101

ген (например, бактерию) прикрепиться к рецептору мембраны лимфоци - та, которой её (бактерию) и уничтожает.

272.Какую роль играют Т- и В- лимфоциты в иммунологических ме - ханизмах гомеостаза.

Центральная фигура иммунитета – лимфоциты. Они образуются в красном костном мозге из стволовых клеток и поступают на дифференцировку либо в тимус (Т-лимфоциты), либо дифференцируются прямо в костном мозге (В-лим -

фоциты).

Т-лимфоциты действуют на поступающие в организм чужеродные клетки и ткани, а также уничтожают собственные мутантные клетки (в организме происходит 106 мутаций в день ). Значит , Т - лимфоциты отвечают за реализацию клеточного (трансплантационного) иммунитета. В-лимфоциты отве - чают за гуморальный иммунитет, они вырабатывают антитела в ответ на проникновение антигенов в организм. Антителами являются иммуноглобу -

лины: G, М, A, D, Е.

273.Что понимают под структурными основами гомеостаза и с чем они связаны.

Под структурными основами гомеостаза понимают различные механизмы, которые обеспечивают сохранение постоянства структурной организации на всех уровнях организма (молекулярный, субклеточный, клеточный, тка - невой, органный).

Структурная целостность организма обеспечивается физиологической и репаративной регенерацией.

Необходимо помнить, что в основе развития многих видов патологии ле - жат нарушения структур организма – это первичное явление, а вторично – нарушение функции.

274.Что понимают под адаптацией организма к действию факторов среды. Какие стадии выделяют при формировании адаптации к фактору среды.

Процесс адаптации не мгновенный, он происходит в течение определенно -

102

ды. В этом случае говорят о том, что наступила стадия истощения (иначе это называют дистресс).

275.Какова роль нервной и эндокринной систем в обеспечении адап - тивных изменений в организме.

Особую роль в адаптации организма к тому или иному внешнему фактору играет ЦНС и эндокринная система.

ЦНС (кора больших полушарий) воспринимает все раздражители, которые действуют на организм, и вырабатывает управляющий сигнал. ЦНС посы - лает управляющий сигнал на различные системы организма (ССС, дых., пищ., выд.), но в первую очередь на эндокринные железы. Эндокринная система осуществляет конкретные реакции в организме, направленные на сохранение постоянства внутренней среды. Большое значение в адапта - ции организма имеет гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система. Гипоталамус выделяет особые вещества – релизинг-факторы, которые по -

ступают в гипофиз. Гипофиз (передняя доля) вырабатывает АКТГ (адрено - кортикотропный), который воздействует на кору надпочечников и приводит к усиленному выбросу глюкокортикоидных гормонов.

Глюкокортикоидные гормоны воздействуют на различные звенья гомеоста - тических механизмов (генетические, клеточные) и способствуют приспособлению

организма к меняющимся условиям среды.

В адаптации большое значение имеет такой гормон гипофиза, как сомато - тропин (особенно в адаптации новорожденных).

система терморегуляции. При высокой температуре окружающей среды их движения замедляются, при низкой температуре окружающей среды их движения становятся более активны.

277.Как меняется эффективность гомеостатических механизмов в онтогенезе.

Эмбриональный период.

В этот период организм относительно изолирован от окружающей среды за счет организма матери. Гомеостатические механизмы несовершенны. Фак - торы внешней среды действуют, прежде всего, на организм матери, а че -

рез него на плод. Выделяют особые критические периоды, когда организм плода наиболее чувствителен и уязвим для факторов среды:

1) имплантация 2) гисто–и органогенез 3) плацентация 4) роды

Плацента обладает избирательной проницаемостью, поэтому JgМ, обес - печивающий иммунитет против кишечных инфекций – не проходит через

103

ские механизмы в период зрелости, когда сформированы и функционируют все органы и системы.

При старении организма надежность функционирования гомеостатических механизмов падает, вместе с этим падает устойчивость организма к факторам внешней среды.

278.Какова биологическая природа отторжения чужеродных тканей. Возможные пути ослабления тканевой несовместимости.

В 1964г. П. Медавар доказал, что биологическая природа отторжения от - носится к категории иммунологических реакций.

При пересадке чужеродной ткани в организм поступают антигены, которые есть на мембранах всех клеток, их нередко называют трансплантационные

ный состав клеток донора и реципиента. И если они отличаются как можно

стосовместимости (HLA). Этого можно достичь облучением трансплантата, обработкой его цитотоксическими средствами или использовать орган млекопитающего, который наиболее подходит человеку по размерам и антигенному составу.

Так, для человека оптимальна пересадка печени бабуина, геном которого на 90% совпадает с геном человека.

Вид - совокупность особей представляющих целостную систему , имещую генетические, морфологические, физиологические, биохимические,

географические и экологические критерии, свободно скрещивающихся и дающих плодовитое потом ство.

Генетический критерий . Каждый вид характеризуется спецификой гено - фонда. Генофонд - совокупность генов организмов вида или совокупность генотипов организмов вида. Специфика означает, что в генофонде вида

104

имеется определенный состав генов и определенная частота генов. Этот критерий включает и кариотип вида.

Экологический критерий. Каждый вид занимает в природе определенную экологическую нишу, то есть свое место в цепях питания в структуре био - геоценоза.

280.Охарактеризовать биологический вид как генетически изолиро - ванную систему. Раскрыть суть морфологического и физиологи - ческого критериев вида.

Виды - это генетически изолированные системы, так как обмен генов меж - ду разными видами невозможен, поскольку имеет место репродуктивная изоляция, заключающаяся в не скрещиваемости особей данного вида с представителями других видов. Если же происходит межвидовое скрещи - вание, то потомство, как правило, нежизнеспособно или бесплодно. Морфологический критерий включает особенности внешнего и внутреннего строения организмов вида.

Физиологический критерий рассматривает сходство процессов жизнедеятельности у особей данного вида и, прежде всего сходство в размножении. Биохимический критерий учитывает особенности макромолекул белков у

особей вида.

281.Дать определение природной популяции. Представить экологи - ческую характеристику популяции.

Популяция – это совокупность особей одного вида длительно населяющая определенную часть ареала вида, относительно изолированная от подоб - ных групп и способная к эволюции.

Экологически популяции характеризуется:

■ареалом (занимаемой территорией)

■природными условиями

■численностью особей

■возрастным и половым составом

■степенью подвижности особей.

282. Представить генетическую характеристику природной популя - ции.

Генетически популяция характеризуется генофондом популяции ( аллелофондом). Он представлен совокупностью аллелей, образующих геноти - пы организмов данной популяции. Генофонд популяции отличается:

1. генетическим разнообразием особей (мутации и комбинации)

2. генетическим единством ( благодаря панмиксии источником генов д

105

Совокупность аллелей, возникающих в результате мутаций, составляет исходный элементарный эволюционный материал.

Вредные мутации возникают чаще, а полезные реже. Тем не менее, абсо - лютное количество полезных мутаций в пересчете на поколение или пери - од существования вида может быть большим. Например, предположим, что за поколение в генофонде вида произойдет 10 6 мутаций . Допустим что одна полезная мутация приходится на 1 млн. вредных мутаций. Тогда среди 106 мутаций за 1 поколение 104 будет полезными.

Мутационный процесс, играя роль элементарного эволюционного фактора, происходит постоянно на протяжении всего периода существования жизни,

цесса. Это обеспечивает накопление мутаций, несмотря на высокую веро - ятность потери в ряду поколений единичной мутации.

284.Популяционные волны и их влияние на генофонд популяции.

Популяционные волны – колебания численности особей в природных по - пуляциях.

При подъеме популяционной волны численность особей увеличивается,

при этом усиливается миграция особей из одной популяции в другую. Две популяции могут сливаться в одну, в результате возникает популяция с новым генофондом.

При спаде популяционной волны численность особей уменьшается, при этом одни гены и генотипы исчезают полностью, другие остаются незави - симо от их биологической ценности. При новом нарастании численности они повысят

свою концентрацию, что также изменит генофонд популяции.

285.Изоляция как эволюционный фактор, ее формы и влияние на ге - нофонд природных популяций. ???

Изоляция – это ограничение свободы скрещивания (панмиксии) между по - пуляциями одного вида.

■морфологической

■физиологической (особенности процессов жизнедеятельности),

■генетической (несовместимость гамет).

■Экологический критерий?

Значение изоляции: она закрепляет все то, что возникает под действием мутационного процесса.

286.Дать определение естественного отбора, поле его действия, элементарный объект его, точка приложения.

106

Естественный отбор – это сложный биологический процесс исключения из размножения генотипов с малой приспособительной ценностью, и сохра - нения благоприятных генных комбинаций разного масштаба.

рианты крайние, а средние уничтожаются. Например, изменение окраски у берёзовых пядениц. До середины прошлого века были известны лишь светлые формы бабочек, окрашенные под светло-серый лишайник, на ко - тором они отдыхали. В 1848г. в окрестностях Манчестера была обнаруже - на темная форма этой бабочки.

К концу века популяция берёзовой пяденицы вблизи Манчестера состояла

ком. С развитием промышленности сернистый газ, образующийся при сжи -

288.В чем сущность стабилизирующей формы естественного отбора. Пример.

Стабилизирующий отбор способствует выживанию и размножению особей со средним значением признака.

Например, длина конечностей у зайцев должна обеспечить им достаточно быстрое и устойчивое передвижение, позволяющее уйти от преследующе - го хищника. Если конечности будут слишком короткими, зайцы не смогут убежать от хищников и станут их легкой добычей, не успев дать потом - ство. Так из популяций зайцев удаляются носители генов коротколапости.

Выжить и дать потомство смогут лишь особи , имеющие оптималь длину конечностей и оптимальное их соотношение с размерами туловища.

Это и есть проявление стабилизирующего отбора. Под его давлением устраняются генотипы, отличающиеся от какой-то средней и целесообраз - ной в данных условиях нормы. Так же происходит формирование покрови - тельственной (маскирующей) окраски у многих видов животных.

107

289.В чем сущность дизруптивной формы естественного отбора. Пример.

Разрывающий отбор (дизруптивный) отбирает не один тип отклонения от нормы, а два или больше. Это путь дробления предкового вида на дочер - ние группировки, каждая из которых может стать новым видом. При этом единый прежде вид распадается на группировки, отличающиеся строени - ем, характером пищи, временем размножения.

Интересный пример приводит Дарвин относительно насекомых – обитате - лей небольших океанических островов. Они прекрасно летают или совсем лишены крыльев. По-видимому, насекомые внезапными порывами ветра уносились в море; сохранились лишь те, которые могли либо противосто - ять ветру, либо совершенно не летали. Отбор в этом направлении привел к тому, что на острове Мадейра из 550 видов жуков 200 нелетающие. Другой пример : летние засухи приводят к разделению видов луговых растений по времени размножения на весенне-цветущие и осенне-цветущие формы.

290.Генетический груз природных популяций и его биологическая сущность. ???

Генетический груз природных популяций складывается из:

1. сегрегационного груза – совокупности рецессивных гомозигот со сни - женной жизнеспособностью 2. субстиционный?

3. мутационного груза – совокупности вредных мутаций.

Генетический груз может представлять собой наследственный рез эволюции. Этот резерв может служить для создания генетических систем, которые приведут к появлению новых приспособительных особенностей популяций.

291.Генетический полиморфизм природных популяций, определение. Адаптационный полиморфизм, его сущность и пример.

Популяции состоят из сходных по фенотипу особей, но генотипы у них разные. Генетический полиморфизм – это существование в популяции более двух генетически разных форм. Причины полиморфизма: мутации и комбинативная изменчивость . Устанавливается генетический полимор - физм под действием естественного отбора. Генетический полиморфизм бывает адаптационным и балансированным.

уходе на зимовку преобладают черные жуки, а весной - красные. Это про - исходит потому, что красные формы лучше переносят холод, а черные ин - тенсивнее размножаются в летний период

292. Что общего и какие различия между экологическим и географи - ческим видообразованием.

Общее между экологическим и географическим видообразованием состоит в том, что в обоих случаях новые виды образуются на основе какого-то отдельно взятого вида под действием движущих сил эволюции (наследственная изменчивость, борьба за существование, естественный отбор).

108

Различие состоит в том, что:

1. географическое видообразование, связанно с географической изоляци - ей популяций и превращением их в новые географические виды с не пере - крывающимися ареалами.

Пример: расширение ареала большой синицы привело к образованию трех подвидов, обитающих в разных местах и питающихся разной пищей.

2. экологическое видообразование, связанно с экологической изоляцией, приводящей к образованию новых экологических видов с перекрывающи - мися ареалами.

Пример: распадение вида черный дрозд на две группы: одна живет в глу - хих лесах, а другая — около жилья человека в пределах общего ареала.

В процессе микроэволюции один способ видообразования сменяет дргой, либо они действуют одновременно, поэтому часто практически невоз - можно точно установить границы действия каждого способа в отдельно - сти.

293.Популяции людей. Демографические и генетические характери - стики. ???

П о п ул я ц и я – эт о г р у п п а л юд е й , к от о р ы е з а н и м а ют о п р ед ел е н н у ю

территорию и свободно вступают в брак. Например, жители одного города, района, острова. Барьеры, изолирующие популяцию людей, отличаются от барьеров природных популяций и носят преимущественно тот или иной социальный характер.

Демографическая характеристика определяется:

•занимаемой территорией

•численностью людей

•возрастом

•уровнем рождаемости и смертности

•экономикой Генетическая характеристика определяется генофондом. Генофонд –

это все гены всех людей из этой популяции, все генотипы.

Генофонд характеризуется

•набором генов

•частотой встречаемости генов

•генетическим полиморфизмом (разнообразием).

294.Изоляция в популяциях людей и ее влияние на генофонды попу - ляций. ???

Изоляция человеческий популяций по сравнению с животным миром у м е н ь ш и л а с ь , и у н е ё п о я в и л и с ь д р у г и е п р и ч и н ы ( р е л и г и о з н ы е , экономические, культурные традиции, образовательный ценз, и др.).

109

295.Демы и изоляты, их характеристика.

В зависимости от количества людей малочисленные популяции делятся на демы и изоляты.

Демы включают 1500 - 4000 человек и характеризуются:

•низким приростом населения - 20% -

•высокой частотой внутригрупповых браков - 80% - 90%

•низким притоком людей из других популяций - 1%-2%. Изоляты включают до 1500 человек и характеризуются:

▪высокой частотой внутригрупповых браков - более 90%

▪низким приростом населения - 25%

▪низким притоком людей из других популяций - менее 1%.

296.Действие дрейфа генов в популяциях людей и его влияние на генофонды популяций.

П р и ч и н ы ге о г р а ф и ч е с к о го , э к о н о м и ч е с к о го , р а с о во го , р ел и г и оз н о го , к у л ьт у р н о г о п о р я д к а о г р а н и ч и в а л и б р а ч н ы е с в я з и м а с ш т а б а м и определенного района, племени, поселения, секты. Высок ая степень репродуктивной изоляции малочисленных человеческих популяций на

протяжении многих поколений создавала благоприятные условия для дрейфа генов.

Дрейф генов это изменение частоты аллелей в популяции из-за случайных причин, не обусловленных действием естественного отбора. Значение дрейфа генов: он приводит к изменению частоты аллелей в генофонде популяции. Аллели могут удаляться или закрепляться в генофонде, независимо от того , имеют они адаптивную ценность или нет . Он существенно влияет на генофонд малочисленных популяций.

297.Естественный отбор против гомозигот в популяциях людей. Пример.

Естественный отбор против гомозигот в популяциях людей рассмотреть на примере серповиднок леточной анемии . Есть аллель отвечающий за синтез нормального гемоглобина (HbA), а есть аллель отвечающий за синтез измененного гемогл обина (HbS) . Изменённый гемоглобин обладает интересным свойством: в эритроцитах с таким гемоглобином плохо размножается малярийный плазмодий (люди с таким генотипом в 13 раз реже болеют малярией).

Таким образом, ребёнок с генотипом HbA/ HbA погибает от малярии, а ребёнок с генотипом HbS/HbS от серповидноклеточной анемии. Если ребенок будет гетерозиготен по этим аллелям (HbA/HbS), то он будет болеть и малярией и серповидноклеточной анемией в лёгкой форме и останется жить. Налицо отбор против гомозигот, он имеет место в районах Африки, Азии, в странах, где распространена малярия.

298.Естественный отбор против гетерозигот в популяциях людей. Пример.

Примером естественного отбора против гетерозигот в популяциях людей является отбор по резус-фактору. Около 80% людей имеют в эритроцитах антиген D. Они резус-положительные Rh+. За синтез антигена отвечает доминантный аллель D . Резус-положительные люди имеют генотип DD или Dd. Резус-отрицательные люди имеют генотип dd. Если резус-отрицатель - ная женщина беременна резус-положительным

110

ребенком, и во время родов эритроциты ребенка попадают в кровь к мате - ри, то у нее в ответ на резус-фактор (антиген) вырабатываются антитела. При второй беременности резус-положительным ребенком, антитела про - никают через плаценту в организм ребенка и разрушают его эритроциты. Ребенок может умереть. Т.к. генотип ребенка Dd, отбор направлен против гетерозигот.

299.Генетический груз в популяциях людей: масштабы, факторы формирования, медицинское значение.

Бремя генетического груза человечества можно оценить, введя понятие летальных эквивалентов. Считают, что число их у отдельных людей к о л е б л е т с я о т 3 д о 8 . Э т о о з н а ч а е т , ч т о о б щ е е к о л и ч е с т в о

неблагоприятных аллелей, которое есть в генотипе каждого человека, ок азывает действие равное действию 3 - 8 рецессивных аллелей . В р е з у л ьт а т е г о м о з и г о т н ы е о с о б и б у д у т у м и р а т ь д о н а с т у п л е н и я репродуктивного возраста.

Благодаря наличию неблагоприятных аллелей и их сочетаний примерно половина зигот, образующихся в каждом поколении людей погибает, и не участвует в передаче генов следующему поколению. Около 15% зачатых

организмов гибнет до рождения, 3% - при рождении, 2% - непосредственно после рождения. 3% людей умирает, не достигнув половой зрелости, 20% лиц не вступает в брак и 10% браков бездетны.

300.Генетический полиморфизм в популяции людей, его сущность, причины возникновения, масштабы, медицинское значение. ???

Человек является одним из наиболее полиморфных видов на земле, это наследственное разнообразие проявляется в многообразии фенотипов (цвет кожи, глаз, волос, форма носа и ушной раковины, кожные рисунки пальцев и др.).

Генетическому полиморфизму способствуют мутации и комбинативная изменчивость. Миграции, снижение изоляции, популяционные волны также вносят свой вклад в создание генетического разнообразия популяции людей.

Значение генетического полиморфизма для существования человечества. - Из-за генетического разнообразия заболевания на планете распреде -

лены неравномерно.

-У разных людей болезни протекают с разной тяжестью.

-У людей разная предрасположенность к заболеваниям

301. Генетический полиморфизм природных популяций, причины со - здания. Сущность и пример балансированного полиморфизма.

Популяции состоят из сходных по фенотипу особей, но генотипы у них

разные. Генетический полиморфизм – это существование в популяции бо -