Биологическое значение мейоза

1) диплоидный набор снижается до гаплоидного

2)возрастает количество перикомбинаций за счет пересортировки

3) частота кроссинговера позволяет предположитьотносительное расположение тогог или иного гена

4) воспроизведение потомства

2. Генотип - сбалансированная система взаимодействующих генов. Наследова-ние признаков у человека по типу эпистатического взаимодействия

 

Генотип - совокупность всех наследственных задатков клеток организма, заключенных в диплоидном наборе хромосом ядра. Он формируется в результате слияния геномов двух родительских половых клеток.

Процесс определения генотипа называют генотипированием. Вместе с факторами внешней среды генотип определяет фенотип организма. При этом особи с разными генотипами могут иметь одинаковый фенотип, и наоборот.

Эписта́з — тип взаимодействия генов, при котором проявление одного гена находится под влиянием другого гена (генов), неаллельного ему. Ген, подавляющий фенотипические проявления другого, называется эпистатическим, ген, который подавляется – гипостатический.

 

Если подавляющее действие на один ген оказывает доминантный аллель, то говорят о доминантном эпистазе; если же, напротив, действие гена подавляется рецессивным аллелем другого гена, то имеет место рецессивный эпистаз. Известен также двойной рецессивный эпистаз, при котором две рецессивные аллели одного гена подавляют другой ген, но и две рецессивные аллели второго гена подавляют первый ген[2].

 

Эпистатическое взаимодействие генов приводит к различным отклонениям от классического расщепления фенотипов 9: 3: 3: 1 при дигибридном скрещивании

 

3. Экологический анализ качества среды обитания. Экологическая безопасность человека. Экологически приемлемый риск.

 

Методы регистрации и оценки состояния среды (метеорологические наблюдения,
измерения температуры, определение характеристик почвенной среды, измерения
освещенности, радиационного фона, определение химической и бактериальной
загрязненности среды и т.п.

мониторинг — периодическое или непрерывное слежение за состоянием экологических
объектов и за качеством среды.
Методы количественного учета организмов и методы оценки биомассы и
продуктивности растений и животных лежат в основе изучения природных сообществ.
Эколог должен владеть методами физико-химического анализа и количественного
исследования переноса веществ и энергии.
Методы изучения взаимоотношений между организмами во многовидовых
сообществах составляют важную часть системной экологии. Здесь также важны натурные
наблюдения и лабораторные исследования пищевых отношений, пищевого поведения и
т.д.
Методы математического моделирования приобретают все большее значение в
экологии. Потребность в них для целей управления и прогнозирования очень велика.
Существуют близкие к реальным процессам математические модели техногенных
эмиссий, распространения загрязнителей в атмосфере, самоочищения рек.
Экологическая безопасность - это состояние защищенности жизненно важных
экологических интересов человека и, прежде всего его прав на благоприятную
окружающую природную среду.
Научной основой экологической безопасности населения и рационального
природопользования служит теоретическая экология, в частности, принципы поддержания
гомеостаза экологических систем и сохранение экзистенционного потенциала.
Экосистемы имеют следующие пределы такой экзистенции (существования), которые
нужно учитывать при антропогенных воздействиях:
Пределы устойчивости:
1)к негативному антропогенному воздействию (например, к влиянию пестицидов)
2)против стихийных бедствий
3)гомеостаза (способности к саморегуляции)
4)способность к самовосстановлению.
Для отдельных экологических систем главными критериями безопасности выступают
целостность, сохранность их видового состава, биоразнообразия и структуры внутренних
взаимосвязей.
Для индивидуумов главными критериями безопасности являются сохранение здоровья и
нормальная жизнедеятельность.
Экологически приемлемый риск. Оценка экологического риска.
Экологический риск- это оценка на всех уровнях вероятно появления негативных
изменений в окружающей среде, вызван антропогенным или иным воздействием.
Оценка экологического риска - это процесс определения вероятности развития
неблагоприятных эффектов со стороны биогеоценозов в результате изменения среды,
происходящих под влиянием хозяйственной деятельности человека. В большинстве
случаев оценка экологического риска носит качественный или описательный характер.
План проведения оценки экологического рис включает следующие этапы:
1.Формулировка проблемы
2.Анализ экологической ситуации
3.Обработка данных, формирование выводов
Различают три главные составляющие экологического риска:

-оценку состояния здоровья человека и возможного числа жертв
-оценку состояния биоты (в первую очередь фотосинтезирующих организмов) по
биологическим показателям
-оценку воздействия загрязняющих веществ на человека и окружают среду
Зоны повышенного риска - регионы, где, по сравнению с благополучными районами, во
много раз превышена вероятность проявления негативных изменений в экосистеме
В пределах регионов повышенного экологического риска выделяют зоны:
1) хронического загрязнения окружающей среды
2) повышенной экологической опасности,
3) чрезвычайной экологической ситуации
4) экологического бедствия.
К зонам чрезвычайной экологической ситуации относят территории, на которых в
результате воздействия негативных антропогенных факторов происходят устойчивые
отрицательные изменения окружающей среды, угрожающие здоровью населения,
состоянию естественных экосистем, генофондам животных и растений. В России к таким
зонам относят районы Северного Прикаспия, Байкала, Кольского полуострова, промзону
Урала, рекреационные зоны Черного и Азовского морей.
Зонами экологического бедствия объявлены территории, на которых произошли
необратимые изменения окружающей среды, повлекшие за собой существенное
ухудшение здоровья населения, разрушение естественных экосистем, деградацию флоры и
фауны. К таким зонам относятся Чернобыль, степные районы Калмыкии, Арал и
Приаралье.
Зонами экологического бедствия называются территории, на которых и необратимые изменения окружающей среды, повлекшие за собой существенное
ухудшение здоровья, разрушение естественных экосистем, деградацию флоры и фауны.

Билет 4

1. Свойства и функции наследственного материала. Самовоспроизведение наследственного материала. Принцип и этапы репликации ДНК.

Основными свойствами Наследственного материала являются:

2. Способность к изменению генетической информации (мутации).

3. Способность к репарации и к передаче ее от поколения к поколению 4. Способность к реализации

5. устойчивость

 

Функции наследственного материала:

1. Хранение и передача информации

2. Синтез белка, кодируемого геном при участии двух матричных процессов: транскрипции и трансляции

 

Принципы репликации ДНК:

· Комплементарность;

· Антипараллельность;

· Полуконсервативность;

· Двунаправленность от одной специфической точки начала репликации (в большинстве случаев);

· Согласованность репликации и клеточного деления

Репликация проходит в три этапа:

1. инициация

2. элонгация

3. терминация

Инициация

· Происходит разрыв водородных связей благодаря ферменту ДНК-геликаза

· Образуется репликационная вилка. ДНК связывающие балки стабилизируют вилку репликации

· ДНК-полимераймаза синтезирует полинуклеотидную цепь (добавляет дезоксирибонуклеотиды дочерним цепям ДНК)

· Процесс происходит в направлении 5’-3’ конец

Элонгация:

· образование новых РНК-затравок;

· синтез фрагментов Оказаки;

· разрушение РНК-затравок;

· воссоединение в одну единую цепь.

Терминация:

· Узнавание стоп-кодонов (УАА, УАГ, УГА)

· К последней аминокислоте присоединяется вода и она отщепляется от тРНК

· Пептидная цепь отделяется от рибосомы

· Рибосома распадается на 2 субъединицы

2. Особенности путей инвазии, локализации и дифференциальной диагностики Plasmodium vivax, Plasmodium ovale.

СТР 74

 

3. Неорганические ксенобиотики среды обитания. Биоаккумуляция их в организ-ме человека. Тератогенное, мутагенное, канцерогенное действие неорганических ксено-биотиков на организм человека

 

Неорганические ксенобиотики:

Кадмий. По пищевым цепям попадает в организм человека. Источником его являются продукты животного происхождения, в первую очередь свиные и говяжьи почки, яйца, морепродукты. 30 -40 мг кадмия оказывает смертельное действие. Он способен накапливаться в первую очередь в почках и повреждать их; откладывается в волосах, обладает канцерогенным действием. Мишенью для него служит нервная, репродуктивная системы. Кадмий подавляет антитела, снижает активность пищеварительных ферментов, в частности трипсина. Изменяется катализная активность крови и печени. Острое отравление проявляться в виде токсической пневмонии и отека легких. Хроническое отравление часто протекают в виде сердечно-сосудистых заболеваний, повышенного давления (гипертонии), поражения почек и т.д. Кадмий можно удалить из питьевой воды путем ее смягчения. Защитные средства: витамин С, кальций, цинк, различные сорта капусты.

Цинк. Пути поступления в организм - дыхательные пути. Выделяется из организма через кишечник и почки. Цинк нарушает проницаемость клеточных мембран, накапливается в ядре, цитоплазме клеток, способен повышать активность лизосом. Цинк накапливается в ногтях, зубах и в волосах. При вдыхании паров цинка происходит денатурирование белков слизистых оболочек и альвеол, всасывание которых вызывает «литейную лихорадку».

Свинец. Пути поступления в организм- желудочно-кишечный тракт и органы дыхания. Свинец обладает мембраноповреждающим эффектом. Даже малые дозы могут действовать на нервную систему, угнетать иммунную систему и снижать скорость образования эритроцитов в костном мозге, блокируя синтез гемоглобина. Отравление свинцом может проявляться следующими симптомами: снижение аппетита, потеря интереса к учебе или работе, депрессия. Развитие заболевания характеризуется запорами, рвотой, обмороками и т.д. Защитные средства: витамины группы В, витамины Д и С, кальций, магний, цинк, различные сорта капусты.

Марганец. Пути поступления – через легкие, ЖКТ и неповрежденную кожу. Ионы Марганца стабилизируют нуклеиновые кислоты, участвуют в процессах редупликации, репарации, транскрипции. регулирует процессы кроветворения, минеральный обмен, рост, размножение. Способен нарушать многие метаболические реакции. обладает нейротоксичным, аллергическим действием (вызывает бронхит, астму, экзему).

Ртуть. Пути поступления – перорально (с пищей). Ртуть вызывает повреждение ДНК, генные мутации. Ртуть обладает канцерогенным, тератогенным действиями, может вызывать самопроизвольные аборты, пороки развития. Ртуть оказывает генотоксический, эмбриотоксический эффекты, вызывает повреждение ДНК, генные мутации Обладает тропностью к нервной системе, может вызывать аутоимунный гломерулонефрит.

Мышьяк. Пути поступления в организм: дыхательные пути и желудочно- кишечный тракт. Обладает кумулятивным, общетоксическим действием. Действует на центральную нервную систему, резко нарушает все обменные процессы в организме, поражает желудочно-кишечный тракт, органы кроветворения.

 

Билет 5

1. Главные механизмы митотического цикла, обеспечивающие поддержание гене-тического гомеостаза. Регуляция митоза. Нарушения хода митоза.

Основными способами поддержания генетического гомеостаза являются:

· Репликация

· Репарация (может происходить как во время, так и после репликации)

· Точное распределение наследственного материала при митозе

Деление клеток наследственно

детерминировано. Определены гены контроля клеточного деления. Мутация

этих генов может привести к неконтролированному делению и образованию

опухолей. Обнаружены белки-стимуляторы клеточного деления (факторы

роста). Они действуют в определенной комбинации и избирательно на

различные клетки. В настоящее время известен механизм выработки Мстимулирующего

фактора, который зависит от синтеза белка циклина. В

начале интерфазы вырабатывается активатор S-фазы. Он запускает механизм

удвоения ДНК и не разрешает митоз, пока не удвоится вся ДНК. Определено

действие особых веществ кейлонов на регуляцию клеточного деления.

Большую роль в регуляции митоза осуществляют нервная и гуморальная

системы (так, половые гормоны побуждают к делению клетки стенки матки,

чтобы восстановить ткань утерянную при менструации). Клеточное деление

происходит при определенных ядерно-плазменных отношениях.

При различных патологических процессах нормальное течение митоза

нарушается.

Таким образом:

Ошибки митоза:

· Нарушения в сборке веретена деления и взаимодействии кинетохоров с

его нитями;.

· Асинхронная деполимеризация микротрубочек, вследствие чего

хромосомы мигрируют к полюсам неодновременно;.

· Нарушения в структуре центромеры, препятствующие ее нормальному

расщеплению и разделению сестринских хроматид;.

· Изменения вязкости цитоплазмы, что препятствует нормальному

процессу перемещения хромосом к полюсам клетки и др.

· Основные ошибки, ведущие к нарушениям распределения генетического материала:

· Поперечное расщепление центромеры с образованием изохромосом;

· Нерасхождение хроматид с образованием анеуплоидных клеток

(трисомных и моносомных);

· Анафазное отставание с образованием анеуплоидных клеток

(моносомных).

 

2. Генотип - сбалансированная система взаимодействующих генов. Наследова-ние признаков у человека по типу полимерии.

Генотип - совокупность всех наследственных задатков клеток организма, заключенных в диплоидном наборе хромосом ядра. Он формируется в результате слияния геномов двух родительских половых клеток.

Процесс определения генотипа называют генотипированием. Вместе с факторами внешней среды генотип определяет фенотип организма. При этом особи с разными генотипами могут иметь одинаковый фенотип, и наоборот.

 

. Полимерия – степень фенотипического проявления признака зависит от количества доминантных генов. Подразделяется на:

· Колличественную (кулятивная) -чем больше доминантных генова генотипе, тем выраженее признак, так наследуется рост, масса тела, цвет кожи, умственные способности

· Качественная (некулятивная) – признак проявляется при наличии хотя бы одного доминантнога аллеля

 

3. Экологические категории организмов биосферы. Система цепей питания. Насыщенность растений и животных ксенобиотиками антропогенного происхождения.

Экосистема” - это структурная и функциональная единица, состоящая из
взаимодействующих биотических и абиотических компонентов, через которых проходит
поток энергии. Биотической составляющей экосистемы является биоценоз.
Биоценоз – это совокупность популяций различных биологических
видов, проживающих совместно в одних и тех же условиях.

Экосистема, являющаяся основной функциональной единицей живой природы,
является объектом изучения современной экологии. Выделяют естественные и
искусственные экосистемы. Экосистемы отличаются динамичностью и стабильностью.
Это обеспечивается непрерывным обменом энергии и вещества.
”Перетекание” энергии и химических веществ происходит вдоль пищевых цепей, на
основе которых строится пирамида питания, состоящая из нескольких трофических
уровней. Низший уровень занимают автотрофные организмы(растения), для которых
характерны фиксация световой энергии и использование простых неорганических
соединений для построения сложных органических веществ. Организмы, которые
используют в пищу биомассу растений составляют гетеротрофные организмы I порядка￾средний уровень, затем идут гетеротрофы II порядка. Они питаются гетеротрофами I
порядка- высший уровень.
В целом в составе экосистемы выделяют 3 неживых и 3 живых компонента.
3 неживых компонента – это абиотические вещества.
3 живых - это г) продуценты (автотрофные организмы)
д) Макроконсументы (гетеротрофные организмы I и II порядка)
е) Микроконсументы или редуценты – бактерии и грибы, которые разрушают сложные
органические вещества с высвобождением неорганических и органических веществ.

K антропогенным ксенобиотикам относятся пестициды, удобрения, лекарственные
препараты (антибиотики, сульфаниламиды, регуляторы роста), кормовые добавки,
пищевые добавки (антиоксиданты, консерванты, красители, стабилизаторы, эмульгаторы,
затвердители, ароматизаторы). Большую группу опасных загрязнений продуктов питания
составляют радионуклиды. Радионуклиды вступают в прочное взаимодействие c
органическими соединениями в клетках. К-40,
поступающий в организм c растительной пищей или c молоком. Радиоактивный йод попадает в организм человека вместе со свежим молоком, свежими овощами и яйцами. Попавший в организм йод накапливается в щитовидной железе, что приводит к росту злокачественных новообразований.

 

Билет 6

1. Хроматин. Химический состав и виды хроматина. Структурная организация хроматина.

По химическому строению хроматин состоит из:

 1) дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) – 40%;

2) белков – около 60%;

3) рибонуклеиновой кислоты (РНК) – 1%.

Различают:

• гетерохроматином (функционально неактивные отделы и целые хромосомы, которые конденсированы, образуя глыбки). глыбки гетерохроматина находятся, главным образом, на периферии ядра и прилежат к ядерной оболочке

· Конститутивный  Роль заключается в поддержании общей структуры ядра, прикреплении хроматина к ядерной оболочке, взаимном узнавании гомологичных хромосом в мейозе, разделении соседних структурных генов, участии в процессах регуляции их активности.

 

· Примером факультативного гетерохроматина служит тельце полового

хроматина, образуемое в норме в клетках организмов гомогаметного пола (у человека гомогаметным является женский пол) одной из двух хромосом.

 

• светлыми (электронопрозрачными) областями эухроматиномэто функционально активные, участвующие в транскрипции части хромосом, которые находятся в деконденсированном (диффузном) состоянии

При изменении состояния клетки или в процессе дифференцировки возможен переход части гетерохроматина в эухроматин и обратно