- •Лекция № 1
- •2.Связь биологических наук с другими науками.
- •3. Задачи современной биологии.
- •6. Уровни организации жизни.
- •7.Основные этапы развития биологии. История развития биологии.
- •9. Выдающиеся ученые Украины.
- •1.Неорганические вещества (вода, кислород, оксиды, кислоты, минеральные соли, щелочи) в жизнедеятельности организмов.
- •2.Классификация элементов на макроэлементы и микроэлементы.
- •2. Макромолекулы, белки, их строение, свойства; функции.
- •1. Малые органические молекулы: аминокислоты.
- •1. Малые органические молекулы: аминокислоты.
- •4. Правило е. Чаргаффа.
- •2.Современное развитие цитологии.
- •3.Основными методами современной цитологии являются такие:
- •4. Основные органеллы клеток эукариот, особенности строения, биологические функции.
- •1.Ядро. Строение ядра. Функция ядра клеток эукариот. 2.Рибосомы: химический состав, строение и функция. 3.Синтез белка.
- •1.Ядро. Строение ядра. Функция ядра клеток эукариот.
- •2.Взаимосвязь строения рибосом с выполняемой функцией:
- •Клетка как целостная система
- •Тема: Клеточный цикл эукариотических клеток. Митоз. Мейоз. Механизм гибели и воссоздания клеток.
- •4) Механизм гибели воссоздания клеток.
- •1.Образование тканей животных.
- •2.Гистотехнологии – возможности и перспективы использования. 3.Строение и функции животных тканей, способность к регенерации.
- •1.Ткани растений: строение и функции, способность к регенерации.
- •1.Особенности организации и жизнедеятельности прокариот.
- •4. Взаимодействия регуляторных систем в организме человека.
- •4. Законы г.Менделя.
- •5.Отклонения при расщеплении от количественных соотношений, установленных г. Менделем.
- •6. Промежуточный характер наследования.
- •2.Кросинговер, его причины и биологическое значение
- •3. Генетические карты хромосом
- •4. Хромосомная теория наследственности.
- •5. Генетика пола
- •6. Генотип как целостная система
- •2. Изменчивость и ее формы.
- •5.Вариацийнный ряд
- •5.Закон гомологических рядов. Значение. Содержание лекции:
- •Комбинативная изменчивость и ее источники.
- •2. Мутационная изменчивость и ее свойства.
- •3.Типи мутаций
- •4. Понятие о мутагенных факторах. Мутагены.
- •5. Закон гомологических рядов наследственной изменчивости организмов.
- •2. Взаимодействие генов:
- •3. Генотип как целостная система.
- •4. Влияние генотипа и факторов внешней среды на развитие организма.
- •5. Влияние генотипа и факторов внешней среды на развитие растительных организмов.
- •6. Влияние генотипа и факторов внешней среды на животные организмы.
- •7. Влияние алкоголя на развитие организма человека.
- •3.Диагностика дефектов развития человека
- •4. Медицинские и этические аспекты исследования генома человека. Анализ генома
- •3.Основные методы селекции.
- •4.Отдаленная гибридизация. Преодоление стерильности межвидовых гибридов.
- •5.Растения как объекты селекции:
- •7.Особенности селекции животных.
- •10.Методы селекции микроорганизмов.
- •11.Достежения в селекции растений, животных, микроорганизмов.
- •3. Особенности онтогенеза растений и животных.
- •5. Постэмбриональный период, его этапы и типы у животных.
- •6. Особенности послезародышевого развития у человека.
- •7. Целостность онтогенеза.
- •Некоторые нарушения процессов развития тканей и органов, которые приводят к порокам развития у человека.
- •Причины возникновения пороков развития.
- •Экзогенные факторы пороков развития человека
- •2. Структура популяции.
- •2. Возможные пути преодоления экологического кризиса.
- •3.Концепция «устойчивого развития»:
- •5.Значение использования альтернативных источников энергии, их будущее в энергетике.
- •1. «Исторические этапы развития эволюционных представлений».
- •1.Система органического мира как отражение его исторического развития.
- •2.Система природы: искусственная и естественная. 3.Задача современной систематики. 4.Структурные единицы систематики.
- •2.Антропогенез и его движущие силы.
- •3. Основные расы человека.
- •4. Время и место возникновения человеческих рас.
- •5. Механизм расогенеза.
- •7.Выводы:
- •V. Домашнее задание:
4. Понятие о мутагенных факторах. Мутагены.
По причинам, вызвавших изменения, мутации делят на спонтанные (природные) и индуцированные (искусственные). Спонтанные мутации - это мутации, которые возникают без влияния мутагенных факторов, в частности, как ошибки при воспроизведении генетической информации. Возникающие в естественных условиях без специального воздействия необычных факторов. Частота их встречаемости - 10-5 - 10-7. Эти мутации обеспечивают появление новых (мутантных) аллелей. Индуцированные мутации - это мутации, которые вызывают специально направленным действием мутагенных факторов. Эти мутации возникают под влиянием мутагенов (физических, химических и биологических). Частота их встречаемости - 10-2 - 10-4 и более. Искусственные мутации применяют в селекции для получения разнообразного исходного материала, в сельском хозяйстве - для разработки генетических методов борьбы с вредителями и т.д..
Мутагены - это факторы, которые могут вызвать мутации. Возможность экспериментального получения мутаций изучали Г. А, Надсон и Г. С. Филиппов, Г. Д. Меллер, В. В. Сахаров, М. Е. Лобашев, И. А. Рапопорт, С. М. Гершензон и др.. Установлено, что любые факторы внешней и внутренней среды, которые могут нарушить гомеостаз, способны вызвать мутации. К сильнейшим мутагенам относят химические, физические и биологические.
Химические мутагены (формалин, иприт, колхицин, пестициды, определенные фармакологические соединения). Приоритет открытия химических мутагенов принадлежит советским исследователям. В 1933 году В. В. Сахаров получил мутации путем воздействия йода, в 1934 году М. Е. Лобашов использовал аммиак, в 1946 г. советский генетик И. А. Рапопорт обнаружил сильное мутагенное действие формалина и этилена, а английская исследовательница Ш. Ауербах - иприта. Позже было открыто много других химических мутагенов. Некоторые из них усиливают мутационный эффект в сотни раз по сравнению со спонтанным и есть супермутагены. Химические мутагены используются для получения мутагенных форм плесневых грибов, актиномицетов, бактерий, продуцирующих в больших количествах пенициллин, стрептомицин и другие антибиотики. Химическими мутагенами повышается ферментативная активность грибов, используемых для спиртового брожения. Разработаны десятки перспективных культурных растений. Все это свидетельствует о необходимости изучения мутагенного действия новых фармакологических веществ, пестицидов и других химических соединений, которые все чаще используются в медицине и сельском хозяйстве.
Физические мутагены (ионизирующая радиация, ультрафиолетовые лучи, фотоны света, температура). Впервые индуцированные радиацией мутации были экспериментально получены учеными Г. А. Надсон и Г. С. Филипповым, которые в 1925 г. наблюдали на дрожжах мутационный эффект под действием ионизирующей радиации. В 1927 г. американский ученый Г. Меллер показал, что рентгеновские лучи могут вызывать мутации у дрозофилы. Для искусственных мутаций часто используют гамма-лучи, источником которых в лабораториях обычно является радиоактивный кобальт. В последнее время для индуцирования мутаций все чаще используются нейтроны, которые имеют большую проникающую способность. Одним из самых опасных последствий облучения является образование свободных радикалов из имеющейся в тканях воды. Эти радикалы имеют высокую реактивность и могут расщеплять многие органические вещества, в том числе и нуклеиновые кислоты.
Биологические мутагены (вирусы и токсины ряда организмов, особенно плесневых грибов).
В ряде лабораторий было установлено большое количество хромосомных аберраций у культур микроорганизмов и клеток животных и человека, которые были поражены вирусами. Оказалось, также, что вирусы вызывают мутации у растений и животных. При этом мутагенное действие имеют не только патогенные для данного организма вирусы. Так, у дрозофилы получили ряд мутаций действием вируса лейкоза мышей. Причина этого явления, видимо, кроется в способности вирусов вызывать глубокие изменения метаболизма клетки.
Живые организмы имеют биологические антимутацийонные механизмы, направленные на защиту генетической информации от мутаций:
- Репарация (удаление при участии ферментов из молекулы ДНК измененных участков);
- Вырожденность генетического кода;
Апоптоз (запрограммированная гибель соматических клеток, которая наблюдается в случае окончания срока жизни клетки, а также при различных заболеваниях; не допускает мутантные клетки к делению) повторяемость многих генов в геноме.
В обществе выделяют три основных подхода к решению проблемы снижения индуцированного мутагенеза: а) перевод промышленности на работу в замкнутых (экологически безопасных) циклах б) удаление или нейтрализация мутагенных факторов в внешней среде в) использования антимутагенов в питании для снижения темпов мутирования в клетках.