Lektsii-biologia

Паразитами могут быть личинки или половозрелые особи Хозяева паразитов делятся на основных – где паразит проходит

половую стадию развития (например, человек для широкого лен - теца), промежуточных – где паразит проходит бесполые стадии развития (человек для эхинококка). В жизненном цикле некото - рых паразитов может быть дополнительный хозяин (муравей для ланцетовидного сосальщика, хищные рыбы для широкого ленте - ца).

Происхождение паразитизма

Большая часть эктопаразитов происходит из хищников. Среди

клопов, виды рода Reduvius являются свободно живущими хищ	-
никами, поедающими насекомых. Однако, Reduvius personatus	,
наряду с таким же хищничеством, может иногда нападать на че	-
ловека и сосать у него кровь. Постельный же клоп перешёл все	-
цело на питание кровью. Среди пиявок – европейская пиявка яв	-

ляется свободно живущим хищником, который пожирает мелких беспозвоночных. Конская пиявка в отношении мелких животных ведёт себя также, а в отношении крупных – ограничивается вре - менным нападением и сосанием крови. Цейлонская пиявка время

от времени нападает на свои жертвы для сосания крови, не при	-
бегая уже к иным способам питания. Рыбья пиявка, в общем всю
жизнь проводит на теле рыбы, но легко перебирается с одной на
другую, а в период размножения покидает хозяина, откладывая

коконы на дно водоёмов. Наконец, пиявка встречающаяся на пан - топодах, даже яйца свои откладывает на тело хозяина.

Такая форма паразитизма как кровепаразитизм-явление вто - ричное, возникшее из кишечного паразитизма. Tripanosoma жила в кишечнике насекомых. Когда эти насекомые стали питаться кровью позвоночных, Tripanosoma стала попадать во время акта сосания в кровь. Кровь оказалась ещё более питательной средой, чем содержимое кишечника и они стали в крови размножаться, не утратив способности жить в кишечнике.

71D

Паразитизм внутренний в ряде случаев произошёл от эктопаразитизма. Например, у пеликана клещ пухоед мигрировал с перьев этой птицы в её громадный подклювный мешок и стал питаться кровью.

Основная масса случаев внутреннего паразитизма, а именно, случаи паразитизма кишечного, представляют собой первичное явление, развивавшееся в результате случайного заноса в пище - варительную систему яиц или покоящихся стадий различных свободно живущих организмов. Так, среди нематод Aloionema appendiculatum ведёт свободно живущий образ жизни. Однако, её личинки могут попасть в кишечник слизня и там достигнуть вдвое большей величины. Половозрелости же достигают лишь покинув слизня и откладывают 500-600 яиц вместо 30-40.

Взаимодействия паразита и хозяина

Между хозяином и паразитом существует сложное и противо - речивое взаимодействие: паразит, находясь в хозяине и питаясь за

счёт него, вызывает изменения его гомеостаза, выражающееся в
аллергизации развития иммунитета той или иной силы и в боль	-
шинстве случаев развития патологии. Смерть хозяина не выгодна
для паразита, так как может привести к гибели и самого парази	-

та. Поэтому эволюционно сложились между ними такие взаимоотношения, когда хозяин, несмотря на снижение в большинстве случаев жизнеспособности может в течение сравнительно дли - тельного времени сохранять качество жизни.

Паразиты оказывают на хозяина:

1) механическое воздействие, повреждая те или иные органы (давление эхинококкового пузыря на печёночную ткань, протыка - ние стенок мочевого пузыря яйцами кровяного сосальщика, заку - порка протоков);

2)	отнимают пищу у хозяина (аскарида);
3)	отравляющее действие продуктов метаболизма, особенно эн -
допаразитов на организм хозяина;
4)	токсины и антигены вызывают образование антитоксинов и ан -

тител (слюна эктопаразитов вызывает специфические аллергиче - ские воспалительные реакции на коже);

72D

5)эндопаразиты выделяют ферменты, которые мешают фагоцитам хозяина влиять на паразита; 6)паразиты могут выступать и как переносчики других парази - тарных заболеваний;

7)могут быть косвенной причиной развития различных инфекций

(изъязвление кишечника при дизентерийном амёбиазе-образует
ворота инфекции).
Организм хозяина отвечает на присутствие в нем чужеродного
в антигенном отношении паразита развитием:
1)клеточных реакций {лимфоциты и другие иммунокомпонент	-
ные клетки устремляются к месту расположения паразита (три	-
хина, дизентерийная амёба) и нападают на паразита};

2)тканевых реакций (защитная соединительнотканная капсула во - круг трихины, цистицерка и т.д.); 3)развитием гуморальных реакций (образование антител).

Переход той или иной особи к паразитическому существова - нию также ведёт к целому ряду изменений приспособительного характера (атрофия органов дыхания у круглых червей, кишечни - ка у ленточных червей), развитие специальных приспособлений, направленных на удержание в теле хозяина (присоски сосальщи -

ков, крючья свиного цепня, ботрии широкого лентеца). У пара	-
зитов сильно гипертрофируется система органов размножения,
так как шансы на выживание их во внешней среде резко снижа	-
ются (самка аскариды откладывает около 250 000 яиц в сутки).
Распространение паразитизма

Организм хозяина представляет для паразита среду первого по - рядка, а среда второго порядка – это окружающая среда, организм паразита сообщается непосредственно с внешней средой через организм хозяина.

Живые организмы создали возможность возникновения и эво - люции паразитизма: жить за счёт другого, не убивая его сразу, оказалось выгодным для паразита. В настоящее время насчиты - вается около 9000 видов паразитических простейших, 2000 видов цестод, около 7000 видов трематод, 11000 видов нематод, около 100000 видов членистоногих, не считая многих бактерий, кокков,

73D

спирилл, спирохет, грибов, вирусов и других, также ведущих па - разитическое существование.

Исходя из этого, почти все живущие на Земле виды организмов имеют своих паразитов, видимо, близки к истине утверждения о том, что на нашей планете больше паразитов, чем их хозяев.

Перед паразитологами стоит задача полной ликвидации пара - зитарных и в первую очередь глистных инвазий (учение К.И.Скрябина о девастации).

Ликвидирована в нашей стране малярия, ришта, резко снижена заболеваемость свиным и бычьим цепнями, а также кишечными паразитами.

Лекция 9

Генетика как наука. Основные закономерности наследования

План

1.Генетика как наука. Основные понятия генетики.

2.Моногибридное скрещивание. Правило единообразия гибридов первого поколения.

3.Моногибридное скрещивание. Правило расщепления.

4.Ди- и полигибридное скрещивание. Правило независимого наследования признаков.

5.Анализирующее скрещивание.

Генетика как наука. Основные понятия генетики

Генетика изучает закономерности наследственности и измен - чивости, которые относятся к основным свойствам живых орга - низмов.

Наследственностью называется свойство организмов повторять в ряду поколений сходные признаки. Функциональной единицей наследственности является ген, который реализуется в признак.

Изменчивость – это способность организмов приобретать новые признаки – различия в пределах вида.

74D

Наследование - это способ передачи наследственной информации,

который может измениться в зависимости от форм размножения.
Основные закономерности наследования были открыты чеш	-
ским ботаником Грегором Менделем в 1865 году, хотя в то время
они не получили признания. Лишь в 1900 году те же закономер	-

ности вновь установили независимо друг от друга Гуго де Фриз в Голландии, Корренс в Германии и Чермак в Австрии.

Изучая закономерности наследования, Г. Мендель использовал

гибридологический метод, суть которого состоит в следующем:
- скрещивая организмы между собой, он выделял и анализировал
наследование по отдельным контрастным или альтернативным
признакам (цвет желтый или зеленый),
- был проведен точный количественный учет наследования каж	-
дого альтернативного признака в ряду последующих поколений.
- было прослежено не только первое поколение, но и последую	-
щие по этому признаку.

Скрещивание, в котором родительские особи анализируется по одной альтернативной паре признаков, называется моногибрид - ным, по двум - дигибридным, по трем и более - полигибридным.

Основные понятия генетики.

В настоящее время установлено, что гены, отвечающие за при - знаки, находятся в хромосомах. Хромосомы в соматических клет -

ках организма парные или гомологичные. Поэтому за развитие
одного признака отвечают два гена. Гены ,	определяющие разви -
тие одного и того же признака и расположенные в одних и тех же
локусах гомологичных хромосом, называют	аллельными. Если в
обеих гомологичных хромосомах, в одних и тех же локусах, на -
ходятся идентичные аллели гена, то такой организм называется
гомозиготным. В потомстве таких организмов не происходит
расщепления признаков.

Организм, у которого гомологичные хромосомы несут различ - ные аллели того или иного гена, называется гетерозиготным. В потомстве такие организмы обнаруживают расщепление призна - ков.

Явление преобладания признака получило название доминирования, а преобладающий признак называется доминантным. Признак, который подавляется, называется рецессивным.

75D

Гены принято обозначать буквами латинского алфавита. Гены, относящиеся к одной аллельной паре, обозначают одной и той же буквой, но аллель доминантного состояния признака - прописной, а рецессивного - строчной. Так в зиготе и в соматических клетках всегда два аллеля одного и того же гена, поэтому генотипическую формулу по любому признаку необходимо записывать двумя бук - вами.

АА – особь, гомозиготная по доминантному признаку аа – особь, гомозиготная по рецессивному признаку Аа – особь гетерозиготная

Рецессивный аллель проявляется только в гомозиготном состоя - нии, а доминантный – как в гомозиготном, так и в гетерозиготном состоянии.

Совокупность всех генов в организме называется генотип. Совокупность всех признаков и свойств организма называется фенотип. Фенотип зависит от генотипа и от факторов окружающей среды.

Моногибридное скрещивание

Опыты Мендель проводил на горохе. При скрещивании сортов гороха, имеющих желтые и зеленые семена (скрещивались гомо -

зиготные организмы или чистые линии), все потомство (т.е. ги	-
бриды первого поколения) оказалось с желтыми семенами. Про	-
тивоположный признак (зеленые семена) как бы исчезает. Обна	-

руженная закономерность получила название правило единообра-

зия (доминирования) гибридов первого поколения (или первый за-

кон Г.Менделя).

Опыты по скрещиванию записывают в виде схем: А – ген желтой окраски

а– ген зеленой окраски

Р- (parents – родители) F - (filii – дети)

Р ♀АА	х ♂аа
ж	з
G (А)	(а)
F1	Аа – 100% желтые

76D

Итак, все гибриды первого поколения оказываются однород - ными: гетерозиготными по генотипу и доминантными по феноти - пу.

Таким образом, первое правило (закон) Менделя единообразия гибридов первого поколения можно сформулировать следующим образом: при скрещивании гомозиготных особей, отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных признаков, все потомство в первом поколении единообразно как по фенотипу, так и по генотипу

.

	Правило расщепления. Второй закон Менделя
Если скрестить гибриды первого поколения между собой, во
втором поколении появляются особи, как с доминантными, так и
с рецессивными признаками, т.е. возникает расщепление в опре		-
деленном численном соотношении. В опытах с горохом желтых
семян оказывается в три раза больше, чем зеленых. Эта законо		-
мерность получила название второго закона (правило) Менделя,
или закона (правило) расщепления.
Р ♀ Аа х	♂ Аа
ж	ж
G (А) (а)	(А) (а)
F2 АА; Аа, Аа; аа
желтые зеленые
Расщепление по фенотипу 3:1, по генотипу 1АА:2Аа:1аа
Второй закон (правило) Менделя: при скрещивании двух гете-
розиготных особей, анализируемых по одной альтернативной

паре признаков (т.е. гибридов), в потомстве ожидается расщепление по фенотипу 3:1 и по генотипу 1:2:1.

Ди- и полигибридное скрещивание. Третий закон Менделя

При дигибридном скрещивании родительские организмы ана - лизируются по двум парам альтернативных признаков. Мендель изучал такие признаки как окраску семян и их форму. При скре - щивании гороха с желтыми и гладкими семенами с горохом,

77D

имеющим зеленые и морщинистые семена, в первом поколении все потомство оказалось однородным, проявились только доми - нантные признаки – желтый цвет и гладкая форма. Следователь - но, как и при моногибридном скрещивании здесь имело место

правило единообразия гибридов первого поколения или правило доминирования.

А – ген желтого цвета а – ген зеленого цвета В – ген гладкой формы

в – ген морщинистой формы

Р ♀ААВВ	х ♂аавв
ж. гл.	з. морщ.
G (АВ)	(ав)
F1	АаВв – желтые гладкие

При скрещивании гибридов первого поколения между собой про -

изошло расщепление по фенотипу:
Р ♀ АаВв	х ♂АаВв
		АВ	Ав	аВ	ав
АВ		ААВВ-ж.гл	ААВв-ж.гл	АаВВ-ж.гл	АаВв-ж.гл.
Ав		ААВв-ж.гл	ААвв-ж.м.	АаВв-ж.гл	Аавв-ж.м
аВ		АаВВ-ж.гл	АаВв-ж.гл	ааВВ-з.гл.	ааВв-з.гл
ав		АаВв-ж.гл	Аавв-ж.м	ааВв-з.гл	аавв-з.м

9 частей – желтых гладких

3 части – желтых морщинистых

3 части – зеленых гладких

1 часть – зеленых морщинистых Из этого скрещивания видно, что во втором поколении имелись

не только особи с сочетанием признаков родителей, но и особи с новыми комбинациями признаков.

78D

Кроме того, Мендель обнаружил, что каждая пара признаков (цвет и форма) дала расщепление приблизительно в отношении 3:1, то есть как при моногибридном скрещивании. Отсюда был сделан вывод, что каждая пара альтернативных признаков при ди-

и полигибридном скрещивании наследуется независимо друг от
друга.
Третье правило или третий закон Менделя формулируется
следующим образом: при скрещивании гомозиготных особей от	-
личающихся двумя (или более) парами альтернативных призна	-

ков, во втором поколении наблюдается независимое наследование и комбинирование признаков, если гены, определяющие их, распо - ложены в различных гомологичных хромосомах.

Кроме законов, Мендель сформулировал две гипотезы: факто - ральную и гипотезу «чистоты гамет», с помощью которых он по - пытался объяснить установленные закономерности.

Факторальная гипотеза указывает на то, что в клетках содер - жится фактор (ген), который и несет признак. Родители передают потомкам не признаки, а эти факторы.

Гипотеза «чистоты гамет »: организм по каждому признаку несет два наследственных фактора (один от отца, второй от мате -

ри). Эти наследственные факторы, находясь в клетках, не слива	-
ются друг с другом и при формировании гамет расходятся в раз	-
ные гаметы.

Анализирующее скрещивание

Рецессивный аллель проявляется только в гомозиготном состо - янии. Поэтому о генотипе организма проявляющего рецессивный признак можно судить по фенотипу.

Гомозиготная и гетерозиготная особи, проявляющие доминант - ные признаки по фенотипу неотличимы. Для определения гено - типа производят анализирующее скрещивание и узнают генотип родителей по потомству.

Анализирующее скрещивание заключается в том, что особь, генотип которой не ясен, но должен быть выяснен скрещивается с рецессивной формой. Если от такого скрещивания все потомство окажется однородным, значит анализируемая особь гомозиготна, если же произойдет расщепление, то она гетерозиготна

79D

Р ♀	АА	х	♂ аа
G	(А)		(а)
F1		Аа
Р ♀	Аа	х	♂ аа
G	(А) (а)		(а)
F2		Аа; аа
		1:1

Как видно из схемы, при анализирующем скрещивании для потомства гетерозиготной особи характерно расщепление 1:1.

80D