Комплементарное взаимод-е неаллельных генов. Примеры.
72. Дизентерийная амеба: систематика, геогр-ое распр-ие, особен-ти морфологии, цикл разв. Лабор-ая диагност-ка и профил амебиаза.
Вопрос 1
Эндокринные железы вырабатывают гормоны. Деятельность эндокринных желез, имеющих отношение к росту и развитию (гипофиз, щитовидная, надпочечники и половые), регулируется нейрогормонами. Это нейро-эндокринная регуляция.
Пример нейро-эндокринной регуляции роста и развития - линька у насекомых.
Факторы внешней среды (пища, свет, температура) возбуждают нервные импульсы, под влиянием которых нейросекреторные клетки вырабатывают нейрогормоны. Нейрогормоны управляют деятельностью желез Corpоra allata и проторакальных. Corpоra allata вырабатывают ювенильный гормон, который ведет к сохранению личиночных органов и подавляет экспрессию генов, определяющих строение тела имаго. Проторакальные железы вырабатывают гормон линьки – экдизон, стимулирующий эпидермальные клетки к образованию новой кутикулы. Считают, что рост и развитие у членистоногих контролируется взаимодействием экдизона и ювенильного гормона.
У земноводных превращение головастика в лягушку происходит под воздействием гормона щитовидной железы – тироксина. В эксперименте было показано, что при удалении щитовидной железы головастики в лягушку не превращаются. И наоборот, если головастикам добавлять в пищу вытяжку щитовидной железы, то они быстро превращаются в миниатюрных лягушек.
Половые железы вырабатывают половые гормоны (андрогены и эстрогены), под влиянием которых развиваются вторичные половые признаки. В опытах на петушках и курочках русский ученый М.М. Завадовский впервые установил роль половых желез. Так, у кастрированных петухов прекращается рост гребня, теряется половой инстинкт. Если курочкам пересадить семенники, то они приобретают вторичные половые признаки мужских особей.
Надпочечники вырабатывают гормоны, влияющие на обмен веществ, рост и дифференцировку клеток.
У млекопитающих, в том числе у человека, большая роль в регуляции роста принадлежит гипофизу и щитовидной железе.
Гипофиз состоит из трех долей – передней, средней и задней.
Передняя доля гипофиза вырабатываетследующие гормоны: АКТГ – адренокортикотропный гормон, ТТГ – тиреотропный гормон, ГТГ – гонадотропный гормон, СТГ – соматотропный гормон.
На процесс роста оказывает влияние соматотропный гормон, который управляет синтезом белка в клетке. При гипофункции передней доли гипофиза возникает заболевание нанизм (гипофизарная карликовость) – маленький рост (около 100 см) при сохранении пропорций тела, детские черты лица, недоразвитие вторичных половых признаков, бесплодие. Гиперфункция передней доли гипофиза ведет к гигантизму (рост более 200 см). Если этот гормон вырабатывается в период зрелости, то возникает заболевание – акромегалия (разрастание выступающих частей тела – носа, подбородка, скул, пальцев и т.д.).
Щитовидная железа вырабатывает гормон тироксин, который в клетке управляет энергетическим обменом. При гипофункции щитовидной железы развивается кретинизм (низкий рост, нарушенные пропорции тела, деформация костей, бесплодие, умственная отсталость). Это наследственное заболевание. При недостаточном поступлении йода с пищей может развиться фенокопия кретинизма. Гиперфункция щитовидной железы ведет к Базедовой болезни (зоб, пучеглазие, тахикардия). В последние 100-150 лет наблюдается ускорение роста и развития человека – акселерация.
Вопрос 2
Комплементарным называется взаимодействие, при котором действие одного гена дополняется действием другого, неаллельного ему, в результате чего формируется качественно новый признак.
Классический пример такого взаимодействия – наследование формы гребня у кур. Встречаются следующие формы гребня: листовидный – результат взаимодействия двух рецессивных неаллельных генов ab; ореховидный – результат взаимодействия двух доминантных неаллельных генов AB; розовидный и гороховидный – c генотипами A и B, соответственно.
Другой пример – наследование окраски шерсти у мышей. Окраска бывает серая, белая и черная, а пигмент только один – черный. Просто черный пигмент у серых мышей имеет разное распределение по длине волоса (кольцами), причем наложение волосков происходит с определенным сдвигом, что в совокупности и дает впечатление серого цвета.
В основе образования той или иной окраски – взаимодействие двух пар неаллельных генов:
A – ген, определяющий синтез пигмента;
a – ген, не определяющий синтез пигмента;
B – ген, определяющий неравномерное распределение пигмента;
b – ген, определяющий равномерное распределение пигмента.
P AA BB ´ aa bb
гомозиготы
G AB ab
серые белые
F1 AaBb
серые
AaBb ´ AaBb
У родительской пары – 4 сорта гамет. Чтобы не запутаться при анализе, чертим решетку Пеннета.
| F2 | AB | Ab | aB | ab |
| AB | AABB | AABb | AaBB | AaBb |
| Ab | AABb | Aabb | AaBb | Aabb |
| aB | AaBB | AaBb | aaBB | aaBb |
| ab | AaBb | Aabb | aaBb | aabb |
Расщепление получается в соотношении 9:3:4 (серые:черные:белые),или 9/16, 3/16, 4/16 потомства. Случаев комплементарного взаимодействия неаллельных генов – 12 (черный и серый цвет).
Примеры комплементарного взаимодействия у человека: нормальный слух – результат взаимодействия двух доминантных неаллельных генов, определяющих нормальное развитие слухового нерва и улитки; белок интерферон также определяется двумя неаллельными генами; можно привести в пример также гемоглобин.
Возможные варианты расщепления в F2: 9:3:4; 9:3:3:1; 9:7.
Вопрос 3
Систематика: тип – Простейшие Protozoa, класс – Саркодовые Sarcodina, отряд – Amoebina, вид – Дизентерийная амёба Entamoeba Histolytica.
Морология: три формы: крупная вегетативная тканевая (патогенная), мелкая вегетативная (в просвете кишок), циста. Цисты: 4 ядра; 8-14 мкм. Мелкая вегетативная форма: 12-25 мкм, питается бактериями. Тканевая форма: 23-50 мкм, выделяет ферменты, растворяющие тканевые белки.
Распространение: практически повсеместное, но чаще в странах с жарким климатом
Цикл развития: Циста _ в кишки человека _ растворение оболочки _выход 4 малых амёб (мелкая вегетативная форма) _ 1) выход во внешнюю среду с фекалиями после инцистирования 2) переход в тканевую форму
Значение: Заболевание – амебная дизентерия – амебиаз
Тканевая форма: разрушает слизистые оболочки кишок, образует кровоточащие язвы толстой кишки_кровавые стул, частотой 3-10 раз в сутки, заглатывает эритроциты, может попадать в печень и другие органы, образуя изъязвления и абсцессы. Диагноз при обнаружении вегетативных форм и цист в фекалиях.
Профилактика: личная: ЛГ, мытье рук перед едой и после посещения туалета; термическая обработка пищи и питьевой воды, общественная: наблюдение за санитарным состоянием источников водоснабжения, пищевых предприятий и продуктовых магазинов, мест общественного пользования, борьба с мухами, обследование на цистоносительство работников общественного питания; выявление и лечение больных амебиазом и цистоносителей.
Билет 25
