Перечень вопросов к вступительному экзамену по разделу «Цитология» 37

Перечень вопросов к вступительному экзамену по разделу «Цитология» 37

Генетика как наука 38

Генетические эксперименты Г. Менделя по наследованию при моногибрид-

ном скрещивании: закон единообразия гибридов первого поколения и

закон расщепления 38

Взаимодействие аллельных генов: типы доминирования – полное и неполное 40

Закономерности наследования при дигибридном скрещивании: закон незави-

симого наследования 41

Неаллельные гены и формы их взаимодействия (комплементарность,

эпистаз, полимерия) 42

Сцепление генов, эксперименты Т. Моргана по сцепленному наследова-

нию. Кроссинговер 44

Представление о генетической карте хромосомы 45

Хромосомная теория наследственности 46

Генетика пола. Хромосомное определение пола. Половые хромосомы 46

Наследование признаков, сцепленных с полом 47

Изменчивость организмов, ее типы. Модификационная изменчивость (норма

реакции, статистический характер закономерностей) 47

Роль генотипа и условий внешней среды в формировании фенотипа 49

Генотипическая изменчивость (мутационная и комбинативная) 49

Виды мутаций: генные, хромосомные, геномные 50

Мутации соматические и генеративные, спонтанные и индуцированные 51

Мутагенные факторы 51

Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости 52

Особенности наследственности и изменчивости человека и методы их изучения 52

Методы изучения наследственности и изменчивости 53

Перечень вопросов к вступительному экзамену по разделу «Генетика» 54

Список рекомендуемой литературы 55

 

Химический состав клетки.

В клетках обнаружено около 70 химических элементов периодической системы Менделеева. Но функции выяснены только для 24 химических элементов. При этом элементы, которые есть у живых организмов, есть и в неживой природе. Это указывает на единство живой и неживой природы.

 

	Основные (биогенные) макроэлементы, около 98% массы клетки	Макроэлементы 1,9 % массы клетки	Микроэлементы < 0,01 % массы клетки	Ультрамикро- элементы < 0,000001% массы клетки
Хим. элементы	O-62%, C-20% H-10%, N-3%	К, Na, Ca, Mg, S, P, Cl	Fe, I, Cu, Zn, B, F, Al и др.	Au, Ag, Pt, U

 

Кислород, углерод, водород и азот входят в состав органических веществ. К, Na - содержатся в клетке в виде ионов, участвуют в поддержании кислотно-щелочного равновесия. Ca - необходим для свертывания крови, входит в состав костей и зубов. Mg - входит в состав хлорофилла; S – белков; P - костей, нуклеиновых кислот, АТФ; Cl - выделяющейся в желудке НCl; Fe – гемоглобина; I - гормонов щитовидной железы; F - зубной эмали; Со – витамина В_12; Zn – гормона поджелудочной железы инсулина.

Химические элементы в клетке образуют:

 

 

неорганические вещества органические вещества

 

 

вода минеральные соли липиды углеводы белки нуклеиновые кислоты

Рис. Схема строения ДНК

Цепи ДНК соединяются по принципу комплементарности – принципу строгого соответствия одних азотистых оснований другим:аденин всегда комплементарен тимину, гуанин — цитозину. Водородные связи образуются между азотистыми основаниями. Количество азотистых оснований, содержащих тимин, равно числу азотистых оснований, которые содержат аденин. И соответственно гуанин = цитозин. Между аденином и тимином образуется 2 водородные связи, а между гуанином и цитозином -3.

В каждой цепочке ДНК нуклеотиды соединяются между собой ковалентными связями, которые соединяют фосфат одного нуклеотида и дезоксирибозу другого.

В эукариотической клетке основная масса ДНК находится в ядре клетки (около 99%), где она связана с белками и образует хроматин. Остальная ДНК находится в двумембранных органоидах (митохондриях и пластидах).

 

Самоудвоение ДНК.

 

Самоудвоение (репликация, редупликация) ДНК происходит перед делением клетки в синтетический период интерфазы. С помощью фермента ДНК-полимеразы разрываются слабые водо­родные связи между двумя цепями ДНК, а затем к каждой, уже отдельной, цепочке достраиваются по принципу комплементарности нуклеотиды (А—Т, Г—Ц), при этом образуются уже две двухцепочечные молекулы ДНК. Таким образом, каждая полинуклеотидная цепь выполняет роль матрицы для построения новой комплементарной цепи. Репликация ДНК обеспечивает высочайшую точность воспроизведения генетической ин­формации в поколениях клеток и организмов в целом. Иногда могут произойти ошибки в репликации ДНК, они приводят к генным мутациям.

ДНК выполняет разнообразные функции:

1) хранение наследственной информации, записанной в виде последовательности нуклеотидов;

2) передача наследственной информации из ядра в цитоплазму. Для этого при транскрипции иРНК снимает копию с ДНК и переносит информацию к рибосомам - месту синтеза белка;

3) воспроизведение наследственной информации при редупликации ДНК и передача наследственной информации от материнской клетки к до­черним клеткам.

Молекула РНК - полимер, ее мономерами также являются нуклеотиды. В отличие от ДНК, РНК - это:

1) одноцепочечная молекула;

2) вместо углевода дезоксирибозы в РНК входит рибоза;

3) вместо азотистого основания тимин в РНК входит урацил;

4) РНК состоит из меньшего количества нуклеотидов, чем ДНК.

Различают три вида РНК. Все они образуются в ядре клетки, а выполняют свои функции в цитоплазме.

иРНК (информационная), или мРНК (матричная) - переносит инфор­мацию о структуре белка от ДНК к рибосомам и непосредственно участвует в сборке молекулы полипептида на рибосомах. На долю иРНК приходится примерно 5% от общего содержания РНК клетки.

тРНК (транспортная) - присоединяет и переносит аминокислоты к рибосомам содержит около 80 нуклеотидов. Существует более 20 различных тРНК, различающихся по последовательности нуклеотидов. Из общего количества РНК клетки на долю тРНК приходится около 10 %.

рРНК (рибосомальная) - входит в состав ри­босом. На долю рРНК приходится около 85 % от общего количества РНК клетки.

АТФ и ее значение.

Важную роль в жизни клетки играет аденозинтрифосфорная кислота (АТФ). Это свободный нуклеотид, он не образует полимеров и содержит азотистое основание аденин, пятиуглеродный сахар - рибозу и три остатка фосфорной кислоты. Два остатка фосфорной кислоты соединены между собой макроэргическими связями. В процессе гидролиза (присоединения воды) АТФ расщепляется под действием ферментов до аденозиндифосфорной кислоты (АДФ), при этом выделяется 40 кДж энергии.

АТФ + Н₂О ® АДФ + Н₃РО₄ + 40 кДж

АДФ + Н₂О ® АМФ + Н₃РО₄ + 40 кДж

Образуется АТФ в результате реакций фосфорилирования за счет энергии, выделяющейся в ходе энергетического обмена. Присоединение остатка фосфорной кислоты сопровождается затратой около 40 кДж энергии

 

КЛЕТКА

 

Оболочка клетки Протоплазма

Цитоплазма Ядро

Гиалоплазма Органоиды Включения

-Кариолемма

-Трофические -Кариоплазма

-Секреторные -Хроматин

Общего Специального -Эскреторные -Ядрышко

назначения назначения - Пигментные

- реснички

- жгутики

немембранного мембранного

строения строения

- рибосомы

- клеточный одномембранные двумембранные

центр - комплекс Гольджи - митохондрии

- лизосомы -пластиды

-ЭПС

-вакуоли

 

Клеточный цикл. Подготовка клетки к делению. Прямое и непрямое деление клетки. Митоз, биологическая сущность и значение.

Продолжительность жизни многоклеточного организма больше продолжительности жизни каждой отдельно взятой его клетки. Поэтому необходимым условием существования организма является постоянное обновление клеток. Это происходит путем деления ранее существовавших клеток. Различают несколько способов деления клеток.

Митоз - непрямое деление клеток, при котором происходит точное распределение хромосом между дочерними клетками.

Амитоз - прямое деление клетки, при котором сохраняется интерфазное состояние ядра. Ядро делится путем перетяжки на две примерно равные части без образования хромосом. Амитоз встречается в клетках эпителия, скелетной мускулатуре, а также в других клетках при некоторых заболеваниях (например, в клетках злокачественных опухолей).

Мейоз - разновидность митоза - особый способ деления клеток, в результате которого уменьшается число хромосом вдвое, и из клетки с диплоидным набором хромосом, образуются гаплоидные клетки.

Совокупность процессов, происходящих в клетке в период подготовки клетки к делению и в период деления, называется митотическим циклом.

Весь период существования клетки от момента ее образования до собственного деления или гибели называется клеточным (жизненным) циклом. В непрерывно размножающихся клетках клеточный цикл совпадает с митотическим и состоит из интерфазы и собственно деления (митоза).

Интерфаза – это период подготовки клетки к делению. Она состоит из пресинтетического, синтетического и постсинтетического периодов.

Пресинтетический (g₁) период идет сразу за делением. В этот период синтезируются РНК, различные белки, АТФ, увеличивается число органоидов. Клетка растет, восстанавливает объем цитоплазмы и выполняет свои функции. Она содержит диплоидный набор деспирализованных хромосом, каждая хромосома состоит из одной хроматиды. Содержание генетического материала будет 2n2с (n - количество хромосом в гаплоидном наборе, с - содержание ДНК в гаплоидном наборе хромосом).

В синтетический период (S) происходит редупликация (удвоение) молекул ДНК, а также синтез РНК и белков. К концу периода хромосомы из однохроматидных становятся двухроматидными и содержание генетического материала будет 2n4с.

В постсинтетический период (G₂) клетка запасается энергией, продолжается синтез РНК и белков (синтезируются белки веретена деления), содержание генетического материала остается прежним - 2n4с. После периода интерфазы клетка приступает к делению.

Митоз - непрямое деление клеток. Митозом делятся соматические клет­ки, в результате чего дочерние клетки получают такой же набор хромосом, какой имела материнская клетка. В митозе выделяют несколько фаз: профазу, метафазу, анафазу, телофазу.

В профазе происходит: 1) спирализация хромосом, к концу профазы они становятся видимыми; 2) исчезает ядрышко; 3) растворяется ядерная оболочка и хромосомы оказываются в цитоплазме; 4) центриоли расходятся к полюсам клетки и 5) формируется веретено деления (2n4с).

В метафазе хромосомы максимально спирализованы и выстраиваются в плоскости экватора; каждая хромосома состоит из двух хроматид, которые соединены в области центромеры. К центромерам прикрепляются нити веретена деления. В этой фазе проводят изучение и подсчет хромосом (2n4с).

В анафазе каждая хромосома делится в области центромеры на две хроматиды (дочерние хромосомы). Сокращаясь нити веретена деления растягивают хромотиды к полюсам клетки. После расхождения хромотиды можно называть дочерними хромосомами. Генетический материал в клетке – 4n4с.

Рис. Митоз животной клетки. А – интерфаза; Б-В – профаза; Г-Д – метафаза; Е – анафаза; Ж-З – телофаза.

 

В телофазе происходят события обратные профазе: хромосомы деспирализуются и становятся невидимыми в световой микроскоп; исчезает веретено деления; формируются ядерная оболочка и яд­рышко. После этого идет деление цитоплазмы (цитокинез): путем образования перетяжки в животных клетках или путем построения перегородки из мембраны в клетках растений. Органоиды при этом распределяются между клетками относительно равномерно. Содержание генетического материала в каждой образовавшейся клетке – 2n2с.

Биологическое значение митоза.

1. В результате митоза дочерние клетки получают такой же набор хромосом, какой был у материнской клетки, что обеспечивает эмбриональное развитие, рост организма, процессы регенерации тканей и органов.

3. У одноклеточных организмов митоз является способом размножения.

 

Схема мейоза

 

2n2c

Интерфаза

2n4c

Мейоз I

n2c

 

Мейоз II

 

nc

 

В каждом делении мейоза выделяют такие же фазы, что и при митозе: профаза, метафаза, анафаза, телофаза.

В профазе 1 мейоза происходит те же 5 событий, что и в профазе митоза и дополнительно еще коньюгация и кроссинговер. Гомологичные хромосомы попарно соединяются, образуя биваленты (структуры, состоящие из двух хромосом, четырех хроматид). Тесное соединение двух гомологичных хромосом по всей длине называется – конъюгацией. Образуются перекресты конъюгирующих хромосом, что приводит к обмену участками между ними, это явление называется – кроссинговер. Формула наследственного материала клетки - (2n4с).

В метафазе 1 мейоза хромосомы максимально спирализованы и располагаются попарно (бивалентами) в плоскости экватора. Нити веретена деления прикреплены к центромерам хромосом (2n4с).

В анафазе 1 мейоза биваленты делятся надвое и за счет сокращения нитей веретена деления к полюсам клетки отходят целые хромосомы, состоящие из двух хроматид. Содержание генетического материала в клетке – 2n4с.

В телофазе 1 мейоза при формировании ядер и делении цитоплазмы в каждую дочернюю клетку попадает только по одной из каждой пары гомологичных хромосом. Хромосомы полностью не деспирализуются. Содержание генетического материала в каждой образовавшейся клетке - n2с (содержание хромосом уже гаплоидное, но каждая из них содержит двойное количество ДНК, т.е. хромосомы двухроматидные).

После первого деления интерфаза очень короткая (в ней не происходит синтез ДНК), и быстро наступает второе деление. Во втором мейотическом делении происходят те же события, что и в митозе. Разница заключается лишь в том, что клетки, вступающие в мейоз 2, имеют гаплоидный набор хромосом (n2c).

В профазе 2 мейоза - растворяется ядерная оболочка, и спирализованные хромосомы оказываются в цитоплазме; формируется веретено деления (n2с).

В метафазе 2 хромосомы располагаются в плоскости экватора; каждая хромосома состоит из двух хроматид (n2с).

В анафазе 2 хромосомы делятся в области центромеры на две хромотиды, которые расходятся к полюсам (2n2с).

В телофазе 2 образуются 4 гаплоидные клетки, содержание генетического материала в каждой образовавшейся клетке - nс (гаплоидный набор хромосом, каждая из них состоит из одной хромотиды).

Биологическое значение мейоза.

1. Мейоз обеспечивает поддержание постоянства числа хромосом во всех поколениях организмов, размножающихся половым путем.

2. Мейоз обеспечивает комбинативную изменчивость организмов:

а) в профазе 1 происходит кроссинговер, который приводит к перекомбинации генетического материала;

б) в метафазе 1 образуется большое число комбинаций негомологичных хромосом (комбинируются в различных сочетаниях материнские и отцовские хромосомы).

 

Типы размножения организмов. Бесполое размножение, его формы.

 

Размножение - свойство живых организмов воспроизводить себе подобных. Размножение обеспечивает непрерывность и преемственность жизни в ряду поколений, что необходимо для поддержания существования вида. Основными типами размножения организмов являются бесполое и половое.

При бесполом размножении новая особь: а) образуется из соматических (вегетативных) клеток; б) является потомком одной родительской особи; в) генетически идентична с ней.

При половом размножении новый организм: а) образуется из половых гаплоидных клеток; б) образуемых, как правило, двумя родительскими особями (мужской и женской), в) содержит комбинации признаков обоих родителей.

Бесполое размножение. У одноклеточных организмов выделяют следующие формы бесполого размножения:

1. Деление. Прокариоты размножаются простым делением надвое. Эукариоты (амеба, инфузория, эвглена) делятся митотически.

2. Шизогония (множественное деление). Материнская клетка образует большое количество дочерних (малярийный плазмодий).

3. Почкование наблюдается у дрожжевых грибов.

4. Спорообразование. Дочерний организм развивается из специализированной клетки-споры (хламидомонада, хлорелла).

У многоклеточных организмов различают следующие формы бесполого размножения:

1. Вегетативное размножение встречается у цветковых растений. Новые особи формируются из вегетативных органов материнского организма.

2. Спорообразование наблюдается у водорослей, грибов, мхов, папоротников.

3. Фрагментация встречается у грибов, водорослей, лишайников. Заключается в распаде тела многоклеточного организма на фрагменты, каждый из которых, за счет регенерации, восстанавливает недостающие части.

4. Почкование наблюдается у кишечнополостных. Потомок формируется как вырост на теле родителя.

5. Полиэмбриония встречается на ранних этапах эмбрионального развития млекопитающих. У человека приводит к образованию однояйцевых близнецов.

6. Стробиляция наблюдается у некоторых кишечнополостных, при этом полип поперечными перетяжками делится на дочерние особи (стробилы).

Преимущества бесполого размножения заключаются в его простоте – не нужен партнер, потомство может оставить любая особь, не теряется удачное сочетание генов, позволяет в течение короткого времени дать многочисленное потомство.

 

Половое размножение. Половые клетки: яйцеклетки и сперматозоиды, их образование и развитие.

 

Половое размножение - это такой тип размножения, при котором новый организм развивается из зиготы, образовавшейся при слиянии гамет. В основе полового размножения лежит половой процесс, который заключается в обмене генетической информацией между особями (конъюгация у инфузорий) или объединению у потомков генетической информации обоих родителей (копуляция). При половом процессе число особей не увеличивается.

Для участия в половом размножении в родительских организмах вырабатываются гаметы. Слияние гамет приводит к возникновению зиготы, из которой развивается дочерний организм. Яйцеклетки вырабатываются в женском организме, а сперматозоиды в мужском. Образование гамет обоих видов в одном организме, называют гермафродитизмом (встречается у плоских червей). Половое размножение может происходить с оплодотворением, когда генетический материал объединяется, и без оплодотворения (партеногенез). Партеногенез – развитие организма из неоплодотворенного яйца. Например, трутни у пчел образуются из неоплодотворенной яйцеклетки.

Гаметы - это половые клетки, обеспечивающие передачу наследственной информации от родителей потомкам. Половые клетки образуются в половых органах. Мужские половые органы - у животных – семенники, у растений, грибов – антеридии, в них образуются мужские гаметы - сперматозоиды. Это мелкие, подвижные клетки, состоящие из головки, шейки и хвостика. В головке располагается ядро и акросома (видоизмененный комплекс Гольджи). Акросома содержит ферменты, обеспечивающие проникновение сперматозоида в яйцеклетку. В шейке находятся центриоли и митохондрии. Хвостик дает подвижность сперматозоидам. Сперматозоиды образуются в огромных количествах. При половом акте мужчина выделяет около 200 млн. сперматозоидов. Женские половые органы – у животных - яич­ники, у растений, грибов – архегонии, в них образуются яйцеклетки. Яйцеклетки неподвижны, могут достигать значительных размеров (у страуса 10-11 см в диаметре), в цитоплазме содержат огромное количество питательных веществ, покрыты оболочками. Яйцеклеток образуется меньше, чем сперматозоидов. Их у женщины в течение жизни созревает около 400.

Развитие половых клеток.

Процесс развития гамет называется гаметогенезом. Развитие сперматозоидов - сперматогенез, развитие яйцеклеток - овогенез.

Сперматогенез. Разви­тие сперматозоидов происходит в стенках извитых канальцев семенников. Развивающиеся клетки проходят четыре периода.

1. Период размножения - сперматогонии (диплоидные клетки – 2n2с) делятся митозом на протяжении всей жизни мужчины. После наступления половой зрелости, часть сперматогоний периодически вступает в период роста.

2. Период роста - сперматогонии растут, удваивается ДНК и образуются сперматоциты первого порядка (2n4с). Этот период соответствует интерфазе 1 мейоза.

3. Период созревания - в нем проходят 2 деления мейоза; в результате первого образуются 2 сперматоцита второго порядка (n2с); в результате второго деления образуются 4 сперматиды (nс).

Период формирования - из сперматид формируются сперматозоиды.

 

Периоды Сперматогенез Овогенез

размно- сперматогонии О О овогонии

жения / \ / \

О О 2n2с О О

/ \ / \ / \ / \

О О О О О О О ---

---------------------------------------------------¯------------------------------------------¯-----------------------

роста сперматоцит О овоцит

1-го порядка 2n4с 1-го порядка

 

-----------------------------------------------/----\-----------------------------------/---------------\---------------

сперматоциты О О n2c овоцит р.т.

2-го п.

созревания 2-го п-ка / \ / \ / \ / \

сперматиды О О О О nc

 

яйцеклетка редукционные т.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

формирования

сперматозоиды 0 0 0 0 nс

Овогенез - происходит в яичниках. Включает три периода:

1. Период размножения - происходит у человека в эмбриональный период и заканчивается еще до рождения девочки. Овогонии делятся митозом и количество их увеличивается (2n2с).

2. Период роста - овогонии к моменту рождения превращаются в овоциты первого порядка: удваивается ДНК (2n4с), увеличивается размер клеток, накапливаются белки, жиры, углеводы.

3. Период созревания - с наступлением половой зрелости овоциты первого порядка вступают в период созревания. Происходят 2 деления мейоза. В результате первого: из овоцита первого порядка образуется овоцит второго порядка (n2с) и редукционное тельце (n2с). В редукционное тельце уходит избыток хромосомного материала, а запас питательных веществ остается в овоците второго порядка. В результате второго деления образуется яйцеклетка (nс) и три редукционных тельца (nс).

Отличия сперматогенеза от овогенеза.

1. При сперматогенезе из одной исходной клетки (сперматогонии) образуется 4 сперматозоида, а при овогенезе из одной овогонии образуется одна яйцеклетка и три редукционных тельца.

2. При сперматогенезе период размножения длится в течение всей жизни мужчины, а при овогене­зе - заканчивается еще до рождения.

3. При сперматогенезе период роста относительно короткий, а при овогене­зе - длинный (накапливается запас питательных веществ для будущего зародыша).

4. При сперматогенезе период формирования выражен, при ово­генезе – отсутствует.

Генетика как наука.

Генетика - наука о закономерностях наследственности и изменчивости.

Наследственность - это свойство живых организмов сохранять и передавать в ряду поколений сходные признаки и особенности индивидуального развития.

Процесс передачи наследственной информации в ряду поколений называется наследованием. В основе наследования лежит способность ДНК к репликации.

Изменчивость - это свойство живых организмов утрачивать старые и приобретать новые признаки, под влиянием условий внешней среды.

К общим задачам генетики относится изучение:

1) материальных носителей, механизмов кодирования, передачи и реализации генетической информации;

2) способов хранения и восстановления (репарации) генетической информации;

3) закономерностей и механизмов изменчивости и наследственности, роли изменчивости в эволюционном процессе;

Для решения этих задач используются различные методы исследования (см. далее).

Генотип – совокупность всех генов (наследственной информации) организма.

Фенотип – совокупность всех внешних и внутренних признаков организма. Фенотип развивается в результате взаимодействия генотипа с факторами внешней среды. Поэтому организмы, имеющие одинаковый генотип, могут отличаться друг от друга в зависимости от условий их развития и существования. Фе­нотип – это частный случай реализации генотипа в конкретных условиях среды.

Единицами наследственности и изменчивости являются гены. Ген - это участок молекулы ДНК, кодирующий первичную структуру белка.

Каждый ген существует в нескольких альтернативных формах. Эти формы называются аллельными генами или аллелями.

Аллельные гены – это гены, которые расположены в одинаковых локусах (местах) гомологичных хромосом и определяют развитие альтернативных признаков. Альтернативные (взаимоисключающие) признаки - например, желтая и зеленая окраска, гладкая и морщинистая форма семян гороха. Гомологичные хромосомы - это хромосомы, одинаковые по размерам, форме, строению и составу генов, но разные по происхождению: одна - от матери, другая - от отца. Аллельные гены обозначают одинаковыми буквами латинского алфавита (А и а, В и в).

Если в одинаковых локусах (участках) гомологичных хромосом находятся одинаковые аллели (например: АА, аа), то такой организм называют гомозиготным. Этот организм образует один тип гамет. Если же в гомологичных хромосомах находятся различные аллели (Аа), то такой организм называется гетерозиготным. Он образует два сорта гамет.

^А††^А; ^а††^а - гомозиготы; ^А††^а - гетерозигота.

Признак и соответствующий ему ген, который проявляется в фенотипе гетерозигот, называется доминантным, а который не проявляется – рецессивным.

Доминантный ген - подавляет проявление других аллелей и проявляется в гетеро- и гомозиготном состоянии; его обозначают прописной буквой латинского алфавита (A).

Рецессивный ген - проявляется только в гомозиготном состоянии; его обозначают строчной буквой латинского алфавита (a).

Мутагенные факторы.

Мутации постоянно происходят в популяциях под действием мутагенных факторов внешней среды.

Факторы, способные вызывать мутации, называются мутагенными (мутагенами). Различают:

- физические мутагены - различные виды излучений (рентгеновские лучи, гамма-излучение, УФИ), тепло;

- химические - формалин, иприт, колхицин (используется для получения полиплоидов, так как разрушает веретено деления, но не препятствует удвоению хромосом) и многие другие;

- биологические - многие вирусы, токсины бактерий, плесневые грибы.

В настоящее время в народном хозяйстве широко применяются химические соединения и радиоактивные вещества, обладающие мутагенным действием. Основными источниками загрязнения окружающей среды являются:

-сельское хозяйство (инсектициды, гербициды, фунгициды);

-промышленность (формалин, соли тяжелых металлов, анилиновые красители, кислоты, щелочи и др.). Использование радиоактивных веществ для получения электроэнергии иногда приводит к загрязнению окружающей среды (авария на Чернобыльской АЭС привела к загрязнению радионуклидами пятой части территории Беларуси и создала огромную опасность для биосферы в целом);

- транспорт (продукты сжигания нефти).

Повышение концентрации мутагенных факторов приводит к повышению частоты мутаций и, следовательно, увеличению заболевших наследственными болезнями. Рецессивные мутации представляют собой генетический груз человечества. Эти мутации остаются скрытыми до тех пор, пока не перейдут в гомозиготное состояние; они могут передаваться последующим поколениям, причем концентрация их постепенно увеличивается вследствие накопления повторных мутаций. Это ведет к росту заболеваемости, что отрицательно сказывается на жизнестойкости последующих поколений человека.

Многие мутагены одновременно являются канцерогенами (вызывают злокачественные опухоли), тератогенами (вызывают уродства у плода).

Перечень вопросов к вступительному экзамену по разделу «Цитология» 37

Генетика как наука 38

Генетические эксперименты Г. Менделя по наследованию при моногибрид-

ном скрещивании: закон единообразия гибридов первого поколения и

закон расщепления 38

Взаимодействие аллельных генов: типы доминирования – полное и неполное 40

Закономерности наследования при дигибридном скрещивании: закон незави-

симого наследования 41

Неаллельные гены и формы их взаимодействия (комплементарность,

эпистаз, полимерия) 42

Сцепление генов, эксперименты Т. Моргана по сцепленному наследова-

нию. Кроссинговер 44

Представление о генетической карте хромосомы 45

Хромосомная теория наследственности 46

Генетика пола. Хромосомное определение пола. Половые хромосомы 46

Наследование признаков, сцепленных с полом 47

Изменчивость организмов, ее типы. Модификационная изменчивость (норма

реакции, статистический характер закономерностей) 47

Роль генотипа и условий внешней среды в формировании фенотипа 49

Генотипическая изменчивость (мутационная и комбинативная) 49

Виды мутаций: генные, хромосомные, геномные 50

Мутации соматические и генеративные, спонтанные и индуцированные 51

Мутагенные факторы 51

Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости 52

Особенности наследственности и изменчивости человека и методы их изучения 52

Методы изучения наследственности и изменчивости 53

Перечень вопросов к вступительному экзамену по разделу «Генетика» 54

Список рекомендуемой литературы 55