Экзаменационный Билет №7
Способность к самовоспроизведению проявляется на всех уровнях организации живого. В основе этого свойства лежит способность молекулы ДНК к самовоспроизведению (репликации). В процессе удвоения ДНК участвует комплекс различных ферментов.
1. Назовите основные ферменты, участвующие в репликации ДНК?
2. Раскройте функции каждого из них.
3. Объясните, почему синтез дочерних цепей ДНК идет в разных направлениях.
4. Что такое ферменты Оказаки и как они образуются?
5. Какие существуют способы удвоения ДНК?
Ответ:
1+2. Репликативную машину образуют:
Геликаза – расщепляет две цепи ДНК
Праймаза – синтезирует затравку (небольшие фрагменты РНК)
ДНК-полимераза – основной фермент, синтезирующий дочерние цепи ДНК из отдельных нуклеотидов.
Лигаза – сшивает фрагменты ДНК
Топоизомераза – разрезает одну из цепей ДНК и раскручивает ее, снимая напряжение суперспирали перед репликативной вилкой
3. Синтез ДНК идет только в направлении 5¢ - 3¢, а так как две матричные цепи ДНК антипараллельны, то и образование дочерних цепей идет в противоположных направлениях.
При этом одна из новых цепей ДНК (отстающая) образуется из отдельных фрагментов (фрагменты Оказаки), которые синтезируются по мере нарастания репликативной вилки.
Возможны три способа репликации ДНК – полуконсервативный, консервативный и дисперсный. Репликация ДНК, как правило, происходит полуконсервативно: в образующихся молекулах одна цепь старая (матричная), другая – новая (дочерняя).
Человек является представителем отряда Приматов, подотряда Человекоподобных обезьян. Эволюция древних древесных приматов – дриопитеков привела к появлению многочисленной и разнообразной группы австралопитековых (в настоящее время известно не менее 6 видов подсемейства Австралопитековые). Способность австралопитеков к прямохождению стала решающим моментом начала эволюции человека.
1. Какие черты организации отряда приматов являются антропоморфными?
2. Назовите черты морфофункциональной организации австралопитековых, позволяющие считать их предками человека.
3. Назовите основные этапы антропогенеза.
4. Какие факторы эволюции являлись определяющими на прегоминидной стадии эволюции? Приведите доказательства.
5. Какие факторы биологической эволюции оказывают влияние на эволюцию современного человека?
Ответ:
1. Ключевой адаптацией приматов являются древесный образ жизни и наличие конечности хватательного типа с противопоставленным большим пальцем. Эти особенности способствовали формированию и развитию других адаптаций: отсутствие когтей и наличие ногтей, наличие пальцевых подушечек и кожных узоров, повышенная подвижность лучезапястного сустава, бинокулярное зрение, сильно развитые мозжечок и кора больших полушарий. Другой важнейшей особенностью приматов является выраженная социальность. Все эти черты организации приматов являются антропоморфозами, т.е. необходимыми преадаптациями к появлению человека.
2. Наиболее вероятным предком человека считают австралопитековых. Важнейшими адаптациями ранних гоминид являются двуногость, свободные от ходьбы передние конечности, строение зубной системы. По строению мозга и объёму черепа (380 – 450 см3) австралопитековые проявляют большее сходство с человекообразными обезъянами.
3. Выделяют следующие стадии антропогенеза: древнейшие люди – архантропы, древние люди – палеоантропы, современные люди – неоантропы (указать исторические сроки обитания, дать краткую характеристику).
4. Решающими на стадии прегоминидной эволюции являются факторы биологической эволюции, и, в первую очередь, естественный отбор. Результатом действия естественного отбора является образование новых видов.
5. В процессе антропогенеза всё большее значение приобретают социальные факторы эволюции, что значительно ускоряет антропогенез. Значение факторов биологической эволюции снижается, новые виды Homo не образуются. В то же время, человек как живой организм подвергается действию факторов биологической эволюции, но относительное их значение меняется: естественный отбор утрачивает ведущую роль, в то время как мутационная изменчивость в условиях глобального загрязнения планеты может оказать значительное влияние на будущее человечества.
В практике стоматолога встречаются пороки зубо-челюстной системы: сверхкомплектные зубы, наличием трем и диастем, конические зубы.
1. Как с точки зрения филогенеза зубо-челюстной системы можно объяснить происхождение этих пороков?
2. Какой закон отражает связь индивидуального и исторического развития организма и в чем его сущность?
3. Охарактеризуйте основные эволюционные преобразования зубо-челюстной системы позвоночных?
4. Гомологами каких структур низших позвоночных явл-ся зубы?
5. Назовите основные преобразования зубо-челюстной системы человека?
Ответ:
1. Это атавистические пороки развития зубной системы, связанные с недоразвитием органов на том этапе морфогенеза, когда они рекапитулировали (повторили) предковое состояние, т.е. эти аномалии когда-то являлись нормой для более или менее отдаленных предков. Диастема – наличие широкой плотней костной перегородки между центральными резцами, адентия, аномалии формы и величины зубов, наличие сверхкомплектных зубов,
У гоминид имели место большой клык и диастема. Редукция клыка, вероятно, связана с утратой последним функции защиты и нападения и перехода этой функции к руке. При этом передний отдел зубной системы значительно сократился. Следовательно, вначале уменьшаются размеры резцов и клыков. Далее наступает очередь редукции жевательных зубов; при этом роль ключевого зуба переходит от второго моляра к первому. Параллельно идет редукция премоляров. Этот процесс заметен уже у синантропа. У неандертальца уже резко выражены признаки редукции всех зубов. Дальнейшая редукция зубов характеризуется увеличением случаев врожденного отсутствия третьих моляров, уменьшением зубов, усилением степени редукции бугорков.
2. закон Геккеля-Мюллера: каждое живое существо в своем индивидуальном развитии и повторяет в известной степени формы, пройденные его предками или его видом
3. Основные преобразования зубо-челюстной системы позвоночых (вопрос №5)
4. Зубы – гомологи плакоидной чешуи, эмаль - из эктодермы
5. Основные преобравзования зубо-челюстной системы человека:
ü Уменьшение количества зубов, их размеров
ü Дифиодонтизм
ü Гетеродонтная зубн.сист.
ü Увеличение кол-ва бугров на жев. поверхности (тетратуберкулярные тупобугорчатые)
ü Прикрепление Тектодонтное (в ячейках альвеолярных отростков)
ü Зубы параболической формы
ü Без выступающих клыков и промежутков между зубами
ü Зубная дуга округлой формы и т.п.
4. Практический навык: составьте родословную семьи с ахондроплазией.
Пробанд нормального роста имеет сестру с ахондроплазией (короткие конечности, карликовый рост). Мать пробанда нормальна, а отец страдает ахондроплазией. По линии отца пробанд имеет двух нормальных теток, одну тетку с ахондроплазией и одного дядю с ахондроплазией. Тетя, имеющая ахондроплазию, замужем за здоровым мужчиной. У них есть дочка карлик. Здоровая тетя от здорового мужа имеет двух мальчиков и двух девочек – все они здоровы. Дядя карлик женат на здоровой женщине. У него две нормальные девочки и сын – карлик. Дедушка по линии отца пробанда – карлик, а бабушка – нормальная.
Проанализируйте данную родословную: определите тип наследования ахондроплазии и генотип пробанда.
Тип наследования аутосомно-доминантный
Генотип
