- •Экзаменационные вопросы по медицинской биологии и генетике
- •Биология: определение, современный этап развития биологии, место и задачи биологии в системе подготовки врача.
- •Создание клеточной теории и ее основные положения.
- •Цитоплазма. Химический состав, физико-химические свойства, структурная организация. Цитоскелет.
- •Строение и функции ядра.
- •Состав, строение, свойства и функции клеточных мембран.
- •Виды пассивного и активного мембранного транспорта. Осмос, осмотические свойства клеток, диализ.
- •Понятие о жизненном, клеточном и митотическом цикле клетки. Интерфаза, виды интерфаз. Периоды аутосинтетической интерфазы.
- •Митоз. Его сущность, фазы, биологическое значение. Амитоз.
- •Мейоз. Стадии, биологическое значение.
- •Гаметогенез: ово - и сперматогенез.
- •Хромосомы. Их химический состав, надмолекулярная организация (уровни упаковки днк).
- •Особенности строения интерфазных хромосом. Их функция. Понятие о хроматине, виды хроматина. Половой хроматин.
- •Политенные хромосомы. Эндомитоз.
- •Особенности строения метафазных хромосом. Типы хромосом. Хромосомный набор. Правила хромосом.
- •Кариотип человека. Его определение. Кариограмма, принцип составления. Идиограмма, ее содержание.
- •Денверская классификация хромосом и их Парижская номенклатура.
- •Биосинтез белка. Транскрипция, процессинг, трансляция.
- •Днк. Строение, свойства, кодовая система.
- •Общая характеристика предзиготного периода, стадии эмбрионального развития. Критические периоды. Тератогенные факторы.
- •Морфологическая характеристика процессов старения. Теории старения. Понятие о геронтологии и гериатрии.
- •Генетика человека. Определение. Раздел медицинской генетики. Человек как специфический объект генетического анализа.
- •Медико-генетическое консультирование. Основные этапы медико-генетического консультирования.
- •Методы генетики человека: генеалогический, близнецовый, цитогенетический, популяционно-статистический, биохимический, дерматоглифика, ультразвуковая диагностика и амниоцентез.
- •Наследственные болезни, их классификация. Хромосомные болезни. Причины, классификация.
- •Наследственные болезни, связанные с изменением числа аутосом: болезнь Дауна, синдром Эдвардса, Патау. Причины, клиника, диагностика.
- •Болезни, обусловленные хромосомными аберрациями: синдром "крика кошки", "филадельфийской" хромосомы, транслокационная форма болезни Дауна, синдром Мартина-Белла. Причины, клиника, диагностика.
- •Понятие о молекулярных болезнях, их причинах, методах диагностики и скрининге.
- •Элементарные эволюционные факторы: мутационный процесс, популяционные волны, дрейф генов, изоляция, естественный отбор.
- •Концепция вида. Популяционная структура вида. Экологическая и генетическая характеристики популяций. Понятие о генофонде популяций. Полиморфизм природных популяций.
- •Популяция - элементарная единица микроэволюции. Генетические процессы в популяциях. Закон Харди-Вайнберга.
- •Способы видообразования.
- •Популяционная структура человечества. Человек как объект действия эволюционных факторов.
- •Генетический полиморфизм человечества. Генетический груз в популяциях людей.
- •Соотношение между индивидуальным и историческим развитием. Биогенетический закон. Палингенезы и ценогенезы, гетерохронии и гетеротопии. Учение а.Н. Северцова о филэмбриогенезах.
- •Главные направления эволюционного процесса. Морфо-физиологический и биологический прогресс и регресс.
- •Макроэволюция, ее особенности. Формы, типы и правила эволюции групп.
- •Происхождение жизни на Земле. Гипотезы формирования эукариотических клеток и многоклеточных организмов.
- •Место человека в системе классификации животного мира. Доказательства животного происхождения человека. Сходство человека с приматами. Морфофизиологические отличия человека от животных.
- •Качественные особенности процесса эволюции человека, как биосоциального существа.
- •Человеческие расы. Критика расизма.
- •Формы симбиоза. Паразитизм как биологический феномен. Классификация паразитов. Пути происхождения паразитизма. Морфологическая адаптация паразитов.
- •Взаимодействие паразита и хозяина на уровне особей и популяций. Жизненные циклы паразитов, био- и геогельминты (примеры).
- •Классификация паразитарных болезней. Учение е.Н. Павловского о природно-очаговых заболеваниях.
- •Концепция биогеоценоза: экотоп, биоценоз, цепи питания.
- •Предмет экологии человека. Ее разделы. Человек как творческий экологический фактор.
- •Экологическая дифференцировка человечества. Понятие об экологических типах людей и их формирование.
- •Современные концепции биосферы.
- •Живое вещество. Его роль в природе. Миграция химических элементов. Биотический -круговорот вещества и энергии.
- •Эволюция биосферы. Учение академика в.И. Вернадского. Ноосфера.
Элементарные эволюционные факторы: мутационный процесс, популяционные волны, дрейф генов, изоляция, естественный отбор.
Мутационный процесс.
Постоянная мутационная изменчивость и комбинации при скрещиваниях дают новые сочетания генов в генофонде, что неизбежно приводит к наследственным изменениям в популяции. Мутации — элементарный эволюционный материал, а процесс возникновения мутаций, мутационный процесс, — постоянно действующий элементарный эволюционный фактор, увеличивающий генетическую гетерогенность популяции вследствие сохранения рецессивных мутаций в гетерозиготах. Рецессивные мутации в гетерозиготном состоянии составляют скрытый резерв изменчивости, который может быть использован естественным отбором при изменении условий существования. Большинство мутаций являются вредными. Обезвреживание мутаций происходит путем перевода их в гетерозиготное состояние в результате полового процесса. Но многие мутации в гетерозиготном состоянии повышают относительную жизнеспособность особей. Механизмом, поддерживающим гетерозиготность особей, также является половой процесс.Можно сказать, что мутационный процесс — это фактор-поставщик элементарного эволюционного материала.
Популяционные волны.
Периодические или апериодические колебания численности особей популяции характерны для всех без исключения живых организмов. Причинами таких колебаний могут быть различные абиотические и биотические факторы среды. Действие популяционных волн, или волн жизни, предполагает неизбирательное, случайное уничтожение особей, благодаря чему редкий перед колебанием численности генотип (аллель) может сделаться обычным и быть подхваченным естественным отбором. Если в дальнейшем численность популяции восстановится за счет этих особей, то это приведет к случайному изменению частот генов в генофонде данной популяции. Популяционные волны являются поставщиком эволюционного материала.
Классификация популяционных волн:
1. Периодические колебания численности короткоживущих организмов характерны для большинства насекомых, однолетних растений, большинства грибов и микроорганизмов. В основном эти изменения вызваны сезонным колебанием численности.
2. Непериодические колебания численности, зависящие от сложного сочетания разных факторов. В первую очередь они зависят от благоприятных для данного вида (популяции) отношений в пищевых цепочках: уменьшение хищников, увеличение кормовых ресурсов. Обычно такие колебания затрагивают несколько видов и животных, и растений в биогеоценозах, что может привести к коренным перестройкам всего биогеоценоза.
3. Вспышки численности видов в новых районах, где отсутствуют их естественные враги.
4. Резкие непериодические колебания численности, связанные с природными катастрофами (в результате засухи или пожаров). Влияние популяционных волн особенное заметно в популяциях очень малой величины (обычно при численности размножающихся особей не более 500). Именно в этих условиях популяционные волны могут как бы подставлять под действие естественного отбора редкие мутации или устранять уже довольно обычные варианты.
Изоляция.
Под изоляцией понимается возникновение любых барьеров, нарушающих панмиксию (свободное скрещивание). В зависимости от их природы выделяют два основных типа изоляции: пространственную и биологическую (репродуктивную).
Пространственная изоляция может существовать в двух проявлениях: изоляция за счет географических барьеров и изоляция расстоянием (без заметных географических барьеров, просто в силу большого расстояния между популяциями или отдельными особями). Возникновение пространственной изоляции связано с радиусом репродуктивной активности для особей вида.
Биологическая изоляция приводит к нарушению скрещивания или препятствует воспроизведению нормального потомства, что обеспечивается двумя группами механизмов: устраняющие скрещивание (докопуляционная изоляция) и изоляция при скрещивании (послекопуляционная изоляция). Спариванию близких форм препятствуют различия во время половой активности и созревания половых продуктов. В природе обычна биотипическая изоляция, при которой потенциальные партнеры по спариванию не встречаются, так как они часто обитают в разных местах. Большое значение в возникновении биологической изоляции у близких форм имеет этологическая изоляция — осложнения спаривания, обусловленные особенностями поведения. Важным изолирующим механизмом, затрудняющим скрещивание близких видов, оказывается возникновение морфофизиологических различий в органах размножения, так называемая морфологическая изоляция. Большая группа изолирующих механизмов в природе связана с возникновением изоляции после оплодотворения — собственно генетическая изоляция, включающая гибель зигот после оплодотворения, развитие полностью или частично стерильных гибридов, а также пониженную жизнеспособность гибридов.
Значение изоляции в процессе эволюции состоит в том, что она закрепляет и усиливает начальные стадии генотипической дифференцировки.
Естественный отбор
Ч. Дарвин определил естественный отбор как сохранение особей с полезными и гибель с вредными индивидуальными отклонениями. Особь является элементарным объектом отбора. Но особи отбираются в пределах популяции. Отсюда популяция — это поле действия отбора как элементарного фактора эволюции. Сфера действия естественного отбора затрагивает все жизненно важные признаки и свойства особи. Успех в размножении в первую очередь зависит от общей жизнеспособности особи. Чрезвычайно существенно, что отбор всегда идет по фенотипам. Это означает, что непосредственной точкой приложения отбора может быть лишь конкретный результат реализации генетической информации в виде определенного признака или свойства. В фенотипе особи отражаются особенности генотипа, поэтому в череде поколений отбор по фенотипам сводится к отбору определенных генотипов. При этом единицей отбора всегда оказывается не отдельный признак или свойство, а весь генотип, вся особь в целом. Признак оказывается лишь точкой приложения отбора. Следовательно, под естественным отбором нужно понимать избирательное (дифференцированное) воспроизведение генотипов (или генных комплексов).