Ответы на экзамен 2024 (6 в одном)
.pdf
Медицинское значение. В качестве эктопаразитов блоха служит причиной зуда, расчесов, присоединения вторичной инфекции, нагноений и т.д. Главное значение блох определяется тем, что они являются переносчиками различных заболеваний, среди которых отмечается и особо опасное заболевание - чума.
В Средние века от чумы, распространявшейся мышами и крысами и переносившейся на человека блохами, напившимися крови больных грызунов, вымирали целые города. Однако и в наше время в районах, где обитают многочисленные колонии сусликов, сурков и других грызунов, подверженных заболеванию чумой, — в Средней Азии, Казахстане, Забайкалье, Монголии, Китае — сохраняется опасность заражения домашних животных и человека этой смертельной болезнью.
Чума относится к факультативно-трансмиссивным болезням с природной очаговостью. Возбудитель этой особо опасной инфекции - чумная палочка. Природными резервуарами чумы являются различные грызуны - суслики, крысы, тарбаганы, сурки и др, у которых чумная палочка в значительных количествах находится в крови. Блохи поддерживают заболевание среди грызунов, а в периоды эпизоотий (массового заболевания животных) - переносят возбудителя с больных чумой животных на человека.
Блоха заражается бактериями чумы, когда сосет кровь больного грызуна незадолго до его смерти, в период насыщения микробами крови в капиллярных сосудах. Возбудители чумы активно размножаются в желудке блохи, образуя пробку, закрывающую его просвет, или "чумной блок". После гибели больного животного "чумные блохи", которые нуждаются в теплой крови, покидают труп и ищут нового хозяина. Будучи не слишком тесно связаны с хозяином определенного вида, они могут напасть на человека.
Когда зараженная блоха начинает сосать кровь на другом, здоровом животном или на человеке, кровь не может пройти через блок и возвращается обратно в ранку, смывая бактерии из блока; иногда блоха отрыгивает их, занося десятки тысяч микробных клеток в кровь здорового. В организме блохи жизнеспособные чумные микробы могут сохраняться в течение всей жизни, т. е. часто более года.
В настоящее время считают, что заражение через укус возможно только при образовании блока. У разных видов блох частота образования блока при сосании неодинакова. Наиболее высокий показатель у крысиной блохи - 63%, в то время как у других видов он шачительно ниже - от 43 до 5%. Возможно заражение и через фекалии блох, содержащие возбудителей чумы при попадании их в ранки при расчесах.
В качестве переносчика чумы наиболее опасны крысиная блоха Xenopsylla cheopis, паразитирующая на крысах, песчанках и легко переходящая на человека, и блоха сурка (Oropsylla silantievi). Блоха человеческого жилища также может быть переносчиком чумы. Человек может заражаться чумой не только через переносчиков, но и путем контакта с животными (например, при снятии шкурки) или с больным человеком, особенно легко передается легочная форма чумы.
Ряд видов блох могут быть заражены микробами туляремии. К их числу принадлежат блохи водяной крысы, мышей и других грызунов - носителей этой болезни. Необходимо отметить, что лабораторные опыты показали: передача возбудителей туляремии через блох удается редко и только при высокой численности зверьков.
В городах у блох синантропных грызунов - крыс и домовой мыши, - время от времени обнаруживают бактерии болезней этих грызунов, которыми заражаются и люди: псевдотуберкулеза, листериоза, эризипелоида, а также брюшного тифа и сибирской язвы. В распространении риккетсий, возбудителей эндемического (крысиного) сыпного тифа играют существенную роль блохи крыс, домовой мыши, кошек и собак. Заражение человека происходит через поврежденную кожу, слизистые оболочки глаз и носа, когда на них попадают зараженные испражнения блох. Не исключена передача и при укусе, так как риккетсии проникают в слюнные железы блохи.
Профилактика и меры борьбы. Мерами профилактики служат обычные санитарно-гигиенические мероприятия: поддержание чистоты в цокольных этажах зданий, в помещениях, влажная уборка, ликвидация таких мест выплода блох, как щели, трещины в полу и т. д. Особую важность эти меры приобретают в приморских городах, аэропортах, на железнодорожных станциях, куда могут быть завезены больные крысы и их зараженные блохи. Кроме того, в целях профилактики распространения заболевания следует обрабатывать транспортные средства: суда, самолеты, вагоны.
Для уничтожения блох в помещениях или на одежде используются инсектициды. В полевых условиях уничтожают грызунов в норах с помощью соответствующих ядохимикатов (хлорпикрин) и тем самым ликвидируют блох.
Вопрос №104 (Комары, москиты. Систематическое положение, строение, цикл развития, медицинское значение, меры борьбы).
Тип: Членистоногие Класс насекомые
Отряд двукрылые (Diptera) Семейство: Комары
Отряд включает наибольшее количество видов, имеющих медицинское значение. Представители отряда имеют одну (переднюю) пару перепончатых прозрачных или окрашенных крыльев. Задняя пара превратилась в небольшие придатки-жужальца, выполняющие функцию органов равновесия. Голова шаровидная или полушаровидная, соединена с грудью тонким мягким стебельком, что обусловливает большую подвижность.
Двукрылые делятся на два подотряда: длинноусые (комары и близкие к ним группы) короткоусые (мухи и близкие к ним группы) Подотряд Длинноусые
Важнейшие представители: комары, москиты, мошки
Комары (Culicidae). Кровососущие насекомые. Распространены от зоны тундры до оазисов пустыни. На территории бывшего СССР наиболее часто встречаются три рода - Anopheles (анофелес), Culex (кулекс), Aёdes (аэдес)
Медицинское значение. Комары - временные эктопаразиты человека и переносчики различных болезней. Как установлено в настоящее время, комары могут переносить свыше 50 вирусных, бактериальных и паразитарных заболеваний. Так, комары рода Анофелес переносят малярию - самую распространенную болезнь земного шара. Комары рода Аэдес - переносчики туляремии, японского энцефалита, желтой лихорадки, лимфоцитарного хориоменингита, лихорадки Денге, сибирской язвы. Некоторые виды Кулекс также переносят японский энцефалит, туляремию.
Имагинальные формы насекомых имеют небольшие размеры. Голова несет крупные фасеточные глаза, усики и ротовой аппарат. Кровососущими являются только самки, имеющие колюще-сосущий аппарат. Он состоит из нижней губы в форме желоба, верхней губы в виде пластинки, замыкающей желоб сверху, пары нижних и пары верхних челюстей в виде щетинок (колющий аппарат) и языка (гипофаринкс), внутри которого проходит канал слюнной железы. Все колющие части лежат в футляре, образованном нижней и верхней губой. Придатками нижних челюстей служат нижнечелюстные щупики.
Усамцов аппарат сосущий, колющие части редуцированы. Они питаются нектаром цветов. По бокам ротового аппарата лежат усики, состоящие из 14-15 члеников, у самцов они покрыты длинными волосками, у самок - короткими.
Развитие с полным превращением: яйцо, личинка, куколка, имаго. Яйца откладываются в воду или влажную почву, местами выплода в зависимости от рода комаров могут быть естественные и искусственные водоемы (лужи, пруды, канавы, ямы с водой, оросительные и осушительные каналы, бочки с водой, рисовые поля, дупла деревьев и т. д.).
До окукливания личинка активно питается и несколько раз линяет. Тело личинки четко подразделяется на голову, грудь и брюшко. Голова округлой формы, несет усики, глаза и веерообразные опахала. Двигаясь, опахала загоняют в рот личинки воду с содержащимися в ней частицами. Личинка заглатывает любые частицы определенного размера, независимо от того, являются они пищевыми или нет. На этом основано применение ядохимикатов, распыляемых в водоемах. Органами дыхания служат трахеи и трахейные жабры.
Куколка имеет форму запятой благодаря массивной головогруди и узкому брюшку, не питается, передвигается с помощью быстрых взмахов брюшка.
Вылупившиеся самки и самцы обитают поблизости от водоемов, питаясь нектаром. После оплодотворения самке необходимо напиться крови для развития яиц. Она ищет добычу и сосет кровь животных или человека. Во время переваривания крови происходит созревание яиц (гонотрофический цикл), которое продолжается 2-3 дня, но в зависимости от условий может задерживаться. У некоторых видов комаров только один гонотрофический цикл за лето (моноциклические), у других может быть несколько циклов (полициклические). Продолжительность жизни самки в теплое время года до 3 мес. Самцы живут 10-15 дней, осенью и в начале зимы самцы погибают.
На зиму личиночные и имагинальные формы самок впадают в состояние диапаузы. Диапауза - торможение развития на одной из стадий жизненного цикла, приспособленной к зимовке. Большинство видов рода Анофелес и Кулекс зимуют в состоянии имаго (самка), Аэдес - в состоянии яйца.
Каждый вид комаров имеет свои особенности экологии, поэтому организация мер борьбы требует точного определения рода, присутствующего в данной местности. Для этого необходимо остановиться на признаках, имеющих значение для дифференциальной диагностики различных родов комаров. Отличия существуют на всех стадиях цикла.
Кладка яиц
Укомаров рода Кулекс яйца при откладке склеиваются и образуют "лодочку", которая плавает в воде. Яйца комаров рода Анофелес окаймлены вогнутым пояском, снабжены воздушными камерами и плавают отдельно. Комары рода Аэдес откладывают яйца по одному на дно пересыхающих водоемов.
Личиночные формы Личинки комаров рода Кулекс и Аэдес имеют на предпоследнем членике брюшка дыхательный сифон в виде узкой трубочки со стигмой на
свободном конце. Благодаря этому личинки располагаются под углом к поверхности воды. Могут жить в сильно загрязненных водоемах. Личинки комаров рода Анофелес не имеют сифона, у них на спинной стороне предпоследнего членика имеется пара стигм, в связи с чем личинки располагаются строго параллельно поверхности воды. Удерживаться в таком положении им помогают волоски, расположенные на сегментах. Живут исключительно в чистых или почти чистых водоемах.
Личинка Аэдес живет во временно пересыхающих водоемах, лужах, канавах, дуплах деревьев, сосудах с водой, может жить в сильно загрязненных водоемах.
Куколки Куколки комаров на спинной стороне головогруди имеют пару дыхательных сифонов или трубочек. С их помощью куколка подвешивается к
поверхностной пленке воды.
Отличительным признаком разных родов комаров служит форма дыхательных сифонов. У комаров рода Кулекс и Аэдес сифоны имеют цилиндрическую форму, а у рода Анофелес - воронкообразную.
Окрыленные формы Различия проявляются в строении придатков головы, окраске крыльев и посадке.
Усамок анофелес нижнечелюстные щупики равны по длине хоботку, у самок кулекс - они короче хоботка и составляют примерно 1/3-1/4 его длины.
На крыльях малярийного комара расположены темные пятна, которых не имеют комары рода Кулекс.
При посадке брюшко комаров рода Анофелес приподнято и находится под углом к поверхности, у рода Кулекс - брюшко параллельно поверхности.
Борьба с комарами как с переносчиками возбудителя малярии требует детального изучения биологии комара. Окрыленные комары (имаго) Anopheles maculipennis обитают близь жилища человека. Они заселяют различные нежилые постройки, расположенные вблизи от мест их выплода (различных водоемов). Здесь можно найти самцов и молодых, еще не пивших крови самок. Днем они сидят неподвижно, забиваясь в темные углы. С наступлением сумерек вылетают на поиски пищи. Пищу находят по запаху. Питаются растительными соками, могут пить раствор сахара, молоко, жидкость из выгребных ям. После спаривания самки начинают пить кровь, так как без этого в их теле не развиваются яйца. Для удовлетворения "жажды крови" самки нападают на человека, домашних и диких животных. При скоплении животных комары ощущают их запах на расстоянии до 3 км.
Самка сосет кровь от 0,5 до 2 минут и выпивает крови больше, чем весит ее тело (до 3 мг). Напившись крови, самки улетают в затемненное место, где сидят 2-12 суток, переваривая пищу. В это время их легче всего найти в жилище человека и помещениях для скота. Учитывая миграцию комаров от водоемов к местам питания, советские маляриологи предлагали при планировании нового сельского строительства располагать постройки для животных между водоемами и жилыми помещениями. В этом случае скотные дворы становятся как бы барьером, задерживающим комаров (зоопрофилактика малярии).
Весной и летом после однократного сосания крови в теле самки формируются яйца. Осенью насосанная кровь идет на образование жирового тела и яйца не развиваются. Ожирение дает возможность самке перезимовать. Для зимовки комары улетают в подвалы, погреба, кладовые и помещения для животных, где нет света и сквозняков. Зиму проводят в состоянии оцепенения. А. mаculipennis хорошо переносит холод. Уже к середине зимы самки приобретают способность после однократного питания кровью отложить яйца. Однако вылет с мест зимовки и поиски пищи происходят лишь в теплые дни.
После созревания яиц самка мигрирует к водоему. Откладывает яйца на лету или же садясь на водяные растения. Первую кладку яиц весной производят перезимовавшие самки. Значительно позже начинают откладывать яйца весенние и летние самки. Отложив яйца, они вновь летят на поиски пищи, сосут кровь и после созревания яиц снова откладывают их в водоем. Таких циклов может быть несколько.
В отличие от других комаров Anopheles откладывает яйца вразброс, не приклеивая их друг к другу. Яйца имеют воздушные камеры и плавают на поверхности воды. Через 2-14 дней из них выходят личинки. Личинки Anopheles дышат атмосферным воздухом. Их можно найти у поверхностной пленки воды. По этому признаку их легко отличить от личинок комаров-дергунов и комаров-толкунчиков, ведущих донный образ жизни. У поверхностной пленки встречаются также личинки комаров Culex и Аёdes. Их отличают от личинок малярийного комара по особой дыхательной трубочке - сифону, отходящему от предпоследнего членика брюшка. С помощью сифона они подвешиваются к
поверхностной пленке воды. Личинки малярийного комара не имеют сифона. При дыхании их тело располагается параллельно поверхности водоема; воздух поступает в трахеи через дыхальца.
Личинки питаются микроскопическими организмами. Они энергично двигают придатками головы (опахалами) и создают ток жидкости, приносящий к ротовым органам все, что находится в поверхностном слое воды. Личинка без выбора заглатывает любые частицы, не превышающие определенного размера. В связи с этим при использовании для борьбы с личинками комаров пылевидных ядохимикатов, нужно учитывать размер их частиц.
Период личиночного развития состоит из четырех стадий (возрастов), отделенных друг от друга линьками. Личинки четвертого возраста после линьки превращаются в куколки. Куколка имеет вид как бы запятой. В переднем расширенном отделе находится голова и грудь; позади расположено тонкое брюшко из 9 члеников. Куколки Anopheles отличаются куколок Cules и Аёdes по форме дыхательного сифона. У куколок малярийного комара он имеет форму конуса ("почтовый рожок"), у немалярийных - сифон цилиндрический. В этой стадии происходит метаморфоз, по окончании которого из хитиновой оболочки куколки выходит имаго (окрыленный комар). Все развитие в воде, от откладки яйца до выхода имаго, в зависимости от температуры продолжается 14-30 дней.
Борьба с комарами составляет важнейшую часть системы мероприятий по ликвидации малярии. Малярия - облигатно-трансмиссивное заболевание и ее возбудитель передается только комарами рода Anopheles.
Уничтожение комаров проводится во всех стадиях их жизненного цикла. Окрыленных комаров в летнее время уничтожают в местах их дневок, а осенью и в начале зимы - в местах зимовок. Для этого помещения, в которых скапливаются комары, подвергаются опыливанию или опрыскиванию инсектицидами. Препараты ДДТ и гексахлоран применяются в форме порошков (дустов), жидких эмульсий и аэрозолей.
Для борьбы с личинками и куколками производят обследование водоемов. Лишь некоторые из них могут служить местом выплода малярийных комаров. Такие анофелогенные водоемы должны обладать целой суммой условий, отвечающих потребностям жизни и развития личинок. Личинки Anopheles живут в относительно чистых олигосапробных (см. стр. 326) водоемах с микропланктоном, используемым для питания, и с достаточным содержанием растворенного кислорода. В сильно засолоненных водоемах личинки не живут. Не используются также реки и ручьи с быстрым течением. Однако их прибрежная зона может служить местом выплода комаров. Волны и даже рябь препятствуют дыханию личинок. Существенное значение имеет характер растительности водоема и освещенность его поверхности прямыми солнечными лучами. В сильно затененных лесных водоемах личинки малярийного комара не живут.
При борьбе с личинками комаров небольшие, не нужные для хозяйственных целей водоемы засыпают землей. Более крупные водоемы, не используемые для разведения рыбы и хозяйственных целей, подвергают нефтеванию или обрабатывают ядохимикатами. Нефть, распространяясь по поверхности воды в виде тончайшей пленки, закрывает дыхальца личинок и убивает их. Хорошие результаты дает биологический метод борьбы: заселение анофелогенных водоемов тропической рыбкой гамбузией, пожирающей личинок и куколок комаров. На рисовых полях применяют кратковременный спуск воды (прерывистое орошение).
Профилактика и меры борьбы. Личная - защита от укусов комаров. Общественная профилактика: основные мероприятия - уничтожение личиночных форм и мест выплода. Куколки, поскольку они не питаются и защищены толстым хитином, не восприимчивы к различного рода воздействиям.
Борьба с личинками складывается из ряда мероприятий: уничтожение всяких мелких заброшенных резервуаров с водой; распыление в водоемах, служащих местами выплода, ядохимикатов; нефтевание водоемов, препятствующее поступлению кислорода;
изменение типа растительности в водоеме или изменение степени зарастания его; осушение местности, мелиоративные работы;
биологические меры борьбы применяются в основном в водоемах, в которых растут сельскохозяйственные культуры, например рисовые поля, где разводят живородящих рыбок - гамбузий, питающихся личинками комаров; зоопрофилактика - при проектировании поселков между потенциальными местами выплода комаров и жилыми домами располагают животноводческие фермы, так как комары охотно питаются кровью животных;
распыление инсектицидов в помещениях, где зимуют комары: подвалы, чердаки, скотные дворы, надворные постройки. Все инсектициды применяют так, чтобы не нанести урон животному и растительному миру.
Класс насекомые
Отряд двукрылые (Diptera) Семейство: Москиты
Москиты (Phlebotomus) - мелкие представители длинноусых двукрылых. Медицинское значение имеют только москиты рода Phlebotomus, как кровососущие эктопаразиты и переносчики возбудителей заболеваний.
Распространены в теплых и жарких зонах Земного шара. Ареал обитания - юг Европы, средняя и южная Азия, северная Африка. Могут обитать в дикой природе и в населенных пунктах. Местами обитания в населенных пунктах служат норы домовых грызунов, пространство под полами жилых домов, у основания глинобитных построек, под кучами строительного мусора и т. д. В дикой природе местом выплода являются норы грызунов (песчанки, суслики и т. д.), гнезда птиц, логова шакалов, лисиц, пещеры, трещины, дупла деревьев. Из нор москиты летят в поселки, расположенные на расстоянии до 1,5 км, что имеет важное значение для распространения заболеваний.
Москиты - мелкие насекомые - длина тела 1,5-3,5 мм. Окраска коричнево-серая или светло-желтая. Голова небольшая, несет короткий колюще-сосущий аппарат, усики и фасеточные глаза. Самая широкая часть тела - грудь, брюшко состоит из десяти сегментов, из которых два последних видоизменены и представляют наружные части полового аппарата. Ноги длинные и тонкие. Тело и крылья сильно опушены волосками.
Самцы питаются соком растений. Кровь пьют только самки, хотя они могут питаться и сахаристыми жидкостями. Самки нападают на животных и человека перед заходом солнца и в первые часы после захода на открытом воздухе и в помещении. У человека в местах укола ощущается зуд и жжение; образуются волдыри. У чувствительных лиц интоксикация проявляется в виде общей разбитости, головных болей, потери аппетита и бессонницы. При уколе человека москитом P. pappatasii со слюной последнего может быть введен возбудитель вирусного заболевания - лихорадки паппатачи. В Средней Азии и Индии москиты служат, кроме того, переносчиками возбудителей кожного и висцерального лейшманиоза.
Через 5-10 дней после сосания крови самки откладывают до 30 яиц. Яйца удлиненно-овальной формы, через некоторое время после откладки приобретают коричневую окраску. Развитие идет с полным метаморфозом. В процессе развития личинка проходит 4 стадии. Выходящие из яиц червеобразные безногие личинки с округленной головой, покрытой волосками, живут в почве и питаются разлагающимися органическими веществами. Их можно найти в стойлах животных, в комнатах с земляным полом, в подпольях и мусорных свалках. В природе они
развиваются в норах грызунов и гнездах птиц. После четвертой линьки образуется булавовидная куколка, из которой по завершении метаморфоза выходит окрыленное насекомое. Куколка не питается.
Так же как самки комаров, самки москитов имеют гонотрофический цикл. Однако многие виды москитов во время созревания яиц сосут кровь неоднократно. Способны к трансовариальной передаче возбудителей.
Медицинское значение. Москиты - специфический переносчик лейшманиоза (кожного и висцерального), лихорадки паппатачи. Кроме того, москиты являются эктопаразитами. Укусы их болезненны, на месте укуса образуются волдыри, появляется зуд.
Профилактика и меры борьбы. В поселках применяют обработку жилых помещений инсектицидами, в природных условиях уничтожают грызунов в норах.
Таблица 2. Сравнительная характеристика некоторых видов плоских червей
Вид |
|
Окончательный хозяин |
|
Промежуточный |
|
|
|
Размеры тела |
||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
половозрелого |
личинки |
||||||
|
|
|
|
хозяин |
|
|
червя |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Свиной |
|
Человек |
|
Свинья, реже собака, |
|
2-3 |
м |
|
|
4-6 мм в диаметре |
цепень |
|
|
кошка, кролик |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Бычий цепень |
|
Человек |
|
Крупный и мелкий |
|
4-10 м |
|
|
4-6 мм в диаметре |
|
|
|
рогатый скот, антилопа |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Эхинококк |
|
Собака, волк, лисица |
|
Крупный рогатый скот, |
|
3-5 |
мм |
|
|
4-25 см и более в |
|
|
овца, свинья, человек |
|
|
|
диаметре |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Печеночный |
|
Крупный и мелкий рогатый |
|
Моллюск малый |
|
3-4 |
см |
|
|
Микроскопического |
|
скот, человек, свинья, |
|
|
|
|
|||||
сосальщик |
|
лошадь и др. |
|
прудовик |
|
|
|
|
|
размера, до 0,3 мм |
Таблица 1. Сравнительная характеристика классов членистоногих
Признак |
|
|
|
Класс |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ракообразные |
|
Паукообразные |
|
Насекомые |
|
|
|
|
|
|||
Отделы тела
Количество усиков
Количество
ротовых
конечностей
Количество
ходильных ног
Крылья
Органы дыхания
Головогрудь, брюшко (у некоторых |
|
Головогрудь, брюшко (у |
|
Голова, грудь, брюшко |
голова отделена от груди, у других |
|
клещей часто все отделы |
|
|
отделы тела слиты) |
|
слиты) |
|
|
|
|
|
|
|
Две пары |
|
Отсутствуют |
|
Одна пара |
|
|
|
||
Три пары |
|
Две пары |
|
Три пары |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Различное (у десятиногих - пять пар) |
Четыре пары |
Три пары |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Отсутствуют |
|
Отсутствуют |
|
Две пары (реже одна |
|
|
пара или отсутствуют) |
||
|
|
|
|
|
Жабры |
|
Легкие и трахеи |
|
Трахеи |
1.Биология-как наука.
Общая биология изучает законы характерные для всех орг-ов и для всех уровней организации жизни. Несмотря на огромное разнообразие ЖИВЫХ организмов;, для них характерен ряд общих закономерностей и св-в. Важное место в рассматриваемых проблемах занимают вопросы возникновения и законы развития жизни на Земле - эволюционное учение, а также взаимосвязь различных групп живых орг-ов между собой и взаимодействие их с окруж. средой. Такие общие закономерности и св-ва орг-ов,как способность к размножению, обмен веществ и энергии, единство организма и среды, составляют предмет изучения общей биологии как науки о жизни и законы, ею управляющих. Биология решает важнейшие научные и практические задачи. Она служит теоретической основой многих с-х наук, медицины, ветеринарии. Определение Энгельса о жизни - способ существования белковых тел, моментом которых являетсяпостоянный обмен окружающей природы. Виталмзм-жизненеая сила.
2.Уровни организации жизни, свойства живого.
Стр 18 1 Молекулярно-генетический. Его элементарной ед. явл. ген. Элементарным явлением -процесс удвоения
ген(редупликация ДНК)
2.Клеточный.Элем.ед-клетка--ед всего живого;вее обменные процессы, представляющие собой элемен.явления клеточного уровня организации живого. З.Организменный(онтогенетический).Элементарная ед.- организм. Все процессы индивидуального развития организма, сост существенные элнмен. явления данного уровне.
4. Популяционно-видовой.Эл.ед-популяция. Изменения генофонда популяции-это элем явления данного уровня. 5.Биогеоцинотический.Эл.ед-биогеоциноз-сообщество популяций,разных видов,связанных между собой потоками веществ и энергии .Потоки энергии и круговорот вещ-в-эл явления этого уровня.
Свойства живого: 1)обмен вещ-в-особая.форма взаимоотношений организма с окр средой.В основе этого процесса лежит взаимосвязь и равновесные процессы синтеза и распада органических вещ-в. 2) саморегуляция связана с наличием Ферментов. 3)самообновление-воссоздание и обновление биологических структур на разных уровнях развития. 4)раздражимость(способность воспринимать, действующие на них факторы)Возбудимость(способность вырабатывать ответные реакции на действ этих факторов). 5)размножеиие.6)включенность всех организмов в эволюционные процессы. 7)строгая упорядоченность хим.компонентов, строгая структурная организация.
3.Клетка.
Явл основной единицей биолог активности. Она играет роль элементарной структурно-функц. и генетич. Ед. и составляет основу жязнед-ти развития всех жив. организмов. Поток инф-ции. В потоке инф.уч-ют ядро(ДНК….хромосом),макромолекулы, переносящие инф.в цитоплазму,цитонлазматический аппарат транскрипции(рибосомы и полисомы, т-РНК, ферменты активации а/т.На завершающ этане этого потока полипептиды, синтезируемые на полисомах приобретают третичную и четвертичную стр-ру и ислольз. В качестве катал-рв ИЛИ структ.блоков.В потоке пр-дит перенос информ. с ДНК на белок. Кодирование заключ.в записи опред.сведений при помощи спец.символов с целью придать инфюкомпактность.В процессе кодирования путем сочетаний символов составляют кодовые группы,служащие для обознач.существенного элемента инф. Символами кода ДНК служат дезоксирибонуклеотиды,различ-ся по азот.основанию.Кодовой группой служит кодон-участок мол.ДНК,состоящий из 3 нуклеотидов.Это делает код триплетным.Символом кода белка служат а/к.Они соответс. и кодовым группам.Инф.также записывается в линейном порядке. Колллинеарность кодов ДНК и белка-кодоны следуют в том же порядке,что и ост.а/к,кодируемых ими. Код ДНК универсален. Он тождественен у всех орг-ов. Перекодир-ие инф .происходит в пр-се биосинтеза белка 1 этап транскрипция. Исх.инф. ДНК считывается путем синтеза РНК.В эукар.клетке это осущ.в ядре., а также независимо в митох.и хлоронл.Обр-ся неск.разновидиостей РНК,и-РНК приобретает инф.о последовательна к в полипепт., а р-РНК и т-РНК обеспеч.перенос инф. с и-РНК на полипептиды.Избыточная РНК разр-ся в чоде преобраз-ия (прочессинга)РНК перед транспортом ее из ядра в цитопл.Считывание инф. иРНК с переносом ее на белок(трансляция) происх.в цитопл.Центр.роль принадлежит здесь различным т-РНК.Каждый образец способен присоединять опред.ак в акгивир.сост.Обр-ся комплекс аминоацил-т РНК.Благодаря наличию антикодона(последоват-ть из 3 нуклеотидов,комплиментарных нуклеотидам кодона данной ак) тРНК узнает место этой ак в полипептиде, Сборка молекул поялипептида происх.на рибосоме.Поток Е у разных групп орг.представлен внутрикл,мех-ми энергообеспечения-брожением,фото-или хемосинтезом,дыханием.Дыхательный обмен.Он включ.р-ции расщепл.глюкозы,жирн к-т,ак,и испол-ия выделяемой Е для синтеза АТФ.Энергия АТФ преор-ся в тот или оной вид работы: химич(синтезы), осмотич.электрич,механич,регуляторную.Особое место в дых. обмене принадлежит митохондр.,маириксу цитоп.(в кот.протекает анаэробное гликолиз).Поток в-ва.Р-ции дых.обмена снабжают клетку строит.блоками для синтеза разнообр мол-л.Ими служат многие продукты расщепления пищ.в-в.Особая роль принадлежит ЦТК.Он осущ-ся в митохондр.
4.Клеточная теория.
Сформулировано нем.зоологом Т.Л.Шванном( 1839).Он широко использ.работы ботаника М.Шлейдена,кот.считается соавтором теории.Шванн обобщил многочисленные данные в виде теории согласно кот.клетки явл.структурной и функционал.основой живых сущ-в.В конце прошлого столетия клет.теория получила дальнейш.развитае в трудах патолога Р.Вирхова.Он сделал вывод о том,что клетки обр-ся лишь путем деления предшествяклеток.Клет.теория в совр.виде включ.З положения:Первое положе.соотност клетку с живой природой планеты.в целом.Оно утвержд. что жизнь,обеслеч,в конечном итоге только клеткой.Клетки явл.биолог.единицей извлечения из внеш.среды, превращения и ислоль-я орга-ми Е в-в. В кл сохран-ся и использ.биолог.инф. Второе положение.Новые клетки обр.только путем деления предшеств.кл.Все клетки одинаковым образом: 1)хранят биол.инф;2)редуплицируют наследст.материал с целью его передачи в ряду поколений. 3) использ.инф.для осущ-я своих функций на основе синтеза опред, белков-ферм. 4)хранят и перен.Е. 5)превращают Е в работу. 6)регул,обмен в-в.Третъе полож.соотност кл.с многоклет-ми формами,кот характерен принцип целостности и системной организации.
1
5.Типы клеточной организации.
Кл.пркариот типа имеют малые размеры неболее 0.5-3 мкмв диаметре.У них нет морфологически обособленного ядра.В Кл.отсут развитая сис-ма мембран. Генетич.аппарат образован единств .кольцевой хромосомой,кот. лишена белковгистонов.Уних отсутст клет центр.Они не делятся митозом. К ним относятся бактерии и сине.- зел.водоросли.Эукариотич.тип представлен 2 подтипами.Простейшиые в структурном отношении они представляют собой клетку, а в физиологич.полноценную особь.Вэтих клетках иногда имеются миниатюр.образования,вьполняющие функции органов,аппаратов и систем органов многоклеточного орг-ма(цитосом, порошица, сокр.вакуоль). Высокая упорядоченность внутр.содержимого эукар.келетки достиг-ся путем компартментализма ее объема-подразделение на ячейки.Биолог.мембрана выполняет функции:барьерную, регуляции и обеснеч.избир.проницаемости в-в и т.д.Клетки многоклет.орг-ов имеют оболочку. Плазмолемма образована мембраной,покрытой снаружи слоем гликокаликса.Осн.компанентами гликокаликса служат комплексы полис-ов с белками и жирами.Она вьшолн.ограничивающую и барьерную функ-ю .Благодаря избир.прониц.она регул.состав внутр.среды клетки.В Кл.выделяют ядро и цитопл. В ядре есть оболочка и ядерн. сок,ядрышко и хроматин. Функц.оболочки.обособлен наследств.материала от цитопл. Оболочка сост из 2 мембран.разделенных перинуклеарным пространством,кот.может сообщаться с канальцами цитоплазматич.сети.Она пронизана порами.В обл.пор начинается белковый слой.Он выполняет скелетную функ.Основу сока составл.белки,включая фибриллярные. Он выпол.опорную функ. Ядрышко.В нем происх.синтез и созревание рРНК и соединение их с белками. Хроматин явл. интерфазной формой сущ-я хромосом в кл. Цитоплазма представл.основным в-вом(матрикс) в котором распределены включ.и органеллы.В нем множество растворенных в воде орг.и неорг.в-в;включ.ферменты и др.белки. В нем пр-дит гликолиз.Включения.относит.непостоян.компоненты цитопл,которые служа запасн.пит.в-ми,балластаыми в- ми(некот.пигменть1).Органеллы.постош.строры цитопл.Выделяют органеллы общего значения и спец.(микроворсинки,реснички эпителия). Канальцевая и вакуолярная сист,обр.сообщащ-ся или изолир.трубч.цистернами,огранич-ми мембраной и распространяющ-ся по всей цитопл.клетки.Выделяют шероховатую и гладкую ЭПС.Шероховатая.К мембранам прикреп.полисомы.Фун-ция ее это синтез опред.белков.Мембраны гладкой ЭПС лишены липосом.В ней проис.некот.стадии обмена углеводов,жиров. Рибосома сост из малой и больш.субъединиц.объединение кот происх в присут иРНК.Митохондрии.оболочка. сост из 2 мембран.Внутр.мембр.обрет впячивания листовидной(кристы) или трубчатой(трубулы)формы.В матриксе нах-сясобственный аппарат биосинтеза белка.Лизосомы. пузырьки содержат набор ферментов кислых гидролаз,катализир-х гидролитич.расщепление нукл.к-т, белков,жиров,угл. Функция:внутрикл.переваривание разл.хим соедини стр-р.
Микротельца.огранич. 1 мембр.пузырьки.К ним относят пероксисомы они содержат фер-ты оксидазы,катализир-щие обр-ие Н202,кот затем разруш-ся под действ пероксидазы. Микротрубочки выполн опорную функц.
7.Характеристика ДНК,Геном клетки.Уникальные гены
Биолог роль ДНК: 1)в ДНК хранится наслед инф о признаках и св-вах организма Наследственная ед-ген.Ген- последовательность нуклеотидов ДНК,которая несет наслед инф о первичной структуре белка.2)ДНК-передает наследственную инф в ряду поколений,это основано на способности к самоудвоению 3)ДНК-явл.матрицей для синтеза молекул РНК. Геном клетки-вся ДНК клетки.
Уэукариот выделяют 3 класса последовательности нуклеотидов ДНК: 1 Многократно-повторяющиеся. Они сост 15% генома,содержат несколько 10 или 100 нуклеотидов.Повторяются в геноме от10000 раз до 100000тыс раз и млн раз.Эту ДНК наз.молчащей или спутничной.Они находятся на концах хромосом и вокруг центромера.Предполагают, что эта ДНК выполняет роль,обеспечивают точность коньюгации и кроссинговера во время мейоза.2)умеренно-повторяющееся.они сост от 10 до 50 %генома в зависимости от вида орг-ма.В клетках чел-ка 10%.эти последовательности содержат геныотвечающие за тРНК, рРНК и белки-гистонов.В них выделяют кодированный участок-гены некодиров.- спейсер.3)уникальные гены,кот составляют 75% генома,имеют от 1 до 10 копий.Отвечают за все белки орг-ма,кроме белков-гистонов.Они содержат кодированную часть-экзоны и некодарован-интроны.
Исследованиями цитологов установлен факт специфичности хромосомного набора клеток организмов одного вида. Специфичность проявляется в постоянстве числа хромосом, их относительных размеров, формы, деталей строения. Хромосомный комплекс клеток конкретного вида растений и животных с присущими ему морфологическими особенностями, называется кариотипом. Важнейшим показателем кариотина служит число хромосом.
Для соматических клеток многоклеточных организмов характерен диплоидный хромосомный набор. В нем каждая хромосома имеет парного себе гомологичного партнера, повторяющего в деталях размеры и особенности ее морфологии. Таким образом, в хромосомном наборе соматических клеток выделяют гомологичные(из одной пары) и негомологичные(из разных пар) хромосомы. Половые клетки отличаются вдвое меньшим — гаплоидным - набором хромосом, в котором одна из каждой гомологичной пары. Хромосомному комплексу свойственны половые различия. Наборы хромосом самца и самки отличаются по одной паре. Поскольку эти хромосомы участвуют в определении пола организмов, они называются половыми (гетерохромосомами). Остальные пары представлены аутосомами и неразличимы по своей структуре у самца и самки.
8.Кариотип.
Исследование кариотипа человека проводится путем микроскопирования препаратов метафазных хромосом Для такого исследования необходимо иметь большое количество клеток, делящихся митозом. Этому условию удовлетворяет, например, пунктат костного мозга. Чаще прибегают в непрямому способу получения интенсивно размножающихся клеток. Клетки соединительной ткани кожи, различных тканей абортированных эмбрионов или околоплодной жидкости, лимфоциты периферической крови выращивают вне организма в культуре ткани. Высокой митотической активности лимфоидных клеток добиваются, воздействуя на них особым веществом растительного происхождения —
2
фитогемаглютинином (ФГА). Делящиеся клетки обрабатывают алкалоидом колхицином, который, разрушая микротрубочки веретена деления, вызывает торможение митоза в метафазе, чем способствуют накоплению метафазных клеток. В условиях обработки колхицином облегчается также разброс хромосом по плоскости предметного стекла в процессе приготовления гистологических препаратов. Затем на клетки в культуре действуют гипотоническим раствором, чтобы добиться лучшего разобщения хромосом. После фиксации в растворе, содержащем уксусную кислоту и этиловый алкоголь, взвесь клеток наносят на предметное стекло и высушивают. В результате обработки клеток колхицином, гипотоническим раствором и высушивания получают достаточный разброс хромосом метафазных пластинок. Это позволяет проводить индивидуальный анализ их размеров и морфологии. Полученные препараты окрашивают такими красителями, как азур, основной фуксин, орсеин, дающими сплошное окрашивание вещества хромосом. Для изучения отбирают цельные метафазные пластинки без налегающих друг на друга хромосом. Последние должны иметь среднюю степень конденсации. Для индивидуальной идентификации хромосом используют следующие признаки: размер, положение первичной перетяжки, наличие вторичных перетяжек и спутников. Результат представляется в виде идиограммы.
Идентификацию хромосом человека проводят согласно денверской классификации 1960 г. Недостатком денверской классификации является то, что разграничение гомологичных пар внутри группы хромосом встречает зачастую непреодолимые трудности. В настоящее время используются дифференциальные методы окрашивания метафазных хромосом с избирательным выявлением их отдельных фрагментов.
Топография окрашиваемых участков по длине хромосомы зависит от локализации определенных фракций ДНК, например сателлитной, распределения участков структурного гетерохроматина и ряда других факторов. Применяют 4 основных метода дифференциальной окраски: О, С, К и С. Все они выявляют закономерную линейную неоднородность фрагментов по длине метафазных хромосом. Характер окрашивания специфичен для каждой негомологичной хромосомы, что дает их точную идентификацию (рис. 17). Постоянство локализации окрашиваемых фрагментов позволяет составить «химические» карты хромосом. Сопоставление этих карт с генетическими используется для расшифровки функционально-генетических особенностей различных районов хромосом . На основе избирательной окраски в 1971 г. в Париже были разработаны карты линейной дифференцированности хромосом человека и предложена система их обозначения. Латинскими буквами p и q обозначаются, соответственно, короткое и длинное плечо хромосомы. От центромеры к теломере по имеющимся отчетливым морфологическим указателям(маркерам) в каждом плече выделяют районы, обозначаемые арабскими цифрами. В пределах районов идентифицируют сегменты — регулярные участки, отличающиеся по интенсификации окраски. Они также обозначаются арабскими цифрами. Так, символ 1р22 означает 2-й сегмент 2-го района короткого плеча хромосомы 1.
Дифференциальная окраска позволяет построить цитологические карты «групп сцепления» с точной локализацией генов и их комплексов («пучков») в соответствующей хромосоме. Так, для Х-хромосомы человека известны 96 локусов, некоторые из которых картированы.
Имеются «пучки» сцепленных генов, концентрирующихся вокруг локусов цветовой слепоты, локусов групп крови. К настоящему времени установлена хромосомная локализация более 200 генов человека.
9.Клеточный цикл,митотигческий цикл,фазы.
Жизненный цикл-период с момента появления клетки из материнской, до собствен.деления или гибели.В нем выделяют: 1 )период специализации-клетка выполн.специф ф-ю.2)период покоя-кл решает по какому пути идти деления или специализации.Также выделяют митотический цикл и проинферативный. Митотический-включет совокупность процессов,кот. происходят в Кл при подготовки к делению и в процессе самого деления.Включает в себя-интерфазу и митоз.Интерфаза-период подготовки клетки к деленшо(3 периода) 1)Q1 постмитотический или пресинтетический 30-40% времени митотического цикла2)S(синтетический 30% времени).3)Q2 постсинтетический 20-30%, Период Q1.В Кл синтезируются все виды РНК.белки,Кл достигает необходимые органеллы,увеличивается в оъеме,накапливаются предшественники нуклеотидов, в кот будет синтезироваться ДНК.В этой фазе выделяют особый период-точкой рестрикции. Пройдя эту точку Кл вступает на путь деления.
Период S. Удвоение или репликация ДНК-сложный ферментативный процеес.требует расхода энергии.Фер-ты:
1 )топонзомераза снимает сверхспиральную ДНК 2)геликазаразрывает водородные связи между 2 цепями ДНК в опред участках(уч-ки-репликоны) 3)ДНК-полимераза-синтсзирует новые цепи ДНК;4)Фрагменты соед.С помощью ферментовлигаз.По окончанию синтеза обр 2 молекулы ДНК,в каждой мол-ле 1 цепь-старая(материнская) и новая-способствует репликации-наз.полуконсервативными.В этот период синтезируются все виды РНК,белки.Каждая хр-ма будет состоять из 2 сестринских хроматим.Генет.форма2н2с-2н4с. Период Q2.Продолжается синтез всех видов РНК,белков,накапливаются белок-тубулин и АТФ для построения нитей веретена деления. Митоз(непрямое деление) или кариокинез. 5стадий: 1 )профаза 2)прометафаза З)метафаза 4)анафаза 5)телофаза.Профаза.Клетаа округляется,повышается вязкость цито-мы,освобожд.мол-лы белка-тубулина из кот будет строиться веретено деления,центриоли расходятся к разным полюсам,между ними веретено деления нити веретена деления-это микротрубочки.состоящие из белка-тубулина. Начинается спирализация хромосом,разруш и исчез ядрышки. Прометафаза.разрушается ядерная об-ка,т.е распадается на фрагменты,кот в виде пузырьков расх-ся к разным полюсам клетки. Хромосомы свободно лежат в цитоплазме.В обл-ти центромеры,с обеих сторон каждой хромосомы обр.слоистые структуры-кинетохоры.Они состоят из белков,от них отходят нити веретена деления в сторону полюсов клеткикинетохорные нити.Метафаза.Хр-мы максимально спирализованы,располагаются по экватору клетки.образуют метафизарную пластинку. Каждая хромосома состоит из 2 сестринских хроматид.соед.центромерой.Веретено деления сформировано окончательно. Анафаза.Начинается с момента разделения центромер,сестринские хроматины,дочерние хромосомы расходятся к разным полюсам.Для дв-ия хромосом необходимы нити веретена деления и энергия АТФ. Телофаза.Начинается с момента остановки дочерних хромосом у полюсов клетки, происходит деспирализация хр- м,формируется ядрышки,вокруг каждой группы хро-м у полюсов,формируется ядерная об-ка.Проис-т деление
3
цитоплазмы. Уровни пролиферации клеток: 1) внутриклеточный-Са,циклические нуклеотиды-ц АМФ, цГМФ, специф.белки, кот активируют процесс пролиферации.2)внутритканевой-кейлоны-ингибиторы. по хим структурепептиды 3) межтканевой - факторы лимфацитов,кот наз.лимфокины-пептиды, могут как активировать,так и ингибировать препараты пролиферации.4)организмы-гормоны.нейромедиаторы.
10.Размножение.
1 )половое-обеспечивает генетич.разнообразие2)бесполое-почкование: а)вегетативное; б)споровое; в)шизогония;г)деление надвое. Между бесполым и половым имеются переходные формы-коныогация,копуляция.На ранних этапах эволюции,слившиеся клетки не отличались друг от другаизогамия.позднее в ходе эволюции появились микрогаметы и макрогаметы-анизогамия.Позднее яйцеклетки и спермаиозоиды-оогамия.Половой деморфизм-разделение половых клеток на яйцеклетки и сперматозоиды,половых желез на яичники и семенники. В основе лежат различия в наборах хромосом самок и самцов. Партеногенез.Это развитие орг-ма
из неоплодотворенной яйцеклетки. Различают: 1)естественный-обязательный(облигатный), необязатетный(пчель); 2)искусственный(тутовьй шелкопряд)
Формы партеногенеза: 1)андрогенез(развитие из муж.ядра)цитоплазма в клетке;2)гиногенез(развитие из неоплодотворенной яйцеклетки)
11.Половое размножение.Морфофункциональная характеристика половых клеток. Процесс обр пол Кл.Сперматогенез и овогенез.
В основе полового размножения лежит половой процесс.суть кот сводиться к объединению в наследственном материале для развития потомка ген инф из 2 разных источников родителей.Представления о половом процессе дает проц. коньюгации.Он закл.во временном соединении 2 особей с целью обмена наслед.материалом, =>оъединения гамет,морфологически не отличимых.В таком случае говорят об изогамии.Впослед.появляются макро- и микрогаметы.Возникло явл.анизогамии,и в дальнейшем появл.подвижные сперматозоиды и крупные неподвижные яйцеклетки. Возник оогамия. Половой диморфизм-разделение половых клеток на яйцекл. и спермах.,половых желез-на яички и семенники,а особей на самок и самцов.В его основе лежат различия в хромосомных наборах самок и самцов,Партеногенез-развитие из неоплодотворенной яйцеклетки: 1)естественный а)обязательнь б)необязательный 2)искусств.Обязат.встречается у скальных ящериц,а необяз.у пчел. Андрогенез-развитие идет из муж ядра,но цитопл яйцеклетки. Геногенез-развитие из неопл.яйцеклетки. Яйцеклетка:имет овальную форму,размеры различны в зависимости от организма. Диаметр 100-150 мкм у чел-ка.Имеют ядро,цитоплазму,плазм мембрану ,в цитоплазме соответ органеллы. В зависимости от организма яйцеклетки могут быть первичные, вторичные, третичные оболочки. Цитоплазма содержит пит в-ва в виде желтка. Он необходим для питания зародыша. В зависимости от кол-ва желтка и его распред по цитоплазме выдел.виды яйцеклеток: 1)изолецитальная (сод мало желтка.равномерно распред по цитоплазме- ланцетник,чел-к,млекопит), 2)телолецитальное (мното желтка,он содер. на одном из полюсов Кл-это вегет.полюс.а противопол-аномальгый) птицы,рыбы.амфибии. 3)центролецитальные (желток вокруг ядра и занимает почти всю цитоплазму)членистоногие. В яйцекл млекопит вокруг плазм мембр располагается особая блестящая об-ка, а вокруг распол слои мелких фолликуляр кл. Сперматозоиды: имеют ядро цитоплазму с органеллами и мембр. Длина 50-70мкм. Выд.4части: головка, шейка, средняя часть и хвост. В головке нах ядро,впереди-акросома-видоизм. Комплекс Гольджи, наподобие большой лизосомы, внутри к-ой нах гидролитический фермент. В шейкеЦентриоли:проксимальная и дистальная .Проксимальный центр принимает участие в формировании веретена деления.
Дист-в обр осевой нити хвоста. В сред.части-митохондрии ,к-ые обеспечивают двиг ф-цйю. Основу хвоста сост. осевая нить, вокруг к-ой нах небольшое кол-во цитоплазмы и мембран.
Процесс обр.половых кл-гаметогенез. В нем выдел.след стадии: 1 )обособ первичных половых Кл.от др Кл тела 2)размножение 3)рост 4)созревание 5)формирование. Размножение:первичные пол Кл гаметогонии. они делятся диплоидные кл. Гаметогонии-ряд гаметогоний(пр размножения)-гаметоциты 1 порядка(пр роста)-гаметоциты 2 порядка(пр созревания)-прогаметы-гаметы(пр мейоз2)-гаметы(пр.формирования). Ключевым примером явл.мейоз.
12.Мейоз:цитологическая и цитогенетич хар-ка.
Мейоз сводится к 2 послед делениям 1и м.2,причем только один из них сопровож удвоением ДНК. М1:Профаза:1)ст лептотены. 2)ст зиготены. 3)ст пахитены. 4)ст диплотены. 5)ст диакинеза. Метафаза 1 .анафаза1 .телофаза1.
М2:Профаза2;метафаза2;анафаза2; телофаза2; профаза.
1)Ст лептотены.-хромосома выходит с интерфазного сост.начин. спирализация и имебт вид тонких нитей,концы к-ых фиксированы на внутр.поверх ядер. Мембраны в хром.есть более компактные участки хромомеры.2.)ст зиготемы:происходит попарное объединение гомологичных хромосом или коньюгация. Коньюгац гомолог хр.достигает молек уровня точности,т.е при объединении гом хр напротив опред гена 1 гом хр располаг соответ ген др гом хромосомы.опред роль игр. Особые белки-синаптонемальный комплекс. Он выгледит в виде веревочной лестници; 3)ст пахитены: Кл можно наблюдать в 2 раза уменьш.число хромосом,но это лишь кажущиеся явл.,так как гомологичные хромосомы так плотно коньюг,что выглядят в виде 1 элемента-бивалента. При этом каждая гомол хромосома сост. из 2 сестринских хроматид. Так там4 хроматиды, то это тетрады.Кл на этой ст наход долго, происх кроссинговер-разрыв и послед рекомбинация, к-ая сопровожд обменом участками между гомологич хромосомами. Этот процесс протеканет на уровне ДНК с участием соот ферментов. При кроссинговере проис разрыв однонитевых молекул ДНКпесестр. Хроматад и соед освоб в кольцо на перекрестке. Что приводит к обмену насл.материала между гомол хр-мами. Кросс.происх.в опред точках,к-ые соот рекомбинации узелками синаптонемич комплекса. Эти узелки образ на ст пахитены. В кроссинговер вовлек 2 несестр хроматиды. У человека может происходить в 2-3 точках на гомолго.пару.4)ст дитотены:гомол хромосомы начин отходить друг от друга.но ост еще соедив в местах кроссинговера.эти местахиазмы.5)ст диакинеза:хр они движься к экватору,но соед в хиазмах. Исчез.ядерная оболочка, ядрышки, формируется веретено деления и выстр в обол экватора.Метафаза1:выстр в обол экватора.В отл от митоза кинетохоры нити при
4
мейозе направлены в одну сторону от центромеры к полюсам клетки. Анафаза1 :проис. расхождение гомол хр.Происх.независимое распред гомол хр.между полюсами кл. Как. только достигает полюсов кл начинается телофаза1: формир ядро.ядерн обол-ка.деспирализация хр.,исчез веретено ,делится цитоплазма и образ 2 кл-гаметоциты 2 порядка. После короткого интервала Кл вступают в мейоз2:теже процессы,что при митозе,но в метафазу кинетохорные нити направл. к обоим полюсам Кл и в анафазу расход сестр хроматиды.Мейоз 1 заканчив.формирование прегамет(1н1с). Значение митоза: 1)сохр пост число хр.из поколения в поколение2)в силу перекомбинации гомол хр-м образ большое кол-во генетически различных гамет.
13.Оплодотворецие и партеногенез.
Оплодотворениепроцесс слияния яйцеклетки и сперматозоида с обр диплоидной зиготы,из кот развивается диплоидный оргаизм. Стадини: а) сближение половых клеток. б)активация; в)слияние(сингамия). В сближении гамет играет роль неспециф факторы: 1) координация во времени процессов спермато- и овогенеза, одновременность готовность к оплодотворению 2)в сближении гамет играют большую роль совокупительные органы,кот обемпечивают сближение сперматозоида и яйцеклетки 3) Относительно большие размеры яйцеклетки, что повышает вероятность их сближения. 4)большое число яйцеклетки .сперматозоид активирует. Это называется акросомальная реа-ция. При этом активируется и яйцеклетка(кортикальная реа-ция(увеличение Са2+)).У млекопитающих при соприкосновении сперматозоида с наружной оболочкой яйцеклетки, в месте контакта разрушается плазматическая мем-на сперматозоида(впереди акромомы),повышается ее проницаемость у сперматозоида выходят гидролитические ферменты-сперматолизины, они расслабляют связи между фолликулярными клетками и сперматозоид погружается в оболочки яйцеклетки. Разрушается блестящая об-ка, разрушается в месте контакта плазматич мем-на яйцеклетки, происходит слияние плазматич мембран 2х клеток и сперматозоид проникает в цитоплазму яйцеклетки. Но сперматозоид может вступить в контакт с поверхностью яйцеклетки только в том месте где на блестящей об-ке находятся специфический для сперматозоида рецептор, с которым он связывается. После проникновения сперматозоида в цитоплазму яйцеклетки с обол-ки яйцеклетки исчезают рецепторы и др. сперматозоиды в яйцеклетку не проникают. Это препятствует полиспермии у млекопитающих и чел-ка. Партеногенез-развитие из неоплодотаор.яйцеклстки:1)естественный.а)обязательн.б)необязател.2)искусст. Обязательный встречается у скальных ящериц,а необяз у пчел. Формы партеногенеза: 1)андрогенез(развитие из муж ядра, цитоплазма в
яйцеклетке.2)гиногенез(развитие из неоплодотворенной яйцеклетки)
14.Предмет,задачи и методы генетики.
Это наука об изменчивости и наследственности орг-ов. 1900 рождение генетики (Чермак, Фриз, открытие з-ков Менделя) 1906Бетсон ввел термин генетика. 1 период1900-1953 классическая генетика.2 период 1953-наше время молекулярной биологии и генетики. 1 период: сформирована теория гена, введено понятие гена. Иогатсои сформулировал учение о генотипе и фенотипе. Морган-хромосомяая теория наследственности учение об экспериментальном мутогенезе. Новый раздел генегики-генетика популяции. 1944-Эвери окончательно доказал, что ДНК хранит наследственную инф-цию. 1953-расшифрована пространственная структура ДНК. 2 период: 1961 расшифрован генетический код и структура уникальных генов. 1971-термин-фермент обратная транскриптаза или ревертаза. В присутствии этого фермента на моллу ДНК идет синтез. РНК 1990 начал выполняться геном чел-ка. В настоящее время расшифрованы все нуклеотидные последовательности ДНК чел-ка. Давиденков разрабатывает методику медико-генетического консультирования населения. Вавилов-закон гомологичных рядов. Кольцов-предложения о том, что хим основу гена составляют биол.макромолекулы.15.Наследственность и изменчивостъ.Ген и его св-ва.
Наследственность-общее св-во живых орг-ов сохранять и передавать наследственные признаки в ряду поколений. Изменчивость-общее св-во живых орг-ов приобретать новые признаки в процессе онтогенеза. Изменчивость- общее в- во живых. орг-ов, кот заключается в изменении наследственных признаков, вариабельность их проявления при взаимодействие орг-ов с окр.средой. Ген-последовательность нуклеотидов в ДНК, кот несет инф о первичной структкре белка. Св-ва генов 1) специфичность-1 ген отвечает за развитие 1 признака.2)стабильность-гены в ряду поколений передаются без изменений. 3)дискретность-разные гены отвечают за развитее разных признаков.4)аллельное состояние. Аллельные гены-гены, кот находятся в одинаковых участках или локусах гомологичных хромосом и отвечают за развитие 1 признака.
16.Откйытие Менделем законов независимого наследования.
Гибродологический метод исследования был предложен Менделем: 1)скрещивают организмы, кот отличаются друг от друга по одному признаку или несколькими стабильными контрастными взаимоисключающими признаками 2)проводится обязательный количественный и качественный учет потомков от каждого скрещивания. Проводится индивидуальный анализ потомства от каждого скрещивания. Многогибридное скрещивание-скрещивают орг-ов.кот отличаются друг от др-та по одному признаку(растения. гороха,отлич по окраске семян, скрещивался желтый горох с зеленым .В первом поколении все растения имели желтую окраску семян, в этом заключается единообразие гибридов первого поколения, признак который появился у гибридов 1 поколения-доминантный(А-ген с желтой окраской семян; а – ген с зеленой).
17.Закон расщепления гибридов 2 поколения.
Мендель скрестил гибриды 1 поколения между собой. Во втором поколении появились с желтой и зеленой окраской семян, т.е произошло расщепление по данному признаку. Признак, кот. проявился у гибридов 1 поколения-доминантный, признак, кот не проявился в присутствии доминантного-рецессивный. Он применил статистический подход при изучении явления расщепления. Он подсчитал гибридов 2 поколения, желтых семян6022,зеленых2001,произошло расщепление по фенотипу3:1 .ЗАКОН: при моногибридном скрещивании во 2 поколении, расщепление идет по фенотипу 3:1, а по генотипу 1:2:1.0рганизмы, кот имеют одинаковые аллельные гены-гомозиготы, разные гены-гетерозиготы
5
18.ДиПолигибридное скрещивание.
Дигибр. Скрещивание орг-ов, кот, отличаются друг от друга по двум признакам (А-ген, с желтой окраской гороха; а-ген,с зеленой; В-гладкий; в-морщинистый). Мендель скрещивал растения гороха с желтыми
гладкими семенами, с растениями зелеными морщинистыми. В 1 поколении проявилось правило единообразия, все растения имели желтые и гладкие семена, он также скрестил дигибридов 1 поколения между собой, во 2 поколении появилось 4 категории потомков:9-желтые гладкие(АВ),3-желтые морщинистые(А-вв),3-зеленые гладкие(аа В-), 1- зеленые морщинистая(аа вв).(Желтые семена-12частей:зеленые-4,гдадкие-12,морщинистые-4)
ЗАКОН независимого наследования признаков:
В условиях дигибридного скрещивания, при скрещивании гибридов 1 поколения между собой, во 2 поколении расщепление по каждой паре признаков идет независимо от другой пары, в отношении 3:1,данный закон выполняется в том случае, если гены, отвечающие за развитие разных признаков находятся в разных хромосомах. При полигибридном скрещивании лежат закономерности: А)диплоидность Б)расположение параллельных генов в разных парах гомологичных хромосом В)независимое расхождение гомологичных хромосом при мейозе и случайное их сочетание при оплодотворении. Статистический характер. Соединение гамет с различными геномами во время полового процесса, обычно происходит совершенно случайно исследует законом теория вероятности. Поэтому устанавливая опытным путем соотношение потомков с определенными генотипами, не совпадает полностью, а только более или менее полно приближается к теоретически ожидаемому соотношению. При увеличении кол-ва изучаемых гибридов орг-ов, получаемые соотношения начинают все больше и больше соответствовать теоретически ожидаемым.
19.Условия менделироваиия признаков.
Это признаки, кот при наследовании подчиняются з-нам Менделя. Условия менделирования признака: 1)моногенное наследование 2)гены, отвечающие за качественный признак 3)гены, отвечающие за развитие разных признаков должны нах в разных хр-мах. В орг-ме чел. насчитывается около 3000 менделирующих признаков(цвет,разрез глаз, мочки на щеках). Моногенное скрещивание-скрещивание2 орг-ов, при кот прослеживают наследование 1 пары альтернативных признаков какого-либо признака.
20.Сцепленное наследование признаков.
В нач. 20 века Морган док-л, что гены находятся в хр-мах, работа выполнена на мушках дрозофилах. Это удобный объект для ген. Исследования, т.к. в кариотипе 8 хр, 10000 генов, через 10-14 дней новое потомство, 1 самка дает до 1000 потомко. (В-серая окраска; в-черная; У-длинные крылья, у-короткие) Скрестили доминантные и рецессивные гоморзиготы, серые длинные с черными короткими получились дигетерозиготы серые длинные. Работа Моргана по сцепленному наследованию признаков. Для анализа скрещивания Мендель взял дигетерозиготных самцов гибридов 1 поколения или рецессивных гомозиготных самок(Вв и УУ).ЕСЛИ бы гены ВУ и ву нах в разных хр-мах, то у дигетерозиготных самцов при гаметогенезе обр 4 типа гамет, и в результате данного скрещивания можно было бы получить 4 категории потомков по 25 % каждого ,но такого результата Морган не получил. В рез-те анализа скрещивания были получены 2 категории потомков-мушки серым телом и длин крыльями и с черным телом и короткими крыльями. Такой рез-т можно получить если признаки: серое-длинные, черное-короткие наследуется вместе, а значит вместе наследуются гены, кот отвечают за эти признаки.
цитологич карты хромосом.
21.Сцепление генов и кроссинговер.Картирование генов в хр-ах.Генетич и
Сцепление генов-совместная передача генов по наследству. Морган эксперим. установил, что гены одной хр-мы обр группу сцепления. Кол-во групп сцепления=1n1с набору хр-м. Морган доказал, что сцепление генов существует, но оно не абсолютное может нарушаться при кроссинговере в профазу мейоза1. В таком случае говорят о не полном сцеплении генов. Для анализирующего скрещивания были взяты дигетерозиготные самки-гибриды F1 и рецессивные гомозиготные самцы. В результате анализ скрещивания были получены 4 категории потомков:41.5%-мушки с серым телом и длин крыльями,41.5%-с черным телом и короткими крыльями,8.5%-с серым телом и короткими крыльямц,8,5%-черное тело и длинные крылья. Это получится, если у дигетерозиготных самок при гаметогенезе, обр не 2 типа гамет, а 4.ЭТО ВОЗМОЖНО В РЕЗ-ТЕ СЦЕПЛЕНИЯ ГЕНОВ ПРИ КРОСИНГОВЕРЕ В ПРОФАЗУ МЕЙОЗА1. При неполном сцеплении генов, величина кроссинговера различна и опред отношением числа кроссинговерных особей к общему числу особей и выраж в %.Морган выдвинул принцип о линейном расположении генов в хр-мах, т.е. гены в хр-ме следуют друг за другом и нах на опред расст друг от друга. За ед расст пинимается 1% кроссинговера-морганида. Закон Моргана: сила сцепления между генами обратно пропорциональна расстоянию между ними. На принципах линейного располож генов в хр-мах и кроссинговере ведется построение ген карт хр-м. Ген.карта-схема относительного положения генов в хр-ме. Кроме ген.карт сущ цитологические карты хр-м. Построение этих карт основано на диф. окрашивании хромосом.
22.Механизм генетического определения и диф-ки пола в развитии. Переопределение пола. Наследование признаков.
У орг-ов, размножающихся пол путем соотношение муж и жен особей 1:1.Такое соотношение наблюдается из поколения в поколение, значит сущ,ген контроль пола. При изучении хр-ных наборов самок и самцов разных видов орг-ов было установлено, что в кариотипе самок и самцов присутствуют одни хр-мы-аутосомы, а так же присутствуют разные хр-мы- гетерохромосомы. Выделяют 4 типа опред пола: 1) тип-тип ХУ(мушки дрозофила, клопы,млек,чел-к). Женский пол явл гомогаметным, т.к при гаметогенезе обр 1 тип гамет, муж пол явл гетерогаметным,т.к при гаметогенезе обр 2 типа гамет. 2) тип-ХО. 3) тип-связан с жен гетерогаметностью и муж гомогаметностью (птицы. бабочки, рептилии) 4) типзависит от хр-ного набора. Пол будущего орг-ма определяется в
момент оплодотворения, но на формирование конкретного фенотипа во многом влияет внешняя среда. В живой природе возможно переопред пола. Напр.-морской червь, если личинка фиксируется на хоботке самки, то они превращаются в самцов, если свободно плавают в воде, то превр в самок. Наследование признаков сцепленных с полом. Гены, кот отвечают за эти признаки нах в половых хр-мах. Наследование признаков, контролируемое генами X и У хромосом наз
6