Общая биология - рефераты, скачать рефераты, бесплатно рефераты

Рефераты. Общая биология

b>Взаимодействие неаллельных генов: комплементарность, эпистаз, полимерия. Плейотропия
В ряде случаев на один признак организма могут влиять две (или более) пары неаллельных генов. Это приводит к значительным численным отклонениям фенотипических (но не генотипических) классов от установленных Менделем при дигибридном скрещивании. Взаимодействие неаллельных генов подразделяют на основные формы: комплементарность, эпистаз, полимерию. P>при комплементарном взаимодействии признак проявляется лишь в случае одновременного присутствия в генотипе организма двух доминантных неаллельных генов. Примером комплементарного взаимодействия может служить скрещивание двух различных сортов душистого горошка с белыми лепестками цветков. В результате такого скрещивания в F1 все гибриды имеют лепестки пурпурной окраски, а в F2 будет наблюдаться расщепление: 9/16 растений будут с пурпурными лепестками цветов и 7/16 - с белыми.

Это можно объяснить тем, что доминантный ген А определяет выработку пропигмента, то есть вещества, которое может превратиться в пигмент, а у гомозиготы рецессивной (аа) пропигмент не вырабатывается. Доминантный ген В обеспечивает выработку фермента, который катализирует превращение пропигмента в пурпурный пигмент, а если это гомозигота рецессивная, то фермента не образуется.

Следующим видом взаимодействия неаллельных генов является эпистаз, при котором ген одной аллельной пары подавляет действие гена другой пары. Ген, подавляющий действие другого, называется эпистатическим геном (или супрессором). Подавляемый ген носит название гипостатического. Эпистаз может быть доминантным и рецессивным. Примером доминантного эпистаза служит наследование окраски оперения кур, масти у лошади. Эпистатическое действие рецессивного гена иллюстрирует наследование окраски шерсти у домовых мышей.

Наследование признака, передача и развитие которого обусловлены, как правило, двумя аллелями одного гена, называют моногенным. Кроме того, известны гены из разных аллельных пар (их называют полимерными или полигенами), примерно одинаково влияющие на признак. Явление одновременного действия на признак нескольких неаллельных однотипных генов получило название полимерии. Хотя полимерные гены не являются аллельными, но так как они определяют развитие одного признака, их обычно обозначают одной буквой А(а), цифрами указывая число аллельных пар. Действие полигенов чаще всего бывает суммирующим. Это означает, что степень проявления признака зависит от числа доминантных аллелей разных генов в генотипе организма. Так, при суммирующем действии фенотип будет более выражен при генотипе А1А1А2А2, чем при А1а1А2а2. Признаки, зависящие от полимерных генов, относят к количественным признакам. Принципиальной особенностью количественных признаков является то, что различия по ним между отдельными организмами могут быть очень небольшими и требуют точных измерений; в отличие от качественных альтернативных признаков разница между некоторыми из них велика и видна просто при наблюдении. Например, рост, вес, цвет кожи.

Плейотропный эффект проявляется в том, что действие фермента помимо влияния на один признак отражается на вторичных реакциях биосинтеза, которые, в свою очередь, влияют на формирование различных признаков организма.

Следовательно, множественное действие генов является отражением интегрированности процессов развития, в которых один генный продукт биохимического пути может в конечном итоге оказывать влияние на множество путей развития. В связи с этим плейотропное действие генов зависит от стадии отногенеза, во время которой проявляются соответствующие аллели. Чем раньше проявится аллель, тем больше эффект плейотропии.

Жизненные циклы развития. Онтогенез и его периодизация: предэмбриональный, эмбриональный, постэмбриональный периоды. Прямое и непрямое развитие

Индивидуальное развитие организма, или онтогенез, - это совокупность последовательных морфологических, физиологических и биохимических преобразований, претерпеваемых организмом от момента его зарождения до смерти. В онтогенезе происходит реализация наследственной информации, полученной организмом от родителей.

В онтогенезе выделяют два основных периода - эмбриональный и постэмбриональный. В эмбриональном у животных формируется эмбрион, у которого закладываются основные системы органов. В постэмбриональном периоде завершаются формообразовательные процессы, происходит половое созревание, размножение, старение и смерть.

Эмбриональный период начинается с образования зиготы и заканчивается рождением или выходом из яйцевых или зародышевых оболочек молодой особи. Он состоит из трех стадий: дробления, гаструляции и органогенеза.

Начальный этап развития оплодотворенного яйца носит название дробления. Через несколько минут или несколько часов (у разных видов по-разному) после внедрения сперматозоида в яйцеклетку образовавшаяся зигота начинает делиться митозом на клетки, называемые бластомерами.

Следующий этап эмбрионального развития - образование двухслойного зародыша - гаструляция. После того как бластула ланцетника полностью сформировалась, дальнейшее дробление клеток особенно интенсивно происходит на одном из полюсов. Вследствие этого они как бы втягиваются (впячиваются) внутрь. В результате образуется двухслойный зародыш.

После гаструляции начинается следующий этап в развитии зародыша - дифференцировка зародышевых листков и закладка органов (органогенез). Вначале происходит формирование осевых органов - нервной системы, хорды и пищеварительной трубки. Стадия, на которой осуществляется закладка осевых органов, называется неирулой.

После рождения или выхода из яйцевых оболочек наступает постэмбриональный, или послезародышевый, период онтогенеза, который может происходить двумя различными путями. Различают прямое и непрямое развитие. При прямом развитии рождающийся организм имеет все органы, свойственные взрослому животному. Прямое (неличиночное) развитие характерно для рыб, пресмыкающихся и птиц, а также беспозвоночных, яйца которых богаты желтком, т.е. питательным материалом, достаточным для завершения онтогенеза. Прямое развитие осуществляется у высших млекопитающих (внутриутробный тип развития) и происходит не за счет питательных веществ яйцеклетки, а благодаря поступлению их из материнского организма. В связи с этим из тканей матери и зародыша образуются сложные провизорные органы, в первую очередь плацента.

Многим видам животных присуще непрямое развитие (развитие с превращением - метаморфозом). В этом случае эмбриональное развитие приводит к образованию личинки, которая значительно отличается по внешнему и внутреннему строению от взрослого организма, а затем куколки. Куколка, как правило, неподвижна, она не питается. Из нее развивается полностью сформировавшееся взрослое насекомое. В этом случае говорят о полном превращении (бабочки, мухи, комары, стрекозы). У насекомых с неполным превращением происходит постепенное изменение личинки, сходной со взрослым организмом, сопровождающееся линьками и увеличением размеров; стадия куколки отсутствует.

Основные положения эволюционной теории Ч. Дарвина
Эволюционная теория Дарвина представляет собой целостное учение об историческом развитии органического мира. Она охватывает широкий круг проблем, важнейшими из которых являются доказательства эволюции, выявление движущих сил эволюции, определение путей и закономерностей эволюционного процесса и др.
Сущность эволюционного учения заключается в следующих основных положениях:
Все виды живых существ, населяющих Землю, никогда не были кем-то созданы.
Возникнув естественным путем, органические формы медленно и постепенно преобразовывались и совершенствовались в соответствии с окружающими условиями.

В основе преобразования видов в природе лежат такие свойства организмов, как наследственность и изменчивость, а также постоянно происходящий в природе естественный отбор. Естественный отбор осуществляется через сложное взаимодействие организмов друг с другом и с факторами неживой природы; эти взаимоотношения Дарвин назвал борьбой за существование.

Результатом эволюции является приспособленность организмов к условиям их обитания и многообразие видов в природе.

Простейшие. Классификация. Характерные черты организации. Значение для медицины
К одноклеточным принадлежат свыше 30 тыс. видов, обитающих на дне и в толще воды морских и пресных водоемов, влажной почве. Более 3,5 тыс. видов являются паразитами человека и животных. Размеры тела простейших в основном микроскопические, но встречаются и более крупные, достигающие нескольких миллиметров и даже сантиметров.

Общими чертами организации простейших являются следующие:

Большинство простейших - одноклеточные, реже колониальные организмы. Их одноклеточное тело обладает функциями целостного организма, которые выполняются органеллами общего назначения (ядро, эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи, лизосомы, митохондрии, рибосомы и др.) и специального (пищеварительные и сократительные вакуоли, жгутики, реснички и др.). Согласованно функционируя, они обеспечивают отдельной клетке возможность существования в качестве самостоятельного организма.

Покровы простейших представлены либо только плазматической мембраной, либо еще и плотной, довольно гибкой и эластичной оболочкой - пелликулой, придающей им относительное постоянство формы тела. В цитоплазме четко различаются два слоя: поверхностный, более плотный - эктоплазма, и внутренний, более жидкий и зернистый - эндоплазма, в которой располагаются органеллы простейшего. Благодаря коллоидным свойствам цитоплазмы эти два слоя могут взаимно переходить друг в друга.

Органоиды движения большинства видов - ложноножки, жгутики или многочисленные короткие реснички.

Подавляющее большинство простейших питаются бактериями, одноклеточными водорослями, частицами разлагающихся отмерших растений и животных - детритом, а паразитические формы - соками, тканью или кровью хозяина, в организме которого они обитают. Пища переваривается в пищеварительных вакуолях под действием ферментов лизосом. Растворенные питательные вещества поступают в цитоплазму, а не переваренные остатки удаляются из клетки.

У пресноводных одноклеточных имеется 1 - 2 сократительные вакуоли, основная функция которых состоит в поддержании постоянства осмотического давления, осуществляемого за

счет периодического удаления избытка воды, проникающей в цитоплазму простейшего. Побочная функция - выведение некоторой части конечных продуктов жизнедеятельности. У морских и паразитических простейших сократительные вакуоли, как правило, отсутствуют.6. Газообмен осуществляется всей поверхностью тела.

Раздражимость у простейших проявляется в форме таксисов.

Все простейшие размножаются бесполым способом. После митотического деления ядра следует деление клетки надвое. У малярийного паразита делению клетки предшествует многократное деление ядра, после которого паразит распадается на множество особей (шизогония). Для всех без исключения инфузорий характерен половой процесс - конъюгация, при которой две конъюгирующие особи обмениваются наследственной информацией, после чего расходятся. Увеличения числа особей при этом не происходит. У некоторых видов простейших, в том числе и малярийного паразита, кроме бесполого происходит и половое размножение, т.е. наблюдается чередование бесполого и полового поколений.

Большинство простейших обладает способностью переносить неблагоприятные условия в состоянии покоящейся стадии - цисты. При этом клетка округляется, втягивает или отбрасывает органоиды движения и покрывается плотной защитной оболочкой. Стадия цисты дает возможность простейшему не только переживать в неактивном состоянии неблагоприятные условия, но и расселяться. Попав в благоприятные условия, простейшее покидает оболочку цисты и начинает питаться и размножаться.

Простейшие подразделяются на классы: Корненожки, Жгутиковые, Инфузории, Споровики.

Многообразие и значение одноклеточных.

Мир одноклеточных многообразен, и по организации его представители отличаются от рассмотренных видов. Так, многие виды корненожек-фораминифер, обитающие на дне океанов, имеют тело, заключенное в известковую раковину. После отмирания фораминифер образуется известняк, который человек использует как строительный материал, а его разновидность - в качестве писчего мела. Есть среди корненожек и паразитические виды. Так, дизентерийная амеба, проникая под слизистую оболочку толстого кишечника человека, разрушает ее с образованием язв. Распространяется она, как и все одноклеточные, с помощью цист.

Некоторые жгутиковые, например вольвокс, - колониальные организмы. Шаровидная колония вольвокса объединяет от 8 до 10 тыс. двужгутиковых особей, полу погруженных в студенистое вещество, заполняющее полость шара. Все клетки колонии соединены между собой цитоплазматическими мостиками, благодаря чему возможна координация биения жгутиков и движения колонии.

Многие виды жгутиковых - паразиты человека и животных. Так, один из видов трипаносом со слюной мухи цеце попадает в кровь человека и вызывает сонную болезнь с частым смертельным исходом. Это заболевание - одно из наиболее массовых, встречаемое и в настоящее время у жителей стран тропической Африки и Юго-Восточной Азии. Другой паразитический жгутиконосец - лямблия - вызывает заболевания кишечника, печени, желчного пузыря.

Свободноживущие автогетеротрофные жгутиконосцы играют огромную роль в жизни водоемов, являясь начальными звеньями пищевых цепей, а образуемый ими в ходе фотосинтеза кислород насыщает водную среду и используется для дыхания гидробионтов.

Среди инфузорий много паразитических видов. Например, балантидий вызывает воспаление кишечника. Некоторые виды приспособились к жизни в определенных отделах сложного желудка жвачных парнокопытных, где они осуществляют ферментативное расщепление клетчатки.

Простейшие - самый древний тип животных. К наиболее древним классам этого типа принято относить корненожек и жгутиковых, которые, как полагают, произошли от примитивной, вымершей к настоящему времени группы эукариотических гетеротрофных организмов. Предполагают, что от жгутиковых (через колониальные формы) ведут свое начало все многоклеточные организмы.

Свиной цепень. Систематическое положение: морфология, цикл развития. Лабораторная диагностика, пути заражения, профилактика

Постоянным хозяином цепней является человек. Свиной цепень вызывает тениоз. В кишечнике свиньи из яйца развивается личинка, названная онкосферой, представляющая собой шарик из множества клеток с шестью хитиновыми крючками на нем (приложение 3).

Активно работая этими крючками, личинки проникают в кровь и переносятся в мышцы и другие органы.

Там яйца преобразуются в личиночные пузырьки - цистицерки (финны). Это особая стадия развития всех ленточных червей, ее еще называют пузырчатой глистой. Внешне финна свиного цепня выглядит как пузырек размером с горошину, наполненный жидкостью.

Если мясо зараженного животного не подвергнется достаточной тепловой обработке и попадет в организм человека, личинки активизируются, и это станет началом развития взрослой особи гельминта.

В кишечнике человека финна выворачивает наружу втянутую до этого головку. Присосками и крючьями она крепко цепляется к стенкам кишечника, и солитер начинает наращивать от головки новые членики.

Взрослая особь свиного цепня представляет собой червя с лентовидным телом белого цвета, размерами от 1,5 до 6 м. Головка цепня микроскопических размеров (2-3 мм), имеет венчик крючьев и 4 присоски. За головкой расположена шейка, а за ней - членики, имеющие квадратную форму.

От свиного цепня легче избавиться, чем от бычьего, но он гораздо опаснее, потому что может паразитировать не только в кишечнике человека.

Финны этого гельминта могут находиться в мозге, печени и даже в глазах. Подобные случаи паразитирования цепня неизлечимы и часто заканчиваются смертью большого. Жизненный цикл свиного цепня (приложение 4).

Заражение происходит через грязные руки, несвежее белье, продукты. Для человека, в кишечнике которого паразитирует свиной солитер, существует опасность, что при рвоте личинки гельминта могут попасть из кишечника в желудок, откуда онкосферы разнесут финны по другим органам.

Симптомы заболевания бывают самыми разными: тошнота, рвота, понос, отсутствие аппетита. При диагностике недостаточно обнаружить яйца гельминта в фекалиях, так как онкосферы бычьего и свиного цепней нельзя отличить друг от друга. Необходимо обнаружить и исследовать зрелые членики.

Человек может служить и промежуточным хозяином для свиного цепня, когда заражение происходит от другого человека. Цистицерки, образовавшиеся в органах человека, вызывают цистицеркоз, который может проявляться в судорожных припадках и слепоте.

Заражение ленточными червями-паразитами обычно проявляется расстройством желудка, неустойчивым стулом, болями в животе, аллергическими реакциями, нарушениями деятельности нервной системы.

Диагноз при заболевании этим видом гельминтоза поставить совсем не трудно: в каловых массах можно невооруженным глазом увидеть фрагменты члеников цепня. При исследовании кала под микроскопом видны и многочисленные созревшие яйца гельминта.

Профилактикой заражения свиным и бычьим цепнями является употребление в пищу только прошедшего ветеринарный контроль мяса. При отсутствии данных о проверке мясо необходимо подвергнуть длительной варке, так как при жарке прогрев кусков мяса может быть недостаточным.

Список используемой литературы
Альбертс Б., Брей Д., Льюис Дж., Рефф М., Робертс К., Уотсон Дж. Молекулярная биология клетки. - М., 1994.
Гилберт С. Биология развития. - М., 1993.
Н.А. Лемеза Л.В. Камлюк Н.Д. Лисов "Пособие по биологии для поступающих в ВУЗы".
Небел Б. Наука об окружающей среде. - М., 1993.
Чебышев Н.В., Чупряга А.М. Простейшие. - М., 1992.
Ярыгин В.Н. Биология. - М.: Высшая школа, 1997.
Приложение 1
Схема фотосинтеза (стрелками показан перенос протонов и электронов).
Приложение 2
Схема строения животной клетки по данным электронной микроскопии: I - ядерная оболочка; 2 - ядрышко; 3 - ядро; 4 - цитоплазма; 5 - митохондрии; б - лизосомы; 7 - центриоли; 8 - эндоплазматический ретикулум; 9-аппарат Гольджи; 10-рибосомы; II - клеточная мембрана.

Приложение 3

На рисунке изображена головка свиного цепня с крючьями:

а - хоботок с крючьями;

б - присоски;

в - шейка;

Приложение 4
Жизненный цикл свиного цепня
яйцо с онкосферой во внешней среде;
онкосфера;
финна;
финна с вывернутой головкой;

половозрелая форма в теле окончательного хозяина.

Страницы: 1, 2