ству.

Ответ: 12112.

Бес­по­лое: спо­ро­об­ра­зо­ва­ние па­по­рот­ни­ка; об­ра­зо­ва­ние спор у сфаг­ну­ма; поч­ко­ва­ние дрож­жей. По­ло­вое: об­ра­зо­ва­ние гамет хла­ми­до­мо­на­ды; не­рест рыб.

Ответ: 12112.

С не­пол­ным пре­вра­ще­ни­ем: ази­ат­ская са­ран­ча; зе­ле­ный куз­не­чик. С пол­ным пре­вра­ще­ни­ем: ме­до­нос­ная пчела; май­ский жук; ка­пуст­ная бе­лян­ка.

Ответ: 22121.

Бес­по­лое: поч­ко­ва­ние гидры; де­ле­ние клет­ки бак­те­рии на­двое; об­ра­зо­ва­ние спор у гри­бов; об­ра­зо­ва­ние усов зем­ля­ни­ки. По­ло­вое: пар­те­но­ге­нез пчёл.

Ответ: 11121.

По­ло­вое: се­мен­ное раз­мно­же­ние у ели; пар­те­но­ге­нез у пчёл; от­кла­ды­ва­ние яиц пти­ца­ми; вымёты­ва­ние икры у рыб. Бес­по­лое: спо­ро­об­ра­зо­ва­ние у сфаг­ну­ма; раз­мно­же­ние лу­ко­ви­ца­ми у тюль­па­нов.

Ответ: 211211.

Половое размножение — размножение с участием половых клеток. Партеногенез является разновидностью полового размножения, так как новые организмы происходят от неоплодотворенных женских гамет. Бесполое размножение — развитие нового организма из соматических клеток материнского организма.

Ответ: 121122.

Радиоактивый мутагенез: выведение пшеницы Новосибирская 67 после облучения рентгеновским лучами семян исходного сорта; получение мутантных грибов-дрожжей при воздействии на исходную культуру радием. Гибридизация (скрещивание): выведение гетерозисной кукурузы; получение чистых линий гороха; выведение пшенично-ржаного гибрида Тритикале. Химический мутагенез: обработка растений колхицином.

Ответ: 223121.

Биотехнология — это производство необходимых человеку продуктов и материалов с помощью живых организмов, культивируемых клеток и биологических процессов.

Селекция: получение полиплоидов; испытание по потомству; гетерозис. Биотехнология: метод культуры клеток и тканей; использование дрожжей для производства белков и витаминов; метод рекомбинантных плазмид.

Ответ: 122211.

Примечание.

Плазмиды – мелкие кольцевые молекулы ДНК, присутствующие в клетках бактерий. Они содержат дополнительную генетическую информацию, способны автономно, независимо от ДНК хромосом, реплицироваться; некоторые плазмиды обладают способностью встраиваться в хромосому бактерии и выходить из нее; некоторые могут переходить из одной клетки в другую. В генетической инженерии наиболее широко используется три типа плазмид F, P и Col. Метод создания рекомбинантных плазмид был разработан П.Бергом в 1972г. Ими была создана рекомбинантная плазмида, содержащая галактозный оперон E.coli. В плазмиду могут быть включены природные или синтезированные гены. После проникновения в клетку бактерии рекомбинантная плазмида может функционировать и размножаться автономно, либо включаться в ДНК хромосомы бактерии. Таким методом в клетки бактерии были введены гены человека и созданы штаммы бактерий-суперпродуценто соматостатина, интерферона, инсулина, гормоны роста человека, быка, глобин животных и человека.

Разработка биотехнологии производства интерферона – сложный процесс, требующий строгой регламентации действий на многочисленных этапах. Рассмотрим получение интерферона с помощью технологии рекомбинантной ДНК. Рекомбинантную молекулу ДНК получают встраиванием определенных генов в ДНК. С помощью ферменто-рестриктаз «разрезают» участки исходной ДНК и выделяют нужные гены. Другой фермент – лигаза – «вшивает» гены в новую ДНК. Микроорганизмы с рекомбинантной ДНК при их выращивании производят нужный продукт.

Вначале выделенную из крови доноров и находящуюся в культуре суспензию лейкоцитарных клеток обрабатывают вирусом, оказывающим индуцирующий эффект на биосинтез интерферона. В дальнейшем из лейкоцитов получают иРНК, программирующую биосинтез интерферона. Даже в индуцированных вирусом Сендай лейкоцитах иРНК содержится не более 0,1 % (Смородинцев А.А., 1985).

С помощью фермента обратной трансриптазы (ревертазы) на полинуклеотидной основе иРНК синтезируют комплементарную ей одноцепочечную копию ДНК (кДНК). Этому этапу предшествует синтез дезоксирибонуклеотида – затравки, состоящей из 32 мононуклеотидов, которая при гибридизации взаимодействует с соответствующим комплементарным участком выделенной из лейкоцитов иРНК и в дальнейшем выступает в качестве стартовой отметки, от которой начинается РНК-зависимый синтез одной из цепей ДНК (кДНК).

На следующем этапе на отделенной от гибридной структуры ДНК –РНК одноцепочечной кДНК осуществляется биосинтез второй комплементарной цепи ДНК. Чтобы обеспечить в синтезированной к ДНК комплементарность липких концов, к ним присоединяются линкеры (переходники). Они являются синтезированными химическим путем короткими участками ДНК, имеющими разные липкие концы. Обработка рестрикционной эндонуклеазой концов кДНК, а также подобранной плазмиды вектора. Которая в результате ферментативного гидролиза расщепляется рестриктазой с образованием линейной молекулы ДНК с липкими концами, позволяет соединить кДНК с плазмидой и благодаря липким концам и с помощью ДНК-лигазы образовать кольцевидную рекомбинантную плазмиду с синтезированной кДНК, в которой находится ген, кодирующий биосинтез а-интерферона.

Затем рекомбинантную плазмиду необходимо ввести в бактериальную клетку. Следующий этап – поиск бактериальной клетки, содержащей ген интерферона. По такому признаку, как способность к гибридизации, идентифицируют бактерии, содержащие рекомбинантные плазмиды с включенным в них геном, кодирующим синтез интерферона. Эти рекомбинантные плазмиды из бактерий выделяют и с помощью рестриктаз получают гены интерферона. Эукариотический интерфероновый ген в бактериальной клетке кодирует синтез «сырого» интерферона, для превращения которого зрелый интерферон в эукариотических клетках нет необходимых условий. Для преодоления этого препятствия эукариотический ген в условиях in vitro перестраивают, удаляя соответствующей рестриктазой ту часть нуклеотидов, которые кодируют информацию, не входящую в молекулу функционального интерферона. При этом в ходе рестриктазной реакции получается «перебор». Одновременно удаляется триплет, кодирующий синтез первой аминокислоты в полипептидной цепи интерферона. Этот, а также предшествующий ему инициирующий биосинтез полипептидной цепи кодоны синтезируют химическим путем и присоединяют к гену интерферона. Созданный в результате сложных манимуляций ген переносится в плазмиду, где он совмещается с бактериальным промотором, а затем вводится в бактериальную клетку-хозяин. Таким сложным многоэтапным путем создан штамм-продуцент E.coli. В 1 л бактериальной суспензии, содержащей около 1011 клеток, концентрация а-интерферона достигает 5 мг, что в 5 тыс. раз больше того количества, которое можно получить из 1 л донорской крови.

Гаметы формируются в половых железах в зависимости от организма, мужского или женского. Процесс развития гамет называется гаметогенезом. Процесс образования сперматозоидов называется сперматогенезом, а образование яйцеклеток — овогенезом (оогенезом). Сперматогенез: характерна стадия формирования; из исходной клетки образуются четыре одинаковых клетки; происходит в семенниках. Оогенез: происходит в яичниках; образуются направительные тельца.

Ответ: 21211.

Примечание.

Ово­ге­нез — оогенез — это один и тот же термин — греч. «оон», «овон» — яйцо, «генезис» — рож­дение.

1) клеточная инженерия

А) Культура изолированных тканей обычно бывает представлена каллусными или реже – опухолевыми тканями. Оторванная от коллектива себе подобных клетка в пробирке сохраняет «память» - генетическую информацию, заложенную родителями. Но специализацию она утрачивает и образует при делении нечто аморфное, напоминающее по форме морскую губку – каллус– это ткань, которая возникает не только в пробирке, но и в естественных условиях при поранении растения.

Регенерации полноценных растений из каллуса добиваются в принципе двумя путями: дифференциацией побегов и корней посредством изменения соотношения гормонов цитокинина и ауксина или образованием эмбриоидов. Этот соматический (асексуальный) эмбриогенез впервые был прослежен к 1959 г. у моркови; со временем его стали применять при производстве жизнеспособных растений у разных видов.

В) Гибридизация соматических клеток

Создание неполовых гибридов путем слияния изолированных протопластов, полученных из соматических клеток. Этот метод позволяет скрещивать филогенетически отдаленные виды растений, которые невозможно скрестить обычным половым путем, вызывать слияние трех и более родительских клеток, получать асимметричные гибриды, несущие весь генный набор одного из родителей наряду с несколькими хромосомами или генами, или только органеллами и цитоплазмой другого. Гибридизация соматических клеток дает возможность не только соединить в одном ядре гены далеких видов растений, но и сочетать в гибридной клетке цитоплазматические гены партнеров.

Г) Трансплантация ядер клеток

В последнее время разработано несколько эффективных методов, позволяющих изучать взаимоотношения ядра и цитоплазмы.

Наиболее важное значение, по-видимому, имеет метод пересадки ядра одной клетки в цитоплазму другой клетки, из которой предварительно удалили собственное ядро. Наблюдения за поведением таких клеток позволяют изучать влияние объединения ядра и цитоплазмы разных клеток на поведение обоих компонентов.

Хотя большинство признаков ядерно-цитоплазматических гибридов, несомненно, определяется ядром, некоторые из них в отдельных случаях могут контролироваться цитоплазмой и сохраняться в ряду многих клеточных поколений.

2) генная инженерия

Б) введение плазмид в бактериальные клетки.

По размеру плазмиды меньше бактериальных хромосом и содержат от 8 до 200 тыс. нуклеотидных пар. В одной клетке может находиться от 1—2 до нескольких десятков плазмид. Это число постоянно. Плазмиды реплицируются (размножаются) независимо от бактериальной хромосомы. Но некоторые плазмиды, так называемые эписомы, могут встраиваться в хромосому и реплицироваться вместе с ней. Транскрипция и трансляция генетического материала плазмид идут с помощью клеточных механизмов, т. е. так же, как у вирусов. Плазмиды передаются при делении дочерним клеткам, а также могут попадать в бактерии при клеточных контактах. Плазмиды несут от 2—3 до 90 генов, которые придают клеткам характерные свойства, например: способность передавать хромосомную ДНК от одной бактерии к другой, вырабатывать белки-ялы, губительные для других бактерий. Ученые разработали методы выделения и введения плазмид в бактериальные клетки. Можно, используя специальные ферменты, разрезать плазмиды, встраивать в них новые гены и сшивать молекулы. Такие плазмиды служат для переноса генетической информации (т. е. являются векторами), в генной инженерии.

Д) Получение рекомбинантной ДНК и РНК.

Суть конструирования рекомбинантных ДНК заключается во встраивании фрагментов ДНК, среди которых находится интересующий нас участок ДНК, в так называемые векторные молекулы ДНК (или просто векторы) - плазмидные или вирусные ДНК, которые могут быть перенесены в клетки про- или эукариот и там автономно репли-цироваться. На следующем этапе проводится отбор тех клеток, которые несут в себе рекомбинантные ДНК (с помощью маркерных признаков, которыми обладает сам вектор), и затем индивидуальных клонов с интересующим нас сегментом ДНК (используя признаки или пробы, специфичные для данного гена или участка ДНК).

Получение рекомбинантных РНК обычно осуществляют методами ферментативного или химического лигирования РНК.

Ответ: 12112.