- •Тема Паразитические простейшие – возбудители болезней человека .
- •Дизентерийная амеба.
- •Лямблии.
- •6. Токсоплазма – Toxoplasma gondii (Токсоплазма гондии)
- •Тема: Простейшие, обитающие в тканях организма и передающиеся трансмиссивно: лейшмании, трипаносомы, малярийные плазмодии.
- •3 Этап. Половое размножение и спорогония.
- •Тема Паразитические плоские черви (сосальщики) – возбудители болезней человека.
- •Характерные признаки организации и классификация типа Плоские черви.
- •Класс Сосальщики
- •Кошачий сосальщик.
- •Тема Ленточные черви – возбудители болезней человека.
- •Характерные черты организации и особенности жизненного цикла ленточных червей.
- •Свиной цепень.
- •Цистицеркоз.
- •Бычий цепень.
- •Карликовый цепень.
- •Лентец широкий.
- •Эхинококк.
- •8. Альвеококк.
- •Тема Круглые черви – возбудители болезней человека. Методы овогельминтоскопии.
- •Характерные черты организации и особенности жизненного цикла представителей класса Собственно круглые черви.
- •Аскарида человеческая.
- •Власоглав.
- •Острица.
- •Трихинелла.
- •Кривоголовка двенадцатиперстной кишки – Ankylostoma duodenale
- •7. Ришта – Dracunculus medinensis (Дракункулюс мединензис) – возбудитель дракункулёза. Заболевание распространено в зонах с тропическим и субтропическим климатом.
- •8. Филярии, или нитчатки – круглые черви-паразиты, вызывающие заболевания филяриатозы.
- •Тема Представители класса Паукообразные, имеющие медицинское значение.
- •Характерные черты организации и медицинское значение представителей класса Паукообразных.
- •Клещи. Морфологическая характеристика, особенности развития, медицинское значение.
- •Иксодовые клещи.
- •Аргазовые клещи.
- •6.Чесоточный клещ.
- •Тема Представители класса Насекомые, имеющие медицинское значение.
- •Характерные черты организации и медицинское значение представителей класса Насекомые.
- •Вши (головная, платяная, лобковая)
- •Комнатная муха, домовая муха, вольфартова муха.
- •6. Москиты
- •9. Триатомовый (поцелуйный) клоп – Rhodnius prolixus (Родниус проликсус)
- •10. Муха Цеце – Glossina palpalis (Глоссина палпалис)
- •Тема Биологические и экологические основы паразитизма. Паразитарные болезни.
- •Паразитизм как форма взаимоотношения между особями различных видов.
- •Экологические основы классификации паразитов. Специфика среды обитания паразитов.
- •Пути происхождения паразитизма и его распространенность в животном мире.
- •Понятие об инвазии. Способы проникновения паразитов в организм. Паразитоценоз.
- •Принципы взаимодействия паразита и хозяина на уровне особей.
- •Популяционный уровень взаимодействия паразитов и хозяина.
- •Распространение паразитов в популяции хозяина. Расселение и проблема поиска хозяина.
- •Жизненные циклы паразитов.
- •Трансмиссивные и природноочаговые паразитарные и инфекционные заболевания. Экологические основы их выделения и характеристика.
- •Биологические и экологические обоснования борьбы с трансмиссивными и природноочаговыми заболеваниями.
- •Роль русских ученых в развитии общей и медицинской паразитологии.
- •1. Эволюционно-обусловленные уровни организации жизни.
- •2. Клетка - элементарная генетическая и структурно-функциональная биологическая система.
- •3. Клеточная теория. Современное состояние клеточной теории.
- •7. Строение и функции оболочки животной эукариотической клетки.
- •8. Трансмембранный транспорт веществ в клетку.
- •9. Цитоплазма: основное вещество, цитоскелет, органеллы.
- •2. Наследственный аппарат клеток. Химическая и структурная организация хромосом.
- •4. Геном клетки.
- •5. Молекулярное строение гена у эукариот. Уникальные гены и повторяющиеся последовательности на нити днк, их функциональное значение.
- •4. Репликация днк, характеристика ее этапов. Авторепродукция хромосом
- •5. Фазы митоза, их характеристика
- •6. Механизмы регуляции митотической активности.
- •9. Размножение. Классификация его форм и способов.
- •11. Биологические аспекты репродукции человека.
- •7. Закон расщепления. Доминантность и рецессивность.
- •8. Закон чистоты гамет. Анализирующее скрещивание.
- •3 Части семян жёлтых морщинистых, 3 части семян – зелёных гладких и I часть семян – зелёных морщинистых.
- •9 Частей семян ж.Г. : 3 части семян ж.М. : 3 части семян з.Г. : I часть семян з.М.
- •Контролируемых генами х- и у-хромосом человека.
- •Работы т.Моргана по сцепленному наследованию признаков.
- •Картирование генов в хромосомах. Генетические и цитологические карты хромосом.
- •Множественные аллели. Наследование групп крови по системе аво.
- •Комплементарность. Эффект положения.
- •Полимерия. Полигенное наследование как механизм наследования количественных признаков.
- •Количественная и качественная специфика проявления генов в признаках: пенетрантность, экспрессивность, поле действия гена, плейотропия, генокопии.
- •Перенос биологической информации на белок (трансляция). Структура, виды и роль рнк.
- •Гипотеза «один ген – один фермент», ее современная трактовка.
- •5. Регуляция экспрессии генов у прокариот и эукариот.
- •Генные мутации. Понятие о генных болезнях.
- •Антимутационные барьеры организма.
- •Репарация генетического материала. .
- •Генные болезни, механизмы их развития, наследования, частота возникновения.
- •1. Структурные мутации хромосом (хромосомные аберрации).
- •Транслокации, их сущность. Реципрокные транслокации, их характеристика и медицинское значение. Робертсоновские транслокации и их роль в наследственной патологии.
- •Радиационные мутации. Генетическая опасность загрязнения окружающей среды.
- •Гаплоидия, полиплоидия, анеуплоидия.
- •4. Медико-генетическое консультирование.
- •5. Пренатальная диагностика:
- •Общая характеристика гаструляции. Особенности гаструляции у амфибий и птиц. Гаструляция у высших (плацентарных) млекопитающих.
- •Роль наследственности и среды в эмбриональном развитии.
- •Морфогенез (формообразование), его основные процессы:
- •5. Интеграция в развитии, целостность онтогенеза. Роль гормонов в координации процессов развития.
- •6. Роль наследственности и среды в эмбриональном развитии. Критические периоды развития. Тератогенные факторы. Аномалии и пороки развития.
- •Биологические аспекты старения и смерти.
- •Генетический контроль роста. Роль нервной и эндокринной системы в регуляции процессов роста.
- •Старение как продолжение развития. Программные теории старения.
- •Процессы, ведущие к старению на разных уровнях организации.
- •7. Регенерация органов и тканей у высокоорганизованных животных, человека.
- •9. Эволюция регенерационной способности.
- •10. Источники регенерационного материала при разных способах восстановления.
- •13. Регенерация патологически измененных органов.
- •14. Значение регенерации для медицины.
- •Гомеостаз – свойство организмов сохранять постоянство внутренней среды.
- •Организм как открытая саморегулирующая система. Общие (кибернетические) закономерности гомеостаза живых систем.
- •4. Клеточные механизмы гомеостаза.
- •5. Системные механизмы гомеостаза:
- •2. Дрейф генов и особенности генофондов изолятов.
- •3. Влияние мутационного процесса, миграции, изоляции, популяционных волн на генетическую конституцию людей.
- •4. Специфика действия естественного отбора в человеческих популяциях. Отбор против гетерозигот и гомозигот.
- •Главные эволюционные характеристики органов и функций:
- •2. Главные принципы эволюции органов и функций:
- •3. Строение органов дыхания у рептилий
- •4. Строение органов дыхания у млекопитающих
- •5. Врожденные пороки развития дыхательной системы у человека.
- •Эволюция ротовой полости и ее производных у хордовых животных.
- •11. Врожденные пороки развития кишечной трубки и пищеварительных желез у человека
- •Филогенез мочеполовой системы хордовых. Врождённые пороки развития мочеполовой системы у человека.
- •Принципы эволюции почек хордовых.
- •2. Строение головной почки (пронефрос) хордовых.
- •3. Строение туловищной почки (мезонефрос) хордовых.
- •4. Строение тазовой почки (метанефрос) хордовых.
- •5. Врожденные пороки развития почек у человека (сегментированная вторичная почка, удвоение почки, тазовое расположение почки).
- •6. Эволюция половых желез хордовых
- •7. Эволюция мочеполовых протоков хордовых
- •3. Строение центральной нервной системы рыб.
- •Среда как экологическое понятие. Факторы среды. Понятие экологической валентности.
- •Понятие экосистемы, биогеоценоза, антропобиогеоценоза.
- •Изменение биоценозов во времени. Экологические сукцессии.
- •Биосфера как естественноисторическая система. Современные концепции биосферы.
- •Живое вещество: количественная и качественная характеристика. Роль в природе планеты.
- •Функции биосферы в развитии природы Земли.
- •Круговорот химических элементов как главная функция биосферы.
- •Эволюция биосферы.
- •Возрастающее влияние человека на биосферу. Экологические последствия.
- •Возникновение и развитие ноосферы.
- •3. Понятие адаптивного типа.
- •4. Человек как творческий экологический фактор. Антропогенные экосистемы.
- •5. Адаптация человека к среде обитания: биологические и социальные аспекты.
- •6. Проблемы охраны окружающей среды и рационального природопользования.
Картирование генов в хромосомах. Генетические и цитологические карты хромосом.
Изучение наследования сочетаний других признаков показало, что процент кроссоверного потомства для каждой пары признаков всегда один и тот же, но он различается для разных пар признаков. Это наблюдение стало основанием для заключения, что гены в хромосомах расположены в линейном порядке.
Генетические карты
Они строятся с учётом процента кроссоверных потомков. Чем ближе расположены два гена в хромосоме, тем меньше вероятность кроссинговера между ними, и, следовательно, меньше процента кроссоверных потомков. Больший процент рекомбинантных потомков в анализирующем скрещивании говорит о том, что гены расположены в хромосоме дальше друг от друга. Поэтому, определяя процент кроссоверных по различным признакам потомков, можно построить генетическую карту хромосомы.
За единицу расстояния и между генами принимается 1% кроссоверных особей, или 1 Сантиморганида.
Примечание
Если расстояние между генами больше 50 Сантиморганид, то говорят о независимом наследовании данного признака.
Генетические карты человека могут оказаться очень полезными в развитии медицины и здравоохранения. Уже в настоящее время знание о локализации гена на определённой хромосоме используется при диагностике ряда тяжёлых наследственных заболеваний человека. В будущем появится возможность для генной терапии, т. е. исправления структуры или функции гена.
Цитологические карты хромосом
Они показывают расположение генов в хромосоме как в цитологической структуре. При этом учитываются все гены, а не только гены, контролирующие признаки организма.
Цитологические карты составляются на основе дифференциальной окраски хромосом.
Механизм генетического определения и дифференцировки пола в развитии.
Диплоидный набор соматических клеток человека представлен 46 хромосомами или 23 парами хромосом. Из 46 хромосом 44 хромосомы (22 пары) одинаковы у мужского и женского организмов. Это аутосомы (обозначаются буквой А). Одна пара хромосом разная. Это половые хромосомы. У мужчин они представлены одной палочковидной хромосомой и одной хромосомой в виде крючка, напоминающего букву Y. Так эту хромосому и назвали, а вторую назвали Х-хромосомой. У женщин обе половые хромосомы палочковидные, т.е. Х-хромосомы. Тогда хромосомный набор соматических клеток можно представить так:
44 А + XX – клетки женского организма; 44 А + ХY – клетки мужского организма;
Хромосомный набор половых клеток выглядит так:
22 А + Х ; 22 А + Х – женские гаметы;
22 А + Х; 22 А +Y – мужские гаметы.
Следовательно, мужской пол продуцирует гаметы, отличающиеся по содержанию половых хромосом. Это гетерогаметный пол, женский пол – гомогаметный, т.к. продуцирует гаметы, содержащие одинаковые половые хромосомы.
Схема генетического определения пола человека (тип ХY). При этом типе наследования пола самец имеет одну Х-хромосому и одну Y- хромосому, а самка – две Х-хромосомы.
Р ХХ х ХY Р 44 + ХХ х 44+ ХY
Г
F1 ХХ, ХХ, ХY, ХY F1 44+ХХ, 44+ХХ, 44+ХY, 44+ХY
ж ж м м ж ж м м
Генетический пол ребенка определяется в момент оплодотворения и зависит от содержания в сперматозоиде хромосомы X или У. Таким образом, пол потомка определяет гетерогаметный родитель. Так как Х-сперматозоидов и Y-сперматозоидов образуется одинаковое количество, то теоретически соотношение полов = 1:1.
Кроме рассмотренного типа наследования пола, существуют другие и типы.
Тип ХО, или тип (кузнечик, клопы).
При этом типе наследования пола самец имеет одну Х-хромосому, а самка – две Х-хромосомы.
Р
О –
отсутствие половых хромосом, но не
аутосом
Г
F1 ХХ , ХХ, ХО, ХО соотношение полов = 1:1, определяет пол потомков самец.
Тип Z W – самка гетерогаметна, а самец – гомогаметен (птицы, бабочки).
Р Z W х ZZ
Г
F1 ZZ, ZW, ZZ, ZW соотношение полов = 1:1, определяет пол потомка самка.
Тип ♀ 2 n, ♂ 1 n, половые хромосомы отсутствуют (пчёлы, муравьи)
Этот тип наследования пола связан с явлением партеногенеза.
Вывод: у всех организмов, кроме размножающихся партеногенезом, наследование пола идет по менделевским закономерностям.
Переопределение пола.
Пол будущего организма определяется в момент оплодотворения, но формирование конкретного фенотипа во многом зависит от внешней среды. В природе и в эксперименте возможно переопределение пола.
В морях у червя Bonellia личинки не дифференцированы по полу. Если личинки свободно плавают в воде, то они превращаются в самок. Если личинки прикрепляются к хоботку самки, то они превращаются в самцов.
У крокодилов в зависимости от температуры инкубации яиц могут появляться или самцы или самки. При температуре инкубации 28-290 С вылупляются самцы; при температуре инкубации 31-330 С вылупляются самки.
Если курице вводить половые гормоны самца (или пересадить ей семенники), то вскоре у неё отрастут на лапах шпоры, увеличится гребень, она станет драчливой и будет топтать своих вчерашних подружек.
Из примеров, рассмотренных выше, следует, что генотип особи заключает в себе информацию о возможности формирования признаков того или иного пола, которая реализуется лишь при определенных условиях индивидуального развития. Изменение этих условий может стать причиной переопределения признаков пола. При этом у организмов разных видов относительное значение генетических и средовых факторов не одинаково: у одних видов определяющим фактором является среда, у других – наследственная программа.
Наследование признаков, контролируемых генами Х- и У-хромосом человека.
Х
1
2
3
Y
В половых хромосомах имеются гомологичные и негомологичные участки:
1. участок Х-хромосомы, не имеющий гомолога в Y-хромосоме.
2. гомологичный участок Х и Y-хромосом;
3. участок Y-хромосомы, не имеющий гомолога в Х-хромосоме.
Наследование признаков, контролируемых генами Х- и У-хромосом человека называется наследованием, сцепленным с полом. В половых хромосомах находятся гены, которые отвечают за развитие как нормальных, так и патологических признаков.
Выделяют 3 типа наследования признаков сцепленных с полом.
1) тип Х Признаки, наследующиеся по этому типу, контролируются генами, которые лежат в участке Х-хромосомы, не имеющий гомолога в Y-хромосоме (гемофилия, дальтонизм, отсутствие потовых желез).
2) тип У (голандрический). Признаки, наследующиеся по этому типу, контролируются генами, которые лежат в У-хромосоме. Признак передается строго от отца к сыну (некоторые заболевания почек, волосатость ушной раковины – гипертрихоз, развитие половых желёз по мужскому типу).
3) тип ХУ Признаки, наследующиеся по этому типу, контролируются генами, которые лежат в гомологичных участках Х и Y-хромосом. Например, волчья пасть, заячья губа.
Пример: наследование гемофилии.
Это рецессивный признак, сцепленный с полом (с Х-хромосомой). Если женщина здорова, но в одной из Х-хромосом имеет ген гемофилии, она называется носительницей (ХН Хh). Она выходит замуж за здорового мужчину, но их дети (мальчики) могут быть больными.
Р Х H Xh x XH Y
Г
F1 XH XH , XH Xh , XH Y , Xh Y
Вероятность рождения в этом браке больных детей 25%, но в случае рождения мальчика вероятность повышается до 50%.
Хромосомная теория, основные положения.
Закономерности наследственности, открытые Г.Менделем, углубленные Т.Морганом и другими учёными, известны под общим названием: "хромосомная теория наследственности". Это учение о локализации генов в хромосомах, утверждающее, что преемственность свойств организмов в ряду поколений определяется преемственностью их хромосом. Общие положения хромосомной теории наследственности:
1. гены находятся в хромосомах. Каждая пара хромосом есть группа сцепления генов. Число групп сцепления равно гаплоидному числу хромосом.
2. каждый ген в хромосоме занимает определённый участок. Гены в хромосомах расположены линейно.
3. между гомологичными хромосомами может происходить кроссинговер и обмен аллельными генами.
4. частота кроссинговера пропорциональна расстоянию между генами. Чем дальше гены расположены друг от друга, тем кроссинговер между ними происходит чаще.
Хромосомная теория наследственности была подтверждена при изучении генетических механизмов определения пола у животных и при изучении сцепленного наследования.
ЛЕКЦИЯ 7 Генотип и фенотип. Взаимодействие аллельных и неаллельных генов в детерминации признаков.
Генотип и фенотип. Фенотип как результат реализации наследственной информации (генотипа) в определенных условиях среды.
Учение о генотипе и фенотипе создал в 1911 году голландский ученый Вильгельм Иогансон.
Совокупность генов клетки или организма, обуславливающих его развитие, называется генотипом. Генотип не механический набор независимо функционирующих генов, а единая система взаимодействующих генов.
Совокупность признаков и свойств организма, формирующихся в процессе взаимодействия генотипа с внешней средой, называется фенотипом. Пределы, в которых в зависимости от условий среды, меняются фенотипические проявления генотипа – норма реакции.
Другими словами фенотип – это результат взаимодействия генотипа и окружающей среды.
Гены взаимодействуют на 2х уровнях:
- на уровне генов
- на уровне продуктов их функциональной активности, т.е. на уровне белков.
В качестве примера взаимодействия генов на уровне продуктов их функциональной активности рассмотрим синдром Морриса. При этом заболевании у больного мужской кариотип, но вторичные половые признаки совершенно не выражены и фенотип типично женский. У больного тестостерон (мужской половой гормон) синтезируется в достаточном количестве, но белок-рецептор, воспринимающий тестостерон, отсутствует. Два признака (синтез тестостерона и синтез белка-рецептора к нему) контролируются разными генами. Но взаимодействие в этом случае происходит не уровне самих генов, а на уровне продуктов их функциональной активности (т.е. на уровне белков). У больного синдромом Морриса взаимодействие невозможно, т.к. белок-рецептор отсутствует (произошла мутация в соответствующем гене).
Теперь клетки организма перестают воспринимать тестостерон. Но у мужчин в надпочечниках (и немного в семенниках) вырабатывается женский половой гормон – эстроген. Поэтому у больного развивается женский фенотип.
Взаимодействие аллелей в детерминации признаков: доминирование, промежуточное проявление, рецессивность, кодоминирование, межаллельная комплементация. Аллельное исключение. Роль аллельных генов.
Пара аллельных генов "А" и "а " возникает в результате мутации гена дикого типа: А → а. Это прямая (или рецессивная) мутация, но возможна и обратная (доминантная) мутация: а → А.
Формы взаимодействия аллельных генов.
Доминантность и рецессивность.
Аллельный ген, который проявляется в признак, и его проявлению не мешает другой аллель данного гена – называется доминантным.
Аллельный ген, который не проявляется в признак в присутствии доминантного – рецессивный
Неполное доминирование.
Иногда у гетерозиготы признак занимает промежуточное положение между доминантным и рецессивным. В таком случае говорят о неполном доминировании или промежуточном проявлении признака.
Например: окраска цветков у ночной красавицы.
АА – красный, аа – белый, Аа – розовый.
У человека фенилкетонурия рецессивно наследуемое заболевание. Больные – рецессивные гомозиготы. Здоровые – доминантные гомозиготы.
Гетерозиготы фенотипически здоровы, но активность фермента, который отвечает за превращение аминокислоты в фенилаланин у гетерозигот 50%.
АА – 100%, аа – 0%, Аа – 50%
Кодоминирование.
Аллельные гены могут проявлять себя независимо друг от друга. Это означает, что их одновременное присутствие в генотипе приводит к развитию 2-х признаков, это явление называется кодоминированием.
Например: наследование 4 группы крови у человека, по системе АВО.
Аллель I0 рецессивен и по отношению к аллелю IА, и по отношению к аллели IВ. Между собой аллели IА и IВ кодоминантны, т.е. совместно доминирующие. В результате их взаимодействия появляется новый фенотипический признак – четвёртая группа крови.
Межаллельная комплементация.
Это редко встречающийся вариант взаимодействия аллельных генов (описана у некоторых дрожжей). В генотипе организма могут присутствовать два мутантных аллельных гена, в результате в клетке синтезируются две измененные полипептидные цепи. Затем эти полипептидные цепи взаимодействуют, и образуется четвертичная структура белковой молекулы. Эта структура практически ничем не отличается от структуры нормального белка, а значит, не изменяются и функции белка.
Аллельное исключение. У женщин две Х-хромосомы, но одна из них на 16 день внутриутробного развития спирализуется и превращается в тельце Бара. Не спирализованная Х-хромосома несёт рецессивный ген, который теперь не подавляется доминантным геном и проявляется в фенотипе организма. Таким образом, у гетерозиготного организма рецессивный ген проявляется в признак (гемофилия, дальтонизм).
Роль аллельных генов:
наличие аллельных генов обеспечивает разнообразие фенотипов
от состояния аллельных генов (доминантность-рецессивность, гомо- или гетерозиготность) может зависеть состояние здоровья или нездоровья целого организма (например, XHXH – здоровая женщина, XHXh - здоровая женщина, но носитель гена гемофилии, XhXh – больная женщина).