Билет 17

1) Существование клеток во времени

А)Митоз — непрямое деление, ос­новной способ деления эукариотических клеток. Во время митоза проис­ходит строго одинаковое распреде­ление реплицированной ДНК и реплицированных хроматид между дочерними клетками.

Митоз состоит из четырех основ­ных фаз, непрерывно переходящих друг в друга: профазы, метафазы, анафазы и телофазы

Б)Профаза — характеризуется кон­денсацией хромосом, которые укора­чиваются, утолщаются и становятся видимыми в световой микроскоп. Они состоят из двух хроматид, свя­занных между собой в области цент­ромеры. Ядрышки распадаются.центриоли клеточного центра расходятся к полюсам клет­ки, между ними микротрубочки об­разуют веретено деления. В поздней профазе ядерная оболочка разруша­ется.У хро­мосом на каждой центромере образу­ются особые белковые комплексы, называемые кинетохорами. К ним прикрепляются микротрубочки ве­ретена деления. Метафаза — отличается макси­мальной спирализацией хромосом,которые располагаются в плоскости экватора.При этом в животных клет­ках центромерные участки хромосом обращены к центру веретена, а пле­чи — к периферии. В растительных клетках подобного упорядоченного расположения хромосом нет.

В)Анафаза — самая коротка, — разделение центромер и расхождение сестринских хрома­тид, ставших самостоятельными до­черними однохроматидными хромо­сомами, к противоположным полю­сам клетки. В конце анафазы расходящиеся хромосомы сближаются у полюсов клетки. Телофаза — заключительная ста­дия митоза. По характеру изменения хромосом она напоминает профазу, но с обратной последовательностью протекающих процессов. Хромосо­мы деспирализуются, удлиняются и становятся плохо различимыми в световой микроскоп. Нити веретена разрушаются. Вокруг хромосом на каждом из полюсов образуются ядер-ные оболочки. С переходом хромосом в интерфазное состояние формиру­ются новые ядрышки.

Вслед за делением ядра начинается цитокинез — деление цитоплазмы.Био­логическое значение митоза состоит в том, что в результате этого способа деления образуются дочерние клет­ки, наследственная информация ко­торых полностью идентична инфор­мации материнской клетки. Это до­стигается путем репликации ДНК и удвоения хромосом в интерфазе митотического цикла, а также посред­ством равномерного распределения их в процессе митоза. Благодаря ми­тозу, у многоклеточных организмов осуществляются процессы роста, ре­генерации и вегетативного размно­жения. У одноклеточных организ­мов митоз служит механизмом бес­полого размножения.

Г)Амитоз-прямое деление клетки путем перешнуровки или фрагмента­ции интерфазного ядра без спирали-зации хромосом и образования вере­тена деления. При амитозе не обеспе­чивается равномерное распределение генетического материала между до­черними ядрами. В некоторых случа­ях амитоз не сопровождается делени­ем клетки, а ограничивается лишь делением ядра, что приводит к обра­зованию многоядерных клеток.

2) Популяционная структура человечества.

а) Понятие о популяции людей. Люди как объект действия эволюционных факторов.

Размножение человека осуществляется половым путем, а репродуктивные ареалы в той или иной степени ограничены определенной группой населения. Это позволяет выделить в человечестве сообщества, аналогичные популяциям в биологическом понимании этого термина. В антропогенетике популяцией называют группу людей, занимающих общую территорию и свободно ступающих в брак. Изоляционные барьеры, препятствующие заключению брачных союзов, нередко носят выраженный социальный характер (например, различия в вероисповедании). Благодаря этому в формировании популяций людей главную роль играет не общность территории, а социальные факторы.

Размер, уровень рождаемости и смертности, возрастной состав, экономическое состояние, уклад жизни являются демографическими показателями популяций людей. Генетически они характеризуются генофондами (аллелофондами). Демографические показатели оказывают серьезное воздействие на состояние генофондов человеческих популяций, главным образом через структуру браков. Большое значение в определении структуры браков имеет размер группы.

б) Демы. Изолянты.

Популяции из 1500-4000 человек называют демами, популяции численностью до 1500 человек – изолятами. Для демов и изолятов типичен относительно низкий естественный прирост населения – соответственно порядка 20% и не более 25% на поколение. Частота внутригрупповых браков в них составляет 80-90% и свыше 90%, а приток лиц из других групп сохраняется на уровне 1-2% и менее 1%. В силу высокой частоты внутригрупповых браков члены изолятов, просуществовавших четыре поколения (примерно 100 лет) и более, являются не менее чем троюродными братьями и сестрами (сибсами).

В больших по размерам популяциях распределение аллелей отдельных генов в генотипах индивидуумов последовательных поколений подчиняется закону Харди-Вайнберга. Это используют в медико-генетической практике для расчета доли гетерозигот – носителей определенного рецессивного аллеля. Так, в Швеции в 1965-1974г.г. страдающие фенилкетонурией встречались с частотой примерно 1:40000. Исходя из закона Харди-Вайнберга, по локусу, представленному двумя аллелями, три возможных генотипа (А₁А₁, А₁А₂, А₂А₂) распределяются с частотой р², 2рq, q². Следовательно, q²=1/40000, а q=1/200. Частота доминантного аллеля нормального обмена фенилаланина р=1-q=1-1/200=199/200. Тогда частота гетерозигот 2рq=2х(1/200)·(199/200)=2·(199/40000). При найденных частотах доминантного и рецессивного аллелей популяция численностью 40000человек содержит одного больного фенилкетонурией (А₂А₂) и 400 носителей неблагоприятного аллеля в гетерозиготном состоянии (А₁А₂). Остальные члены популяции гомозиготны по благоприятному доминантному аллелю (А₁А₁).

Даже по редким рецессивным аллелям количество гетерозигот оказывается достаточно высоким, чтобы это учитывалось при медикогенетическом консультировании вступающих в брак.

в) Влияние эффективного размера популяции, миграций, мутаций, изоляции на генетическую конституцию людей.

Клеточные и физико-химические механизмы наследственности и изменчивости универсальны для всех живых существ, включая человека. Установлена определенная зависимость жизнеспособности индивидуума от особенностей его генотипа. Большую часть своей истории человечество было совокупностью более или менее изолированных в репродуктивном отношении относительно малочисленных групп. В отдельные исторические периоды происходили миграции значительных масс людей. Они сопровождались объединением ранее разобщенных групп, освоением новых территорий со своими климато-географическими условиями. В настоящее время миграции населения усилилась в связи с ростом численности людей, совершенствованием средств транспорта, неравномерным развитием экономики. Благодаря отмеченному генофонды популяций людей испытывали ранее и продолжают испытывать действие элементарных эволюционных факторов. Социальность человека вносит в это действие определенную специфику.

Мутационный процесс у человека сходен с таковым у других организмов по всем основным показателям – средней частоте мутирования на локус или геном за поколение, генетико-физиологическим характеристикам мутаций, наличию антимутационных барьеров. Это совпадение неслучайно. Основные характеристики спонтанного мутагенеза формировались на начальных этапах эволюции жизни под действием таких постоянных факторов, как ультрафиолетовое и иные виды излучения, температура, определенная химическая среда. Максимальная определяемая вероятность мутации составляла 2,24·10^-5 на один локус в поколении.

В настоящее время давление мутационного процесса на генофонд человечества, по-видимому, усиливается благодаря росту индуцированных мутаций. Их причина - факторы связанные с производственной деятельностью человека в условиях НТР, например ионизирующее излучение. Доза в 1 Гр (грей), получаемая при низком уровне радиации мужчинами, индуцирует от 1000 до 2000 мутаций с серьёзными фенотипическими последствиями на каждый миллион живых новорожденных. У женщин эта цифра ниже – 900.

Мутагенные факторы нидуцируют мутации как в половых, так и в соматических клетках (злокачественные опухали, ионизирующие излучение – лейкозы, рак молочной и щитовидной железы).

Популяционные волны – численность населения планеты за обозримый исторический период в целом возросла. Моменты ускорения прироста численности людей совпадают с важнейшими достижениями человечества – развитием земледелия, началом индустриализации, эрой НТР, что привело к увеличению плотности населения, миграции. Но имели место и снижение населения планеты – эпидемия чумы с большой смертностью. Периодические колебания численности людей на обширных или ограниченных территориях, изменяя плотность населения и вызывая миграции, влияли на состояние генофондов человеческих популяций.

Изоляция Человеческое общество длительно развивалось как совокупность изолированных производственных коллективов, внутри которых в основном и совершались браки. Природа изолированных барьеров: географическая изоляция, разнообразие культур, экономических и религиозных укладов и морально-этических установок. Фактор изоляции оказывал влияние на генофонды популяций людей. Длительное проживание в географической изоляции объясняют особенности представителей малых народностей: своеобразный рельеф ушной раковины бушменов, большая ширина нижнечелюстного диаметра коряков и ительменов. В настоящее время круг возможных браков неуклонно расширяется и разрушение многовековых изоляционных барьеров – процесс, по-видимому, необратимый.

г) Дрейф генов и особенности генофондов изолятов.

Предположительно человеческие популяции в палеолите состояли из нескольких сотен индивидуумов. Всего одно-два столетия назад люди жили преимущественно поселениями в 25-35 домов. Вплоть до самого последнего времени количество индивидуумов в отдельных популяциях, непосредственно участвующих в размножении, редко превышало 400-3 500 человек. Причины географического, экономического, расового, религиозного, культурного порядка ограничивали брачные связи масштабами определенного района, племени, поселения, секты. Высокая степень репродуктивной изоляции малочисленных человеческих популяций на протяжении многих поколений создавала благоприятные условия для дрейфа генов.

Генетико-автоматические процессы или дрейф генов, приводят к сглаживанию изменчивости внутри группы и появлению случайных, не связанных с отбором различий между изолятами. Именно это выявили наблюдения за особенностями фенотипов малочисленных групп населения в условиях. Например географической изоляции. Так, среди жителей Памира резус-отрицательные индивидуумы встречаются в 2-3 раза реже, чем в Европе. В большинстве кишлаков такие люди составляют 3-5% популяции. В некоторых изолированных селениях однако, их насчитывается до 15%, т.е. примерно как в европейской популяции.

д) Брачная структура человеческих популяций. Примеры.

Сохранению высокого уровня генетической изоляции двух популяций, существующих на одной территории, способствуют отличия по физическим признакам или образу жизни. Однако такие барьеры со временем ослабевают, об этом свидетельствует судьба популяций белых и негров в США и Бразилии. К настоящему времени доля генов от белых составляет у американских негров 25%, а у бразильских – 40%. Между двумя генетически различающимися популяциями, разделенными географически, иногда вклиниваются другие популяции, через которые и происходит обмен генами. В таких случаях наблюдается градиент признака. Так, частота аллаля группы крови В в Европе постепенно повышается с запада на восток. У коренного населения Пиренейского п-острова этот ген практически отсутствует, тогда как в районе Астрахани его частота достигает 30%.

3) СОСАЛЬЩИК КОШАЧИЙ ИЛИ СИБИРСКИЙ - Opisthorchis felineus (КОШАЧЬЯ ДВУУСТКА) и БЕЛИЧЬЯ ДВУУСТКА – O. viverrini - возбудители описторхоза - антропозооноза, природно- очагового заболевания.Оба вида очень схожи морфологически и по циклам развития.

Географическое распространение - в районе рек Оби и Иртыша, реже в бассейнах Камы и Днепра; O. Viverrini – в Таиланде, Лаосе и Малайзии.

Морфологическая характеристика. Листовидной формы, 5 - 15 мм в длину, на переднем конце расположены две присоски: ротовая - терминально и брюшная чуть ниже. Кожно - мускульный мешок представлен тегументом и тремя мышечными слоями. В пищеварительное имеется рот, глотка и два главных неразветвленных канала кишечника, заканчивают доходя до заднего конца тела. Выделительная система протонефридиального типа, имеет центральный выделительный канал, S-образно изогнутый в задней части тела. Половая система фродитная. Два лопастных семенника располагаются в задней части тела. Матка занимает среднюю часть тела, между ней и семенниками имеется округлый яичник и бобовидный семяприёмник. Желточники находятся между каналами кишечника и краем тела. Нервная система стволовая по типу ортогон.

Дата добавления: 2015-04-24