С. А. Кутя, В. В. Казакова, М. Ф. Ромашова.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГАОУ ВО «КРЫМСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМЕНИ В. И. ВЕРНАДСКОГО»

МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ ИМЕНИ С.И.ГЕОРГИЕВСКОГО

КАФЕДРА МЕДИЦИНСКОЙ БИОЛОГИИ

С.А. Кутя, В.В. КАЗАКОВА, М.Ф. РОМАШОВА.

 

 

Организменный уровень организации жизни. Закономерности наследственности и изменчивости.

Методические разработки

к практическим занятиям по биологии

 

Симферополь

 

 

Рецензенты:

Королев В. А. -доктор медицинских наук, профессор

Троценко Б. В. -доктор медицинских наук, профессор

С.А. Кутя, В.В. Казакова, М.Ф. Ромашова

Организменный уровень организации жизни. Закономерности наследственности и изменчивости — Симферополь, 2015. — 90 с., ил.

В учебном пособии представлены данные по вопросам биологии развития, приводятся сведения по регенерации органов и тканей, изложено современное состояние вопроса по пересадке органов и тканей. Далее занятия посвящены материалу о закономерностях наследственности и изменчивости и методам генетики.

Материал каждого занятия начинается с изложения теоретических вопросов необходимых для понимания механизмов биологических процессов. Завершается раздел контрольными заданиями для практической работы. Она включает тестовые вопросы, вопросы для самоконтроля, решение ситуационных задач и изучение микропрепаратов.

Учебное пособие составлено согласно Программе по биологии.

Пособие рекомендуется для самостоятельной подготовки к занятиям по биологии студентов высших учебных медицинских заведений III-IV уровней аккредитации.

 

© С.А. КУТЯ, 2015 © В.В. КАЗАКОВА, 2015 © М.Ф. Ромашова. 2015

З А Н Я Т И Е 1.

ФОРМЫ РАЗМНОЖЕНИЯ ОРГАНИЗМОВ И ИХ

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ.

1.1. ЗНАЧЕНИЕ ТЕМЫ. Размножение – фундаментальное свойство жизни. Знание процесса размножения необходимо студенту для понимания закономерностей эволюции. будущему врачу эти знания необходимы для выяснения сущности формирования наследственной патологии.

1.2. ЦЕЛИ ЗАНЯТИЯ. Общая: Знать виды размножения, биологическую роль полового и бесполого размножения, особенности мейоза как способа деления половых клеток, строение половых клеток, процесс оплодотворения.

1.3. КОНКРЕТНЫЕ ЦЕЛИ ЗАНЯТИЯ:

1.3.1. Уметь находить на гистологических препаратах половые клетки и отличать их от соматических клеток.

1.3.2. Уметь выделять структурные компоненты этих клеток. 1.3.3. Уметь отличать зиготу от неоплодотворенной яйцеклетки.

Характеристика половых клеток животных

Гаметы - высокодифференцированные клетки. Они предназначены для воспроизведения живых организмов.

Основные отличия гамет от соматических клеток:

1. Зрелые половые клетки имеют гаплоидный набор хромосом. соматические клетки имеют диплоидный набор. Например, соматические клетки человека содержат 46 хромосом. зрелые гаметы имеют 23 хромосомы.

2.У половых клеток изменено ядерно - цитоплазматическое соотношение. В женских гаметах объем цитоплазмы во много раз превышает объем ядра. в мужских клетках имеется обратная закономерность.

3. Гаметы имеют особый метаболизм. в зрелых половых клетках процессы ассимиляции и диссимиляции замедленны.

4. Гаметы различны между собой и эти различия обусловлены механизмами мейоза.

Гаметогенез

Сперматогенез - развитие мужских половых клеток. диплоидные клетки извитых канальцев семенников превращаются в гаплоидные сперматозоиды (рис.1). Сперматогенез включает 4 периода: размножения, роста, созревания, формирования.

1. Размножение. Исходный материал развития сперматозоидов — сперматогонии. клетки округлой формы с крупным, хорошо окрашивающимся ядром. содержит диплоидный набор хромосом. Сперматогонии быстро размножаются митотическим делением.

2. Рост. Сперматогонии образуют сперматоциты первого порядка.

3. Созревание. В зоне созревания происходит два мейотических деления. Клетки после первого деления созревания называются сперматоцитами второго порядка. Затем идет второе деление созревания. происходит редукция диплоидного числа хромосом до гаплоидного. образуется по 2 сперматиды. Следовательно, из одного диплоидного сперматоцита первого порядка образуются 4 гаплоидные сперматиды.

4. Формирование. Сперматиды постепенно превращаются в зрелые сперматозоиды. У мужчин выход сперматозоидов в полость семенных канальцев начинается после наступления половой зрелости. Он продолжается до затухания деятельности половых желез.

Овогенез - развитие женских половых клеток. клетки яичника - овогонии превращаются в яйцеклетки (рис.2).

Овогенез включает три периода: размножение, рост и созревание.

1. Размножение овогоний, так же как и сперматогоний, происходит путем митоза.

2. Рост. Во время роста овогонии превращаются в овоциты первого порядка.

Рис. 2. Сперматогенез и овогенез (схемы).

 

3. Созревание. как и при сперматогенезе, идут друг за другом два мейотических деления. После первого деления образуются две клетки, различные по своей величине. Одна большая — овоцит второго порядка и меньшая — первое направительное (полярное) тельце. В результате второго деления из овоцита второго порядка также образуются две неравные по размерам клетки. Большая — зрелая яйцевая клетка и маленькая — второе направительное тельце. Таким образом, из одного диплоидного овоцита первого порядка образуется четыре гаплоидные клетки. Одна зрелая яйцеклетка и три полярных тельца. Этот процесс протекает в маточной трубе.

Мейоз

Мейоз - биологический процесс в период созревания половых клеток. Мейоз включает первое и второе мейотическое деление.

Первое мейотическое деление (редукционное). Первому делению предшествует интерфаза. в ней происходит синтез ДНК. Однако профаза I мейотического деления отличается от профазы митоза. Она состоит из пяти стадий: лептотена, зиготена, пахитена, диплотена и диакинез.

В лептонеме происходит увеличение ядра и выявление в нем нитевидных слабо спирализованных хромосом.

В зигонеме происходит попарное объединение гомологичных хромосом, при котором центромеры и плечи точно сближаются друг с другом (явление конъюгации).

В пахинеме происходит прогрессирующая спирализация хромосом и объединение их в пары - биваленты. В хромосомах идентифицируются хроматиды, в результате чего образуются тетрады. При этом происходит обмен участками хромосом – кроссинговер.

Диплонема – начало отталкивания гомологичных хромосом. Расхождение начинается в области центромеры, однако в местах кроссинговера связь сохраняется.

В диакинезе происходит дальнейшее расхождение хромосом, которые, тем не менее все еще остаются связанными в бивалентах своими концевыми участками. В результате возникают характерные кольцевые фигуры. Ядерная мембрана растворяется.

 

В анафазе I происходит расхождение к полюсам клетки гомологичных хромосом из каждой пары, а не хроматид. В этом принципиальное отличие от аналогичной стадии митоза.

Телофаза I. Происходит формирование двух клеток с гаплоидным набором хромосом (например, у человека – 23 хромосомы). однако количество ДНК сохраняется равным диплоидному набору.

Второе мейотическое деление (эквационное). Сначала идет короткая интерфаза. в ней синтез ДНК отсутствует. Затем следуют профаза II и метафаза II. В анафазе II расходятся не гомологичные хромосомы, а только их хроматиды. Поэтому дочерние клетки остаются гаплоидным. ДНК в гаметах - вдвое меньше, чем в соматических клетках.

Строение половых клеток

Сперматозоиды это подвижные мелкие гаметы. Они самые мелкие клетки организма. Они не содержат желтка. Размеры сперматозоидов, например, у человека около 70 мкм длины. они состоят из головки, шейки, тела и хвоста (рис. 3).

Рис. 3. Схема строения сперматозоида млекопитающего:

А – общий вид. В – схема строения: 1 – головка; 2 – тело; 3 – хвост;

4 – акросома; 5 –ядро; 6 –центросома; 7 – митохондриальная спираль; 8 – осевая нить; 9 – центральное кольцо

Головка. Основную часть головки занимает ядро, окруженное тонким ободком цитоплазмы.

Акросома. В передней части головки лежит акросома. Это - цитоплазматический чехлик с протеолитическими ферментами, при помощи которых сперматозоид внедряется в яйцеклетку.

Шейка и тело – короткий отдел. Здесь расположены митохондрии. Шейка также содержит базальное тельце. от него отходит опорная осевая нить. Она идет вдоль тела и хвоста.

Хвост имеет осевую нить. Хвостовая часть богата липидами.

Сперматозоиды содержат У- хромосому или Х- хромосому.

Яйцеклетки бывают круглой или овальной формы и различных размеров. В отличие от сперматозоидов они больших размеров. Их цитоплазма содержит питательное вещество - желток. желток состоит из белка и липидов. Они необходимы для развития зародыша. Наибольшее яйцо у сельдевой акулы. Оно достигает 29 см в диаметре. у женщины созревает только около 400 яйцеклеток за всю жизнь.

яйцо имеет оболочку, цитоплазму и небольшое ядром (рис. 4).

Яйцо окружено фолликулярными клетками. Они прилегают к поверхности яйцеклетки.

В овоплазме находятся включения. особенно важны питательные вещества. Они обеспечивают развитие и рост зародыша. Это желточные зерна.

различают следующие типы яйцевых клеток.

1. Изолецитальные яйца содержат относительно мало желтка. Он распределен равномерно по всей цитоплазме яйца. Ядро при этом занимает центральное положение (яйца моллюсков, иглокожих, ланцетника, млекопитающих).

 

Рис. 4. Схема строения яйцеклетки млекопитающего:

1 - фолликулярные клетки; 2 - блестящая зона; 3 - цитоплазматическая мембрана, 4 - кортикальный слой; 5 - овоплазма; 6 - ядро

2. Телолецитальные яйца имеют много желточных зерен. Они накапливаются у вегетативного полюса. На анимальном полюсе расположены цитоплазма без желтка и ядро. Это яйца рыб, амфибий, рептилий, птиц.

3. Центролецитальные яйца имеют центральное ядро. вокруг него располагается желток в виде зерен. Это яйца членистоногих.

под цитоплазматической мембраной находится кортикальный слой толщиной 2-3 мкм. Кортикальные тельца развиваются из пузырькового комплекса Гольджи. Они защищают яйцо от проникновения лишних сперматозоидов.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ, КОТОРЫЕ НЕОБХОДИМО УСВОИТЬ ДЛЯ ДОСТИЖЕНИЯ ЦЕЛЕЙ ЗАНЯТИЯ

а) Определение и биологическая суть размножения;

б) виды размножения;

в) структурная организация половых клеток;

г) мейоз, его биологическое значение и основные этапы;

д) процесс оплодотворения как основной механизм полового

размножения.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ

1. Изучить строение женских половых клеток:

а) на микропрепаратах яичников кошки найти изолецитальные клетки в зрелых фолликулах, рассмотреть и зарисовать, сделать обозначения;

б) рассмотреть умеренно телолецитальные яйцевые клетки лягушки, обратить внимание на размеры, наличие темного анимального полюса и светлого вегетативного. Зарисовать.

в) рассмотреть яйцевые клетки беззубки. Зарисовать.

2. Изучить строение мужских половых клеток:

а) рассмотреть при различных увеличениях микропрепарат – мазок сперматозоидов морской свинки, отметить характерные структуры, зарисовать несколько клеток;

3. Рассмотреть микропрепарат семенника белой крысы, отметить характер расположения зрелых сперматозоидов в просвете канальцев, зарисовать, сделать обозначения.

4. Зарисовать схему стадий гаметогенеза.

 

КРОК-1

1. С помощью шпателя сделан соскоб слизистой рта человека. В не разрушенных эпителиальных клетках окрашенного мазка хорошо видны овальные ядра, неодинаковые по размерам. Каким путем происходило деление этих клеток:   А. Мейоз B. Митоз C. Амитоз D. Шизогония Е. Бинарное деление

2. Половое размножение обеспечивает значительное генетическое разнообразие путем комбинативной изменчивости. Одним из главных источников этих процессов является мейоз половых клеток. На какой из стадий профазы редукционного деления мейозом происходит перекомбинация отцовских и материнских аллелей генов в каждой группе сцепления? А. Зиготена В. Пахитена С. Диакинез D. Лептонема Е. Диплотена

3. Оогенез делится на три периода: размножение, рост и созревание. Клетки, вступившие в период роста, называются:

А. Овогонии

В. Вторичные овоциты

С. Яйцеклетка

D. Первичные овоциты

Е. Первичные полоциты

 

1.5. ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ ЗАНЯТИЯ преподавателем и проверка выполнения работы каждым студентом.

1.6. МЕСТО И ВРЕМЯ ЗАНЯТИЯ: учебная комната, 2 академических часа.

1.7. ОСНАЩЕНИЕ ЗАНЯТИЯ: микроскопы, микропрепараты, таблицы, схемы.

ЛИТЕРАТУРА: основная (1), дополнительная (2):

1.1. Медична біологія /За ред. В.П.Пішака, Ю.І.Бажори. - Вінниця: Нова книга, 2004, 2009. - 656 с.

1.2. Королев В.А., Кривошеина Г.Н., Полякова Э.Г. Руководство к лабораторным занятиям по биологии. – Ки­ев: Вища школа, 1986.

1.3. Королев В.А. Лекции по медицинской биологии – Киев: Вища школа, 1993.

1.4. Слюсарев А.А., Жукова С.В. Биология. – Киев: Вища школа, 1987.

1.5. Пехов А.П. Биология с общей генетикой. – М.: Медицина, 1993.

2.1.Реймерс Н.Ф. Популярный биологический словарь. – М.: Медицина, 1991.

2.2. Королев В.А., Ромашова М.Ф. Биология живой клетки. – Симферополь, 1999.

2.3. Лазарев К. Л. Клетка и биология развития. Симферополь, 2000.

ЗАНЯТИЕ 2.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ

1. Используя учебные муляжи, разобрать общую схему и этапы эмбрионального периода развития ланцетника. Разграничить стадии развития:

a) дробления, б) гаструляции, в) гистогенеза и органогенеза.

2. Изучить полное дробление на примере умеренно телолецитальной яйцеклетки амфибий (лягушки).

3. Рассмотреть итоговую стадию дробления – бластулу. Отметить ее особенности у амфибий. Зарисовать.

4. Провести анализ гаструлы амфибий, используя лупу или малое увеличение микроскопа. Выделить и зарисовать зародышевые листки. Отметить, соответствует ли полость бластулы - полости гаструлы.

5. Изучить полное равномерное дробление изолецитальной яйцеклетки аскариды. Рассмотреть микропрепарат «Срез матки аскариды»при малом и большом увеличении микроскопа. Найти зародыши, отметить стадии митозов, характер и величину бластомеров. Зарисовать, сделать обозначения.

6. На демонстрационных препаратах или учебных слайдах ознакомиться с дроблением зиготы млекопитающих животных (кролик, крыса). Отметить расположение зародышей в органах половой системы, наличие оболочек вокруг зародыша, стадию развития.

7. Используя музейную экспозицию, ознакомится с нормальными эмбрионами и плодами человека и млекопитающих животных, а также с различными нарушениями, обусловленными действием терратогенных и мутагенных факторов среды.

ТРАНСПЛАНТАЦИЯ.

1.1. Значение темы. Знание закономерностей постэмбрионального периода развития организмов необходимо для нахождения эффективных путей продления жизни. Студенты должны четко представлять механизмы регенерации, как важнейшие этапы процесса онтогенеза. Регенерация обеспечивает трансплантацию тканей и органов.

1.2. Цели занятия. Общая: Изучить постэмбриональный онтогенез, ознакомиться с особенностями его этапов, сущностью прямого и непрямого развития организмов, теории старения, понятие о биологической и клинической смерти. Знать закономерности и особенности физиологической и репаративной регенерации. Иметь представление о видах трансплантации.

1.3. Конкретные цели занятия:

1.3.1. Изучить основные периоды постэмбрионального развития у человека и животных.

1.3.2. Изучить основные биологические аспекты старения и смерти.

1.3.3. Нa гистологических препаратах уметь находить различные формы организмов при полном и неполном метаморфозе.

1.3.4. Охарактеризовать закономерности и особенности различных видов физиологической и репаративной регенерации.

1.3.5. Иметь представление о видах трансплантации. Знать. Уметь объяснить причины иммунных реакций при разных видах трансплантации.

 

ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

 

Постэмбриональное (постнатальное) развитие включает период жизни от момента рождения или выхода из яйцевых оболочек до смерти.

Оно подразделяется на следующие этапы:

1. Рост и формирование (ювениальный этап; лат. juvenilis — юный) – развитие организма до полового созревания.

2. Зрелость (пубертатный этап) — взрослое половозрелое состояние.

3. Старость – угасание жизненных процессов.

Период роста и формирования характеризуется дальнейшим развитием организма, который начался в эмбриональный период. Начальный этап постэмбрионального развития может осуществляться прямым путем или по типу непрямого развития — метаморфоза (греч. metamorphosis — превращение).

Прямое развитиехарактеризуется основными изменениями, связанными с ростом организма. Происходит оно без личиночных стадий. Идет постепенный переход животного, которое вышло из яйцевых оболочек, во взрослую форму. Высшие позвоночные рождаются похожими на родительские особи. Прямое развитие наблюдается у некоторых насекомых, рыб, пресмыкающихся, птиц, млекопитающих. Характерными особенностями развития обладают плацентарные млекопитающие и человек. у них формирование зародыша и плода осуществляется в утробе матери.

Непрямое развитие (метаморфоз) имеет личиночные стадии. непрямое развитие сопровождается ростом. У беспозвоночных этот тип развития наблюдается среди некоторых плоских паразитических и круглых червей, моллюсков, у членистоногих. у позвоночных встречается, например, у земноводных.

Личинки разных стадий ведут свободный образ жизни и самостоятельно питаются.

Метаморфоз бывает полным и неполным. При полном метаморфозе животное имеет все промежуточные стадии развития: яйцо, личинка, куколка (комнатная муха и комар).

При неполном метаморфозе у развивающегося организма имеются стадии личинки и нимфы, но нет стадии куколки. Для данного типа образ жизни, способы питания нимф и взрослых форм аналогичны. Так развиваются клещи, клопы, вши.

Период зрелости характеризуется формированием половой системы. размножением организмов обеспечивает непрерывность существования вида.

Период старости — заключительный этап онтогенеза. Старость характеризуется снижением обменных процессов и инволюцией органов. Этот период приводит к естественной смерти особи.

Геронтология (гр. geron — старик) – наука о старости. Она выясняет основные закономерности старения, начиная от молекулярного и клеточного уровня до целостного организма.

Гериатрия (гр. iatros — врач) изучает особенности развития, течения, лечения и предупреждения заболеваний у людей старческого возраста.

Прогерия - раннее старение.

Клиническая и биологическая смерть. У высших многоклеточных организмов смерть — не одномоментное событие. В этом процессе различают два этапа — клинической и биологической смерти.

между жизнью и смертью существует переходное состояние – клиническая смерть.

Признаком клинической смерти служит прекращение жизненно важных функций: отсутствие сердцебиения, дыхания, потеря сознания. Клетки мозга при гипоксии функционируют 5 минут.

При биологической смерти мозг погибает необратимо.

Реаниматология – наука об оживлении организма, то есть, возвращение к жизни из состояния клинической смерти.

РЕГЕНЕРАЦИЯ ОРГАНОВ И ТКАНЕЙ. ТРАНСПЛАНТАЦИЯ

Регенерация — это способность организмов восстанавливать биологические структуры, клетки, ткани органов и части тела, утраченные в процессе нормальной жизнедеятельности или в результате неблагоприятных воздействий. Различают два типа регенерации — физиологическую и репаративную.

Физиологическая регенерация — восстановление структур, погибающих в процессе нормальной жизнедеятельности.

Репаративная регенерация — восстановление морфологических структур, утраченных в результате внешних воздействий повреждающего характера. При этом наблюдается восстановление клеток, тканей, фрагментов органов, целых органов и даже определенных частей организма.

Регенерация может осуществляться типичным способом, то есть возникающая структура оказывается полностью сходной с утраченной (гомоморфоз). Например, восстановление оторванного хвоста у ящерицы.

При атипичной регенерации восстановленная структура по форме и функции существенно отличается от исходной, утраченной в процессе повреждения (гетероморфоз). Например, развитие усика вместо утраченного сложного стебельчатого глаза у 10-ногих раков или отрастание хвоста вместо отрезанной лапки у ящерицы (рис. 7).

Восстановление утраченных органов происходит следующими путями:

а) эпиморфоз — отрастание утраченного органа от раневой поверхности путем клеточного размножения. Например, регенерация новой лапки у тритона на месте отрезанного органа.

б) морфолаксис — разрушение или перегруппировка клеток оставшегося фрагмента с последующим формированием из этого материала исходной структуры. Восстановившийся орган имеет прежнюю форму, но несколько меньших размеров. Например, у краба оторванная клешня заменяется меньшим по размеру органом.

в) эндоморфоз — путь, при котором на раневой поверхности не происходит восстановления недостающей части (рис. 8). увеличивается масса органа за счет размножения сохранившихся клеток до первоначальной величины. Эндоморфоз наблюдается у многих млекопитающих животных и хорошо выражено у человека. При этом восстановление может идти с помощью регенерационной гипертрофии и компенсаторной гипертрофии.

Регенерационная гипертрофия – увеличение объема поврежденного органа при удалении его части. Например, так восстанавливается оставшаяся часть печени после резекции.

Компенсаторная гипертрофия –увеличение объема неповрежденного органа в результате возросшей на него функциональной нагрузки. Например, у спортсменов в результате физической нагрузки наблюдается гипертрофия сердца и скелетной мускулатуры. Компенсаторная гипертрофия осуществляется также в оставшемся парном органе при удалении другого. После нефрэктомии (удаления одной почки) оставшийся орган увеличивается в размерах за счет гипертрофии клеток почки и почти достигает массы двух органов.

Соматический эмбриогенез –восстановление нового организма из соматических клеток или их комплексов. Такое биологическое явление характерно только для организмов, которые обладают способностью к бесполому размножению. Например, у гидры и реснитчатого червя – планарии.

Трансплантация. В тех случаях, когда орган не может регенерировать, но он жизненно необходим, остается один метод – заменить его таким же естественным или искусственным органом.

Трансплантацией (лат. transplantatio — пересадка) называется пересадка или приживление органов и тканей. Пересаживаемые ткани или орган называются трансплантатом. Организм, от которого берут ткань или орган для пересадки, является донором. организм, которому пересаживают трансплантат — реципиент.

Различают следующие виды трансплантаций:

Аутотрансплантация - пересадка осуществляется на другую часть тела того же организма.

Аллотрансплантация - производят пересадку от одной особи другой, принадлежащей тому же виду.

Ксенотрансплантация – пересадка органов или тканей, ко гда донор и реципиент относятся к разным видам.

Огромный экспериментальный и клинический материал показал, что успех трансплантации зависит от иммунологических реакций организма.

Аутотрансплантации происходят наиболее успешно, так как белки (антигены) трансплантата не отличаются от белков реципиента. Иммунологическая реакция не возникает. возможно истинное приживление.

При аллотрансплантациях донор и реципиент, как правило, различаются по антигенам. У высших животных и человека обычно не наблюдается длительное приживление аллотрансплантатов. Исключение составляют однояйцовые близнецы, генотип которых, а следовательно, и белковый состав одинаковы.

Для преодоления барьера тканевой несовместимости в клинике на современном этапе имеются два основных направления.

Одно направление – обеспечение достаточно хорошего соответствия по антигенам гистосовместимости тканей донора и реципиента. У человека имеется главный комплекс гистосовместимости HLA (Human Lycocites Antigen – лимфоцитарный антиген человека). Эти антигены (HLA) играют важную роль в тканевой совместимости донора и реципиента.

Способность организма отвечать практически на любой антиген обеспечивается наличием большого числа различных групп лимфоцитов. В результате лимфоциты составляют исключительно неоднородную популяцию клеток.

При этом основными являются два класса лимфоцитов: B-лимфоциты и T-лимфоциты.

B-лимфоциты продуцируют и секретируют в кровоток антитела, являющиеся измененными формами поверхностных рецепторов этих лимфоцитов.

T-лимфоциты подразделяются на ряд подклассов. Это T-хелперы, способствующие развитию иммунного ответа, T-супрессоры, подавляющие развитие иммунного ответа и T-киллеры, осуществляющие прямое разрушение клеток (например, мутантные клетки), несущих на себе антигены.

Т. о. T-лимфоциты участвуют в иммунных процессах (например, участвуют в отторжение пересаженной ткани при аллотрансплантации).

Искусственные органы. Трансплантация не может полностью решить проблему замены нефункционирующих или утраченных органов человека.

Примером имплантируемых органов могут служить искусственные клапаны сердца, которыми заменяют пораженные. применяют трансплантацию протезов крупных сосудов, сделанных из синтетических материалов. Сконструировано искусственное сердце.

Эксплантация (лат. ех — вне и plantare — сажать) — культивирование изолированных органов и тканей. С помощью культуры тканей были детально изучены все стадии митоза. Этот метод был применен также для изучения дифференцировки клеток во время эмбрионального развития органов млекопитающих и птиц.

Таким образом, трансплантация тканей и органов, основанная на способности тканей к регенерации, является важным лечебным мероприятием. Оно позволило спасти жизни тысячам пациентов.

КРОК-1

1. В генетической лаборатории была получена мутантная линия мышей “nude”, у которых отсутствовал тимус, и не было клеточного иммунного ответа. Эксперименты с трансплантацией этим мышам чужеродных тканей показали, что отторжения пересаженного материала у мышей не происходит. С отсутствием каких клеток связано это явление? А. Моноцитов В. Макрофагов С. В - лимфоцитов D. Т - лимфоцитов киллеров Е. Плазматических клеток	2.У больного 58 лет обнаружен эхинококк печени. В связи с этим хирург удалил часть печени с эхинококковым пузырем. Какой вид регенерации будет способствовать восстановлению объема печени? А. Морфалаксис В. Эпиморфоз С. Эндоморфоз D. Метаморфоз Е. Гетероморфоз
3. В клинике для лечения инфаркта миокарда пациенту введены эмбриональные стволовые клетки, полученные путем терапевтического клонирования у этого же пациента. Как называется этот вид трансплантации? A. Аллотрансплантация B. Аутотрансплантация C. Ксенотрансплантация D. Изотрансплантация E. Гетеротрансплантация	4. При обследовании больного было обнаружено недостаточное количество иммуноглобулинов. Нарушенная функция каких клеток иммунной системы больного может быть причиной этого? A. Т-киллеры B. Т-хелперы C. Плазматические D. Т-супрессоры E. Плазмобласты
5. Больному в трансплантационном центре осуществлена пересадки сердца. Орган взят у донора погибшего в аварии. Чужое сердце может быть отторгнуто вследствие развития трансплантационного иммунитета. Для предотвращения этого в основном используют: A. Ферменты. B. Химиотерапию C. Ультразвук D. Иммуносупрессоры E. Рентгенотерапию	6. После облучения высокой дозой радиации подростка у него значительно пострадала лимфоидная система, произошел распад большого количества лимфоцитов. Восстановление нормальной формулы крови возможно благодаря деятельности железы: A. Печени B. Щитовидной C. Тимуса D. Поджелудочной E. Надпочечников
7. После облучения у человека появилось большое количество мутантных клеток. Через некоторое время большинство из них были опознаны и уничтожены клетками иммунной системы, а именно: A. Плазмобластами B. Т-лимфоцитами киллерами C. Т-лимфоцитами супрессорами D. В-лимфоцитами E. Стволовыми клетками	8. Больному было пересажен чужеродный трансплантат. Спустя некоторое время произошло отторжение пересаженной ткани. Это произошло в первую очередь вследствие функционирования таких клеток: A. Гепатоцитов B. Стволовых C. Тромбоцитов D. Тимоцитов E. Т-лимфоцитов
9. В клетках организма человека снижены интенсивность синтеза ДНК и РНК, нарушены синтез необходимых белков и метаболизм, митотическая активность незначительная. Вероятней всего такие изменения соответствуют периоду онтогенеза: A. Юношеский B. Подростковый C. Молодой возраст D. Начало зрелого возраста E. Пожилой возраст	10. В процессе онтогенеза у человека на организменном уровне проявились следующие изменения: уменьшилась жизненная емкость легких, увеличилось артериальное давление, развился атеросклероз. Вероятней всего это период: A. Молодой возраст B. Подростковый C. Пожилой возраст D. Начало зрелого возраста E. Юношеский
11. В процессе развития у ребенка позвоночник постепенно приобрел два лордоза и два кифоза. Это объясняется развитием способности к: A. Ползанию B. Плаванию C. Прямохождению D. Сидению E. Лежанию	12. Больному выполнена трансплантация сердца. Через 3 недели пациент умер в результате отторжения пересаженного органа. Какая из систем стала причиной отторжения сердца? А. Резус-фактор В. АВО С. HLA D. MNSs E. Эритроцитарные антигены

1.5. Место и время занятия: учебная комната, 2 академических часа.

1.6. Оснащение занятия: микроскопы, микропрепараты, таблицы, схемы.

Литература: основная (1) и дополнительная (2)

1.1. Медична біологія /За ред. В.П.Пішака, Ю.І.Бажори. - Вінниця: Нова книга, 2004, 2009. - 656 с.

1.2. Слюсарев А. А. Жукова С. В. Биология. – Киев: Вища школа, 1987.

1.3. Королев В. А. Лекции по медицинской биологии, – Киев: Вища школа, 1993.

1.4. Биология /Под ред. Ярыгина В. Н. – М.: Медицина, 1985.

1.5. Пехов А. П. Биология с общей генетикой. – М.: Медицина, 1993.

2.1. Лазарев К. Л. Клетка и биология развития. Симферополь, 2000

ЗАНЯТИЕ 4.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ТЕРМИНЫ ГЕНЕТИКИ.

КРОК-1

1.У новорожденного ребенка была обнаружена полидактилия (6 пальцев на правой руке). Как называется действие гена, обуславливающего этот дефект? А. Доминантность В. Пенетрантность С. Пецессивность D. Экспрессивность Е. Гомозиготность	2. Определите количество типов гамет при тригибридном скрещивании: А. 2 В. 4 С. 6 D. 7 Е. 8
3. У генетически здоровых родителей родился ребенок, больной фенилкетонурией (аутосомно-рецессивный тип наследования заболевания). Какие генотипы родителей? A. АА х АА B. Аа х Аа C. АА х Аа D. Аа х аа E. аа х аа	4. У одного из родителей заподозрили носительство рецессивного гена фенилкетонурии. Какой риск рождения в этой семье ребенка больного фенилкетонурией? A. 100 \% B. 25 \% C. 50 \% D. 75 \% E. 0 \%
5. Фенилкетонурия наследуется как аутосомно рецессивный признак. В семье, где оба родителя здоровы, родился ребенок, больной фенилкетонурией. Какие генотипы родителей? A. АА х Аа B. АА х АА C. Аа х Аа D. Аа х аа E аа х аа 7. При обследовании новорожденных в одном из городов Украины у ребенка обнаружена фенилкетонурия. Родители ребенка не страдают этой болезнью и имеют двух здоровых детей. Определите возможные генотипы родителей по гену фенилкетонурии: A. аа х аа B. АА х аа C. Аа х Аа D. Аа х аа E. Аа х АА	6. В семье студентов, приехавших из Африки родился ребенок с признаками анемии, который вскоре умер. Обследование выявило, что эритроциты ребенка имеют аномальную полулунную форму. Определите вероятные генотипы родителей ребенка. A. аа х аа B. Аа х аа C. АА х АА D. Аа х Аа E. Аа х АА 8. Склонность к сахарному диабету обусловливает аутосомный рецессивный ген. Этот ген проявляется лишь у 30% гомозиготных особей. Это частичное проявление признака является примером следующего свойства гена: A. Экспрессивность B. Доминантность C. Пенетрантность D. Дискретность E. Рецесивность

 

1.5. Подведение итогов занятия преподавателем и проверка правильности выполнения работы каждым студентом.

1.6. Место и время занятия: учебная комната, 2 академических часа.

1.7. Оснащение занятия: таблицы, схемы.

1.8. Литература основная (1) и дополнительная (II):

(I) 1. Медична біологія /За ред. В.П.Пішака, Ю.І.Бажори. - Вінниця: Нова книга, 2004, 2009. - 656 с.

2. Биология (под ред. Ярыгина В.Н.) -М., Медицина, 1999, с.66-83.

3. Слюсарев А.А., Жукова С.В. Биология с общей генетикой, Киев, Вища

школа, 1987, с. 64-75.

4. Руководство к лаб. занятиям по биологии (под ред. В.А. Королева), Киев, Вища школа, 1986, с.38-46.

5. Биология с общей генетикой. Пехов А. П., М., Медицина, 1993.

(II) 6. Инге-Ветчанов А.В. Генетика с основами селекции, М.,1989.

7. Георгиев Г.Н. Гены высших организмов и их экспрессия, М., 1989.

8. Фогель Ф., Матульски Я. Генетика человека, М., Мир, 1989, 2. Т.

9. Щипков В.П. Кривошеина Г.Н. «Общая медицинская генетика». Москва, 2003

 

ЗАНЯТИЕ 5.

Множественные аллели, наследование групп крови АВО и резус-фактора.

1.1.Значение темы: