Вопрос 3. (Strongyloides stercoralis)

Гельминт, вызывающий стронгилоидоз. В цикле развития стронгилоидиды происходит смена свободноживущих и паразитирующих поколений. Паразит распространен на территории Закавказья, Украины, в Средней Азии, встречается и в срелней полосе России. Стронгилоидида имеет нитевидное тело и очень маленькие размеры(до 2 мм). Передний конец червя закруглен, а задний имеет коническую форму. Жизненный цикл этого гельминта очень специфический. Стронгилоидида относится к геогельминтам, взрослые самки и самцы паразитируют в кишечнике человека. Из яиц, отложенных самкой, развиваются личинки, которые затем выносятся из организма вместе с фекалиями. При соприкосновении кожных покровов человека с почвой филяриевидная личинка привлекается теплом тела и активно внедряется в кожу. Чаще всего заражение происходит, когда человек ходит без обуви или лежит на земле. Проникая в организм, личинки попадают в кровеносные сосуды и начинают миграцию по организму. Сначала они попадают в сердце, затем в легочную артерию, капилляры легочных альвеол. Вместе со слюной личинки заглатываются и попадают в кишечник, где превращаются в половозрелые формы. В кишечнике живут 5-6 лет. Если личинка попадает в организм человека через рот с загрязненной пищей или водой, то миграции, как правило, не происходит, а сразу развивается взрослая форма. Однако указанный способ проникновения личинок – пассивное попадение – встречается гораздо реже. Основной путь заражения – активное внедрение через кожу.

Дальнейшее развитие гельминта может идти по 2 направлениям:

1. Если личинка попадает в почву при неблагоприятных условиях, она линяет, превращаясь в филяриевидную личинку. При контакте человека с почвой личинка очень быстро внедряется в его кожные покровы и начинает миграцию по организму хозяина; при этом она последовательно проникает в вены, сердце, легочные артерии, альвеолы, бронхи, трахею, глотку, откуда попадает в кишечник и завершает свое развитие;

2. Если личинки находятся в благоприятных условиях, они превращаются в самцов и самок свободноживущего поколения, которые поселяются в почве и питаются органическими остатками; если в дальнейшем благоприятные условия сохраняются, гельминты откладывают яйца в почву, и существование свободноживущего поколения продолжается.

При резком изменении условий личинки свободноживущих стронгилоидид вновь становятся паразитирующей формой. Когда происходит массовое заражение, личинки не выходят наружу, а прямо в кишечнике принимают филяриевидную форму и нчинают миграцию по организму. Источник заражения – человекинвазированный угрицей кишечной. Диагностика: обнаружение личинок в фекалиях. Профилактика: а) общественная – санитарно-просветительная работа б) личная – соблюдение правил личной гигиены. В эндемичный районах исключить непосредственный контакт тела человека с почвой.

Вариант 22.

Вопрос 1. Очень часто на один признак организма могут оказывать влияние несколько пар неаллельных генов. Это полигенное наследование. Примером полигенного наследования могут служить различные формы взаимодействия неаллельных генов. Взаимодействие неаллельных генов происходит по типу комплементарности, эпистаза, полимерии.

Полимерное взаимодействие генов – это вид взаимодействия, когда признак определяется системой неаллельных генов, одинаково влияющих на формирование данного признака. Оно сводится чаще всего к суммированию действия сходных аллелей этих генов, определяющих формирование одинакового варианта признака (пример: гены, отвечающие за окраску кожи у человека – P₁P₁P₂P₂P₃P₃P₄P₄ (максимальная пигментация – негр), p₁p₁p₂p₂p₃p₃p₄p₄ (минимальная – европиоид)).

Комплиментарное взаимодействие генов – это такое взаимодействие, при котором гены взаимно дополняют друг друга (пример: принадлежности к полу у человека. Установлено, что для развития мужского полу не достаточно лишь присутствия Y-сцепленного гена, для этого ещё необходимо наличие продукта другого гена - белка рецептора, обеспечивающего проникновение гормона в клетки тканей-мишеней. За синтез этого белка отвечает особый ген, расположенный в X-хромосоме. Мутация этого гена нарушает образование нормального белка-рецептора и делает ткани-мишени невосприимчивыми к гормону, который направляет развитие по мужскому типу. В результате получается особь с кариотипом XY, но внешне более схожая с женщиной (синдром Морриса)).

Эпистатическое взаимодействие генов – при котором наличие в генотипе доминантного аллеля гена A(a) каким-то образом препятствует проявлению гена B(b). Примером может служить бомбейский феномен. Формирование у человека групповой принадлежности крови по системе AB0. Однако для синтеза антигенов A и B необходимо образование неспецифического вещества-предшественника, которое детерминируется геном H, находящимся в доминантном состоянии. У гомозигот по рецессивному аллелю hh даже при наличии в генотипе доминантных аллелей гена I^A или I^B антигены A и B не синтезируются и фенотипически эти люди имеют I группу крови.

Неполная пенентрантность доминантных аллелей – при котором становится невозможным фенотипическое проявление доминантных аллелей (бомбейский феномен; у альбиносов не проявляются доминантные аллели полигенов пигментации кожных покровов и т.д.).

Эффект положения – это вид взаимодействия, обусловленного местом положения гена в системе генотипа. Непосредственное положение гена может сказываться на характере его экспрессии. Изменение активности гена может быть связанно с его перемещением в другую группу сцепления при транслокациях или изменением его положения в своей хромосоме при инверсиях.

Регуляторные взаимодействия – объединение генов в единую систему генотипа, обеспечивающее регуляцию генной активности. Продукты генов-регуляторов – белки-регуляторы – обладают способностью узнавать определённые последовательности ДНК, соединяться с ними, обеспечивают таким образом транскрибирование информации со структурных генов или препятствуя транскрипции.

Вопрос 2. Размножение человека осуществляется половым путем, а репродуктивные ареалы в той или иной степени ограничены определенной группой населения. Это позволяет выделить в человечестве сообщества, аналогичные популяциям в биологическом понимании этого термина. В антропогенетике популяцией называют группу людей, занимающих общую территорию и свободно вступающих в брак. Изоляционные барьеры, препятствующие заключению брачных союзов, нередко носят выраженный социальный характер (например, различия в вероисповедании). Благодаря этому в формировании популяций людей главную роль играет не общность территории, а социальные факторы.

Размер, уровень рождаемости и смертности, возрастной состав, экономическое состояние, уклад жизни являются демографическими показателями популяций людей. Генетически они характеризуются генофондами (аллелофондами). Демографические показатели оказывают серьезное воздействие на состояние генофондов человеческих популяций, главным образом через структуру браков. Большое значение в определении структуры браков имеет размер группы.

Популяции из 1500—4000 человек называют демами, популяции численностью до 1500 человек — изолятами. Для демов и изолятов типичен относительно низкий естественный прирост населения

Факторы, влияющие на генетическую конституцию людей

Мутационный процесс у человека сходен с таковым у других организмов по всем основным показателям — средней частоте мутирования на локус или геном за поколение, генетико-физиологическим характеристикам мутаций, наличию антимутационных барьеров. Это совпадение неслучайно. Основные характеристики спонтанного мутагенеза формировались на начальных этапах эволюции жизни под действием таких постоянных факторов, как ультрафиолетовое и иные виды излучения, температура, определенная химическая среда.

Мутагенные факторы индуцируют мутации как в половых, так и в соматических клетках. В последнем случае результат может состоять в повышении частоты определенных заболеваний, прежде всего злокачественных опухолей. В отношении ионизирующих излучений, в частности, это лейкозы. Далее идут рак молочной железы и щитовидной железы.

Дрейф генов и особенности генофондов изолятов

Предположительно человеческие популяции в палеолите состояли из нескольких сотен индивидуумов. Высокая степень репродуктивной изоляции малочисленных человеческих популяций на протяжении многих поколений создавала благоприятные условия для дрейфа генов.

Генетико-автоматические процессы, или дрейф генов, приводят к сглаживанию изменчивости внутри группы и появлению случайных, не связанных с отбором различий между изолятами. Именно это выявили наблюдения за особенностями фенотипов малочисленных групп населения в условиях, например, географической изоляции.

Примером действия дрейфа генов в человеческих популяциях служит эффект родоначальника. Он возникает, когда несколько семей порывают с родительской популяцией и создают новую на другой территории. Такая популяция обычно поддерживает высокий уровень брачной изоляции. Это способствует случайному закреплению в ее генофонде одних аллелей и утрате других. В результате частота очень редкого аллеля может стать значительной.

Изменение генетического состава популяции вследствие генетико-автоматических процессов приводит к гомозиготизации индивидуумов. При этом чаще фенотипические последствия оказываются неблагоприятными. Вместе с тем следует помнить, что возможно образование и благоприятных комбинаций аллелей.

Вопрос 3. Семейство Иксодовые клещи (Ixodidae). иксодовые клещи: собачий клещ(Ixodes ricinus), таежный клещ(Ixodes persulcatus), степной клещ(Dermacentor marginatus). Голодная самка таежного клеща имеет размер 3х4 мм, темно-коричневый щиток и светлое тело. Самец меньше самки 2,5х1,2 мм. Клещи временные эктопаразиты. Самки откладывают оплодотворенные яйца на землю. Из яиц выходят личинки, у которых отсутствуют дыхальца и половое отверстие, имеются 3 пары конечностей. Личинки прикрепляются к мелким грызунам, питаются их кровью 2-5 суток, после чего отпадают и в почве линяют, превращаясь в нимфы, имеющие 4 пары ходильных ног. У них появляются дыхальца, но отсутствует половое отверстие. Нимфы прикрепляются к другим хозяевам-прокормителям(грызунам). После насыщения кровью, в течение 3-8 суток, нимфы отпадают и линяют, превращаясь во взрослые особи(имаго), уже имеющие 4 пары ходильных ног, половое, анальное и дыхательные отверстия. Взрослые клещи нападают на крупных млекопитающих и человека. Насосавшись крови в течение 6-12 суток, клещи увеличиваются в размерах и отпадают. Таежные клещ – переносчик и резервуарный хозяин вируса весеннее-летнего энцефалита. Возможна трансовариальная передача возбудителя. Собачий клещ может переносить возбудителей туляремии, шотландского энцефалита. Степной клещ может передавать возбудителей клещевого сыпного тифа и туляремии.

Семейство Аргазовые клещи (Argasidae): поселковый клещ(Ornithodorus papillipes). Самка клеща имеет размеры до 8 мм, самец 5 мм, темно-серого цвета, щитка не имеют, отсутствуют глаза. Прикрепляясь к хозяевам-прокормителям клещ сосет кровь в течении нескольких минут. Самки могут откладывать яйца несколько раз в жизни. Из яйц выходят личинки, которые после питания кровью на млекопитающих линяют и превращаются в нимфу-1, которая после питания превращается в нимфу-2,затем в нимфу-3. Нимфы-3 после питания превращаются в самцов, самок и нимф-4, которые после питания и линьки превращаются в сацов, самок и нимф-5. Нимфы-5 после питания и линьки превращаются в имаго. Клещи способны долго голодать. Цикл их развития может длиться до 25 лет. Поселковые клещи, питаясь кровью диких животных, зараженных спирохетами – возбудителями клещевого возвратного тифа – передают спирохет со слюной при следующем сосании и так могут заражать человека. Возможно трансовариальная передача возбудителя. Чтобы не заболеть возвратным тифом, необходимо избегать нападение клещей, применяя вещества, отпугивающие их.

Вариант 23.

Вопрос 1. Каждая хромосома в кариотипе человека имеет множество генов, которые наследуются совместно (сцеплено). Явление сцепленного гаследования изучал Т.Морган и сформулировал основные положения Хромосомной Теории Наследственности.

Гены, располагающиеся в одной хромосоме и наследующиеся вместе называются группой сцепления. Число групп сцепления равно числу хромосом в гаплоидном наборе (у женщин 23 группы, у мужчин – 24).

В лаборатории Моргана изучали наследование признаков мушки дрозофилы:

В – серое тело

в – чёрное тело

V – длинные крылья

v – короткие крылья.

Скрестив гомозиготную серотелую длиннокрылую самку (ВV) с чёрнотелым короткокрылым самцом (вv) в F₁ было полечено единообразие: все особи имели серое тело и длинные крылья (BV).

P BV x bv

BV bv

Гаметы BV bv

Затем Морган проводил анализирующее скрещивание и оказалось, что его результаты завилят от пола гибрида.

Морган сделал вывод, что сцепление генов может быть полным (при котором группа сцепления не нарушается (случай самца)) и неполным (группа сцепления нарушается являнием кроссинговера (случай самки)). Особи, развившиеся из некроссоверных гамет называются некроссоверами.

Кроссинговер бывает:

• одинарным

• множественным

Из опытов следовало, что при неполном сцеплении генов процент кросоверов к общему числу потомков отражает расстояние между геномами и соответствует 1 морганиде. Чем дальше гены распологаются друг от друга, тем силы сцепления между ними слабее и тем чаще происходит кроссинговер.

Основные положения Хромосомной Теории Наследственности:

1. Гены располагаются в хромосомах. Наблюдается пропорциональность между числом генов и длинной хромосомы.

2. Гены в хромосоме занимают определённое место – локус (в настоящее время известны мобильные генетические элементы (МГЭ), которые могут перемещаться по геному).

3. Гены одной хромосомы образуют группу сцепления, обеспечивающую совместное наследование ряда признаков.

4. Сцепление нарушается кроссинговером. Частота кроссинговера пропорциональна расстоянию между геномами. 1% кроссинговера = 1 морганиде (расстояние между генами).