Учебно-методическое пособие для самостоятельной работы студентов лечебного и педиатрического факультетов Ярославль 2009 Занятие №1 Тема занятия: «Закономерности наследования на организменном уровне. Моногибридное скрещивание»




Скачать 0.6 Mb.
Название Учебно-методическое пособие для самостоятельной работы студентов лечебного и педиатрического факультетов Ярославль 2009 Занятие №1 Тема занятия: «Закономерности наследования на организменном уровне. Моногибридное скрещивание»
страница 3/6
Дата публикации 02.05.2016
Размер 0.6 Mb.
Тип Учебно-методическое пособие
edushk.ru > Биология > Учебно-методическое пособие
1   2   3   4   5   6
Тема занятия: «Основные закономерности изменчивости организмов»
^ Цель занятия:

- изучить явление изменчивости как свойства живых организмов;

- разобрать закономерности возникновения и фенотипические эффекты различных форм изменчивости;

- рассмотреть общие закономерности мутагенеза и определить влияние мутационной изменчивости на процессы биологической эволюции и на особенности индивидуального развития организма;

- выявить основные биологические последствия воздействий мутагенных факторов;

- разобрать клеточные системы защиты наследственной информации.
^ Вопросы дли устного собеседования:

1. Изменчивость как свойство живых организмов. Классификация форм изменчивости.

2. Фенотипическая изменчивость. Норма реакции генетически обусловленных признаков. Адаптивный характер модификаций. Понятие о случайной изменчивости.

З. Комбинативная изменчивость. Механизмы возникновения и значение в обеспечении генетического разнообразия популяций.

4. Общие закономерности мутагенеза. Мутагенные факторы среды.

5. Классификации мутаций в зависимости от типа клеток, уровня организации наследственного материала, причин возникновения, биологических последствий

6. Фенотипические проявления мутационной изменчивости.

7. Биологические антимутационные механизмы.

Изменчивость является одним из основных свойств живого и заключается в способности организмов изменять свои свойства и признаки в ходе исторического развития (филогенеза) или индивидуального развития (онтогенеза). Эти изменения исключительно многообразны по своим проявлениям и их можно выявить на любом уровне организации живого. А это предполагает, в свою очередь, существование различных видов классификаций изменчивости. Так, например, при изучении процессов эволюции организмов изучаются причины и проявления таких видов изменчивости, как межвидовая, межпопуляционная, внутрипопуляционная, индивидуальная. Анализируя эти виды изменчивости обычно рассматривают отдельные морфологические признаки, которые учитываются в систематике живых организмов.

В последнее время внимание ученых все больше привлекают формы проявления индивидуальной изменчивости: биохимической, физиологической, иммунологической, поведенческой, адаптационной и т.д., ибо совокупность всех этих отличий и определяет уникальную индивидуальность любого организма.

Возникновение и развитие генетики способствовало не только раскрытию механизмов наследственности, но и также изменчивости, поскольку эти два свойства живого диалектически взаимосвязаны между собой. Появились новые термины для обозначения форм изменчивости: наследственная и ненаследственная. Однако в настоящее время такое разделение является не совсем корректным, поскольку абсолютное большинство признаков и свойств организмов в той или иной степени наследственно обусловлены.

В основу современной классификации форм изменчивости положен причинный принцип: какой фактор является определяющим в возникновении изменчивости.

Причины и механизмы возникновения изменчивости носят универсальный характер для всех живых организмов. А среди причин изменчивости можно выделить:

1. Влияние факторов среды, но воздействия которых не изменяют генотип организма.

2. Комбинации генетического материала, возникающие как результат полового размножения.

3. Различные изменения генетического материала.
Классификация форм изменчивости

Изменчивость
фенотипическая генотипическая

модификационная случайная комбинативная мутационная

Следует отметить, что данная классификация является общей и относительно условной, поскольку при возникновении признаков (нормальных или патологических) имеет место сочетание разных причин. Например, надои молока зависят не только от качества кормов, но и от генотипа коров, а генотип - результат селекции. Непереносимость различных пищевых продуктов человеком обусловлена наличием патологических (мутантных) генов, но выявляется только при употреблении определенных продуктов.

Среди специалистов разных областей медико-биологических специальностей взгляд на роль генотипической изменчивости может не совпадать. Так, для биолога основополагающим является тезис: «Мутации - материал для естественного отбора». Для онколога мутации представляют интерес как причина превращения нормальной клетки в злокачественную. В такой области как генетическая токсикология, на первом плане - генетическая безопасность разнообразных воздействий, которым подвергается человек. Для специалистов в области медицинской генетики мутации – причина наследственных болезней человека.
Мутационные изменения крайне разнообразны и могут затрагивать любые морфологические, физиологические, биохимические признаки организма. По характеру изменения генотипа выделяют следующие мутации.


Генные

Хромосомные

Геномные

Внутрихромосомные

Межхромосомные

транзиции

фрагментация

Транслокации: сбалансированные, несбалансированные

полиплоидия

гаплоидия

трансверсии

дефишенси

инверсии

дупликации

анеуплоидия:

моносомия, трисомия, нулисомия

генные дупликации

делеции

генные делеции

инверсии

генные инверсии

транспозиции

Современные исследования генетиков убедительно показывают, что возникновение тех или иных признаков определяется не только наличием определенных генов, но и их взаимоотношениями. Так, например, имеет место избирательная активность генов в ходе онтогенеза (гемоглобин плода и взрослого отличается по строению), или в генотипе имеются гены, обладающие противоположным эффектом (возникновение опухоли во многом определяется взаимоотношением онкогены­антионкогены). Существуют участки хромосом, склонные к транспозициям, их называют «прыгающими генами», мобильными генетическими элементами, или транспозонами. При транспозициях гены, изменившие свое положение, могут изменять свою активность - такое явление называется эффектом положения.
* * * * *
^ Самостоятельная аудиторная работа студентов
Задача 1. Все клетки больного мужчины имеют 47 хромосом за счет лишней Х-хромосомы. Укажите название этой мутации, все возможные механизмы ее возникновения и вероятность передачи ее потомству.

Задача 2. Женщина, переболевшая во время беременности коревой краснухой, родила глухого сына. У нее и мужа слух нормальный, в родословной обоих супругов глухота не отмечена. Определите возможный механизм появления глухоты у, ребенка; вероятность повторного рождения глухого ребенка в данной семье; вероятность рождения глухих внуков, если их глухой сын, став, взрослым, женится на глухонемой женщине, у которой родители и обе сестры тоже глухонемые (ген глухоты рецессивный).

Задача 3. Владимир и Валерий - монозиготные близнецы. Елена и Светлана - тоже, Владимир женился на Елене, а Валерий на Светлане. В обеих семьях родились сыновья. Будут ли они сходны друг с другом в такой же степени, как монозиготные близнецы? Ответ обоснуйте.
* * * * *

^ Самостоятельная внеаудиторная работа студентов

Задание 1. Две подруги - Инна и Ирина – выросли вместе в нормальных условиях. В возрасте 22 года обе вышли замуж за молодых здоровых мужчин. Одинакова ли вероятность рождения у них здоровых детей, если: мать Инны на l8 лет старше, чем мать Ирины? Обоснуйте свой ответ.

Задание 2. Нарисуйте все возможные изменения, которые могут произойти с хромосомами (виды хромосомных мутаций):
А А

В В

С С

D D

Е Е

F F Буквы – это отдельные гены

G G

Н Н

Задание 3. Заполните таблицу классификаций мутаций


По биологическим последствиям

1.

2.

3.

По проявлению в гетерозиготе

1.

2.

В зависимости от типа клеток

1.

2.

От причины возникновения

1.

2.

По локализации в клетке

1.

2.


Вопросы для самоконтроля знаний:

1. Изменчивость, морфологических признаков может носить качественный (альтернативные признаки) или количественный (признак изменяется в ходе онтогенеза) характер: в чем заключается генетический механизм изменчивости качественных и количественных признаков?

2. Приведите примеры признаков у человека, которые не имеют нормы реакции.

З. Монозиготные близнецы имеют сходный генотип, но некоторые признаки у них могут отличаться. К какой форме изменчивости это можно отнести?

4. Укажите причины комбинативной изменчивости. Имеет ли место эта изменчивость у истинных гермафродитов?

5. Почему искусственный мутагенез не нашел широкого применения в селекции животных?

6. Какие могут быть причины и последствия генеративных мутаций у человека?

7. У женщины часть клеток содержат кариотип 46, ХХ, а чacть - 45, ХО. Как называется это явление и в чём причина?

8. В чем разница между тератогенами и онкогенами? 9. Приведите примеры летальных мутаций у человека.

10. Приведите примеры антимутагенов.

11. При гетероморфозе (одна из форм регенерации) взамен утраченного органа формируется совершено иной. Например, у рака иногда на месте удаленного глаза вырастает видоизмененная антенна (усик). Чем можно объяснить подобное явление?

* * * * *
ПЕРЕЧЕНЬ

аннотированных учебных элементов
^ Аберрации (хромосомные перестройки) - изменения структуры хромосом, чаще вызванные воздействием мутагенов.

Антимутагены - факторы, предупреждающие или снижающие действие мутагенов.

^ Анеуплоидия (гетероплоидия) - геномная мутации, при которой количество хромосом изменяется на некратное гаплоидному. Варианты: моносомия (2n-1), трисомия (2n+1).

Аутомутагены - вещества, образующиеся в ходе метаболизма в клетке и обладающие мутагенным эффектом.

^ Генеративная мутация - мутация, возникшая в процессе гаметогенеза и приводящая к изменению наследственного материала в половых клетках.

Генетический груз - совокупность патологических генов, которые имеются в данный момент времени в популяции. Часть генов передается от предыдущих поколений, а часть - это вновь возникшие мутации в новом поколении особей.

^ Геномные мутации - изменения числа хромосом в кариотипе особей. Различают: анеуплоидии и полиплоидии.

Делеция - хромосомная мутация, при которой утрачивается участок хромосомы; тип генной мутации, при которой выпадает участок молекулы ДНК.

Десмутагены - химические соединения, присутствующие в окружающей среде и способные при взаимодействии с мутагенами уменьшать их активность.

Дефишенси - хромосомная мутация, при которой' происходит утрата концевого участка хромосомы:

Дупликация - хромосомная мутация, при которой удваивается какой­-либо участок хромосомы; тип генной мутации, при которой удвоен какой­-либо участок ДНК.

Инверсия - хромосомная мутация, при которой происходит разрыв в двух участках хромосомы и перемещение фрагмента на 1800 с последующим восстановлением целостности хромосомы.

^ Инцерсия (или вставка) - генная мутация, при которой имеется вставка отрезка ДНК в стрyктypy гена.

Канцероген - фактор среды, способствующий возникновению опухоли.

Комутагены - факторы, усиливающие действие мутагенов

Мозаицизм клеточный - наличие в организме клеток с двумя и более вариантами хромосомных наборов или генных мутаций.

^ Мозаичный фенотип - формируется как результат соматической мутации в ходе индивидуального развития организма.

Моносомия - геномная мутация, при которой в кариотипе присутствует только одна из пары гомологичных хромосом.

Мутаген - фактор, увеличивающий частоту возникновения мутаций, вызывая изменения в ДИК. Различают физические, химические и биологические мутагены.

Мутагенез - процесс образования мутаций.

Мутация - стойкое изменение генетического материала, приводящее к изменению свойств и признаков организма.

^ Мутация обратная (реверсия) - мутация, проявление которой приводит к полному или частичному восстановлению фенотипа дикого гена.

Мутация прямая - мутация, приводящая к изменению фенотипа дикого гена.

^ Мутации регуляторные - мутации, произошедшие в промоторной части гена. Приводят к количественным изменениям мРНК и первичных белковых продуктов, не затрагивая структуры и активности белка. Эти мутации часто обладают выраженным плейотропным эффектом.

^ Норма реакции - диапазон изменчивости признака, результат взаимодействия генотипа с конкретными условия среды.

Нулисомия - геномная мутация, при которой в кариотипе отсутствуют обе гомологичные хромосомы.

Полиплоидия - геномная мутация, при которой кариотип организма изменяется на число кратное гаплоидному.

^ Соматическая мутация - мутация, возникающая в диплоидных клетках.

Тератогены - вещества, вызывающие врожденные пороки развития.

Транслокация - хромосомная мутация, при которой происходит отрыв участка хромосомы и присоединение его к другой хромосоме.

Трисомия - геномная мутация, при которой в кариотипе присутствуют три гомологичных хромосомы. Пример: синдром Дауна (трисомия по 21 паре, кариотип-47, +21).

^ Эффект положения - изменение локуса (места расположения) гена, приводящее к новому Фенотипическому проявлению признака. Например, ранее активный ген при перемещении в гетерохроматиновую зону, может быть инактивирован.

^ Явление одно родительских дисомий - кариотип организма, в котором имеется нормальное число хромосом, но одна пара представлена хромосомами от одного родителя.
* * * * *

Рекомендуемая литература:

1. Биология под редакцией В.Н.Ярыгина. в 2-х кв. М., Высшая школа, 2006. –кн. l, с. 77-91,128-133,145-147, 177-190, 211-212.

2. Лекционный материал
Темы учебно-исследовательской работы студентов:

1. Методы экспериментальной проверки мутагенности факторов

окружающей среды.

2. Генетические последствия загрязнений окружающей среды.

3. Генетический мониторинг популяций человека.

4. Репарация генетических повреждений.

5. Естественные антимутагены.
* * * * *
Занятие №5

1   2   3   4   5   6

Похожие:

Учебно-методическое пособие для самостоятельной работы студентов лечебного и педиатрического факультетов Ярославль 2009 Занятие №1 Тема занятия: «Закономерности наследования на организменном уровне. Моногибридное скрещивание» icon Учебно-методическое пособие Сураж 2009 Рекомендовано к печати научно-методическим...
Учебно-методическое пособие предназначено для студентов средних профессиональных учебных заведений специальности 050720 «Физическая...
Учебно-методическое пособие для самостоятельной работы студентов лечебного и педиатрического факультетов Ярославль 2009 Занятие №1 Тема занятия: «Закономерности наследования на организменном уровне. Моногибридное скрещивание» icon Положение о рейтинговой системе контроля знаний студентов
Рейтинговая система оценки знаний студентов лечебного и педиатрического факультетов на кафедре хирургических болезней №1 представляет...
Учебно-методическое пособие для самостоятельной работы студентов лечебного и педиатрического факультетов Ярославль 2009 Занятие №1 Тема занятия: «Закономерности наследования на организменном уровне. Моногибридное скрещивание» icon Учебно-методическое пособие
Учебно-методическое пособие предназначено для студентов дневной, вечерней и заочной форм обучения
Учебно-методическое пособие для самостоятельной работы студентов лечебного и педиатрического факультетов Ярославль 2009 Занятие №1 Тема занятия: «Закономерности наследования на организменном уровне. Моногибридное скрещивание» icon Учебно-методическое пособие
Учебно-методическое пособие предназначено для студентов дневной, вечерней и заочной форм обучения
Учебно-методическое пособие для самостоятельной работы студентов лечебного и педиатрического факультетов Ярославль 2009 Занятие №1 Тема занятия: «Закономерности наследования на организменном уровне. Моногибридное скрещивание» icon Учебно-методическое пособие по Новой истории стран Азии и Африки Брянск, 2008
Учебно-методическое пособие предназначено для студентов дневного отделения Исторического факультета, обучающихся по специальности...
Учебно-методическое пособие для самостоятельной работы студентов лечебного и педиатрического факультетов Ярославль 2009 Занятие №1 Тема занятия: «Закономерности наследования на организменном уровне. Моногибридное скрещивание» icon Учебно-методическое пособие по дисциплине «Логистика» Учебно-методическое...
Целью курса «Логистика» является формирование у студентов системного мышления при решении проблем управления коммерческими и некоммерческими...
Учебно-методическое пособие для самостоятельной работы студентов лечебного и педиатрического факультетов Ярославль 2009 Занятие №1 Тема занятия: «Закономерности наследования на организменном уровне. Моногибридное скрещивание» icon Методическое пособие для самостоятельной работы студентов по дисциплине «история»
Автор-составитель: Астраханова Елена Александровна, преподаватель общественных наук I квалификационной категории
Учебно-методическое пособие для самостоятельной работы студентов лечебного и педиатрического факультетов Ярославль 2009 Занятие №1 Тема занятия: «Закономерности наследования на организменном уровне. Моногибридное скрещивание» icon Учебно-методическое пособие по курсу «культурология» для самостоятельной...
В учебно-методическом пособии содержатся вопросы к семинарским занятиям и основная литература, темы докладов и литература для подготовки...
Учебно-методическое пособие для самостоятельной работы студентов лечебного и педиатрического факультетов Ярославль 2009 Занятие №1 Тема занятия: «Закономерности наследования на организменном уровне. Моногибридное скрещивание» icon Методическое пособие для учащихся общеобразовательных классов. Составила учитель оивт
Разобранные алгоритмы можно использовать для составления более сложных программ. В пособии содержатся задачи для самостоятельной...
Учебно-методическое пособие для самостоятельной работы студентов лечебного и педиатрического факультетов Ярославль 2009 Занятие №1 Тема занятия: «Закономерности наследования на организменном уровне. Моногибридное скрещивание» icon Учебно-методическое пособие предназначено для студентов заочной формы...
Учебно-методическое составлено на основе учебной программы по дисциплине «Налоги и налогообложение», соответствующей государственному...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
edushk.ru
Главная страница

Разработка сайта — Веб студия Адаманов