Головна

Акушерство   Анатомія   Анестезіологія   Вакцинопрофілактика   Валеологія   Ветеринарія   Гігієна   Захворювання   Імунологія   Кардіологія   Неврологія   Нефрологія   Онкологія   Оториноларингологія   Офтальмологія   Паразитології   Педіатрія   Перша допомога   Психіатрія   Пульмонологія   Реанімація   Ревматологія   Стоматологія   Терапія   Токсикологія   Травматологія   Урологія   Фармакологія   Фармацевтика   Фізіотерапія   Фтизіатрія   Хірургія   Ендокринологія   Епідеміологія  

Динаміка популяцій

Народжуваність. Розмноження приводить до появи в популяції нових особнів. Число нових особнів, що з'являються в популяції за одиницю часу, називаетсяабсолютной народжуваністю.

Відношення числа нових особнів до числа особнів, що були називаетсяотносительной (питомої) народжуваністю. Відносна народжуваність може розраховуватися або на одного особня, або на 1000 особнів. У ході розмноження чисельність популяції постійно змінюється, тому вводиться понятиемгновенной питомої народжуваності- тобто народжуваності в перерахунку на одного особня за нескінченно малий проміжок часу. Цей проміжок залежить від видових особливостей; для людини досить малим проміжком часу вважається 1 рік.

Существуютмоноциклические (у рослин монокарпические) види, представники яких розмножуються один раз в житті, иполициклические (у рослин поликарпические) види, представники яких розмножуються неодноразово.

Чисельність популяції може збільшуватися не тільки за рахунок народжуваності, але і за рахунок імміграції особнів з інших популяцій. Существуютзависимиеиполузависимиепопуляції, які підтримують і збільшують свою чисельність саме за рахунок імміграції.

Смертність. Смертність- це поняття, протилежне народжуваності. Различаютабсолютную смертність (кількість загиблих особнів за одиницю часу) иотносительную (питому) смертність (кількість загиблих особнів за одиницю часу з розрахунку на одного особня або на 1000 особнів).

Характер смертності описиваетсятаблицамиикривими виживаемости, які показують, яка частина новонароджених особнів дожила до певного віку. Криві виживаемости звичайно будуються в системі координат: «вік - логарифм числа особнів, що вижили ». У цьому випадку криві можуть бути опуклими, угнутими і комбінованими.

У зв'язку з постійною смертністю вводиться понятиемгновенной питомої смертності, тобто відношенню загиблих особнів до загального числа особнів за нескінченно малий проміжок часу (аналогічно миттєвої питомої народжуваності). Чисельність популяції може меншати не тільки за рахунок смертності, але і за рахунок еміграції особнів.

Відносний приріст чисельності. Спочатку при розрахунку приросту популяції враховується миттєва питома народжуваність і миттєва питома смертність (відносні показники). Тоді приріст популяції називаетсябиотический потенціал, илимальтузианский параметр (r).

Абсолютний приріст чисельності. Есліrвелічина постійна (не залежить від чисельності популяції), то зміна абсолютної чисельності популяції в одиницю часу (dN/dt) і абсолютна чисельність популяції в даний момент часу (Nt) описуються рівняннями експонентного зростання.

Додаткові чинники, що визначають динаміку популяцій.

На динаміку популяції впливають чинники, зависящиеинезависящие від густини (чисельність) популяції. Наприклад, дія кліматичних чинників в більшості випадків (але не завжди!) не залежить від густини популяції. Однак такі чинники як доступність ресурсів, міжвидові взаємовідносини, як правило, залежать від густини.

Популяції видів, у яких народжуваність і смертність в значній мірі залежать від дії зовнішніх чинників, схильні до швидкої зміни биотического потенціалу і, відповідно, швидко змінюють свою чисельність, називаютсяоппортунистическими. Амплітуда популяционних хвиль досягає 3-6 порядків (тобто за короткий період часу чисельність змінюється в тисячі і мільйони разів). Ці популяції рідко досягають численностиКи існують за рахунок високої плодючості (високе значениеrmax). Такий спосіб збереження популяцій називаетсяr-стратегия.r-Стратеги («шакали») характеризуються високою плодючістю, низькою конкурентоздатністю, швидким розвитком і короткою тривалістю життя.

Популяції видів, у яких народжуваність і смертність в значній мірі залежать від їх густини (тобто від характеристики самої популяції), в меншій мірі залежать від дії зовнішніх чинників. Ці популяції називаютсяравновесними, илистационарними. Вони підтримують чисельність, близьку до величинеК, тому спосіб збереження таких популяцій називаетсяК-стратегія. До-Стратеги («леви») характеризуються низькою смертністю, високою конкурентоздатністю, тривалим розвитком і тривалою тривалістю життя.

18 питання. Инбридинг, аутбридинг, гетерозис.

Інбрі#769; динг- схрещування близкородственних форм в межах однієї популяції організмів (тварин або рослин). Термін «инбридинг» звичайно використовується відносно тварин, а для рослин більш поширений термін «инцухт» (ньому. Inzucht); цей термін також часто використовується при описі взаємовідносин між людьми - наприклад, в біографіях.

Инцест є яскраво вираженою формою инбридинга, коли схрещування відбувається між особнями, пов'язаними прямою спорідненістю. Гранична форма инбридинга - самозапліднення, коли організм запліднює сам себе.

Инбридинг широко використовується селекціонерами для посилення цільових характеристик породи або сорту. Найбільш поширений різновид инбридинга, який використовується при селекції, називається лайнбридингом (англ. linebreeding). При лайнбридинге нащадки злучаються з яким-небудь своїм предком.

Як відомо, диплоидний організм отримує кожний ген в двох примірниках (аллелях) - від батька і від матері. Якщо ці аллели розрізнюються, то особень називається гетерозиготной (по даному гену), а якщо не розрізнюються, то гомозиготной. При инбридинге батьки є родичами і тому мають багато однакових аллелей, внаслідок чого гомозиготность збільшується з кожним поколінням.

Инбридинг приводить до підвищення постійність фенотипических ознак в потомстві і, в кінцевому результаті, проводиться для отримання ліній генетично ідентичних особнів (инбредние лінії), на яких зручно провести біологічні і медичні експерименти.

При близкородственном схрещуванні (або самоопиленії у рослин) може виникати депресія: зменшення врожайності рослинних культур, здрібніння тварин, виникнення аномалій і потворності. Це пояснюється гомозиготностью по шкідливим рецессивним аллелям.

Аутбридинг- один з методів розведення, що являє собою, на відміну від инбридинга, неродинне схрещування.

Аутбридинг - відносно простій і надійний метод розведення, оскільки від покоління до покоління очікується отримання стабільних по продуктивності нащадків, тобто, немає рекомбинантних втрат через провали в рівні продуктивності.

Аутбридинг - найчастіше вживаний метод розведення у всіх видів тварин і у всіх породах. Його застосування було передумовою для створення приблизно в 1850 році сучасних порід сільськогосподарських тварин з різноманітності місцевих порід, поряд використанням таких методів розведення як прилитие крові, поглинання і комбінування для досягнення цими породами сьогоднішнього рівня продуктивності. Одночасно з початком використання чистопородного розведення стали утворюватися племінні об'єднання заводчиків, і почалося ведіння племінних книг, звані також «студбуки», в яких систематично описуються тварини однієї популяції. Тому аутбридинг в практичному тваринництві називають також розведення по племінній книзі.

Гетерозис (в перекладі з грецької мови - зміна, перетворення) - збільшення життєздатності гібридів внаслідок успадкування певного набору аллелей різних генів від своїх різнорідних батьків. Це явище протилежне инбредной депресії, нерідко виникаючої в результаті инбридинга (близкородственного схрещування), що приводить до підвищення гомозиготности. Збільшення життєздатності гібридів першого покоління внаслідок гетерозиса зв'язують з переходом генів в гетерозиготное стан, при цьому рецессивние полулетальние аллели, що знижують життєздатність гібридів, не виявляються. Також в результаті гетерозиготації можуть утворюватися декілька аллельних варіантів ферменту, діючих в сумі більш ефективно, ніж поодинці (в гомозиготном стані). Механізм дії гетерозиса ще не остаточно з'ясований. Явище гетерозиса залежить від міри спорідненості між батьківськими особнями: чим більш віддаленими родичами є батьківські особні, тим в більшій мірі виявляється ефект гетерозиса у гібридів першого покоління.

Явище гетерозиса спостерігалося ще І. Г. Кельрейтером до відкриття законів Менделя. У 1908 році Г. Шулл описав гетерозис у кукурудзи (сам термін він ввів в 1914 р.).

У рослин (по А. Густафсону) виділяють три форми гетерозиса: т. н. репродуктивний гетерозис, внаслідок якого підвищується плодородность гібридів і врожайність, соматичний гетерозис, що збільшує лінійні розміри гібридної рослини і його масу, і приспособительний гетерозис (званий також адаптивним), що підвищує приспособленность гібридів до дії несприятливих чинників навколишнього середовища.

19 питання. Генетична структура популяцій перекрестнооплодотворенних організмів.

У організмів, що перехресно запліднюються в природі популяція формується на основі вільного схрещування разнополих особнів з різними генотипами, т. е. на основі панмиксії. При цьому спадкова структура наступного покоління відтворюється на основі різноманітних поєднань різних гамет при заплідненні. Звідси витікає, що чисельність особнів того або інакшого генотипа в кожному поколінні буде визначатися частотою встречаемости різних гамет, зроблених генотипически різними батьківськими організмами. Це означає, що ознаки і властивості зберігаються і розподіляються в популяції на основі закономірностей зміни частоти поширення генів. У основі таких змін лежать закономірності успадкування, відкриті Г. Менделем і Т. Морганом. Знання цього дозволило вивести правила поширення генів в панмиктической популяції. Очевидно, ті організми, генотипи яких найкращим образом забезпечують пристосування до умов існування, зроблять більше число відповідних гамет, чим менш пристосовані. Отже, частота (встречаемость) того або інакшого гена в популяції також буде визначатися природним відбором.

20 питання. Генеалогічний метод генетики людини.

Використання цього методу можливе в тому випадку, коли відомі прямі родичі - предки володаря спадкової ознаки (пробанда) по материнській і батьківській лініях серед поколінь або нащадки пробанда також в декількох поколіннях. При складанні родоводів в генетиці використовується певна система позначень. Після складання родоводу проводиться її аналіз з метою встановлення характеру успадкування ознаки, що вивчається.

Завдяки генеалогічному методу були визначені типи успадкування багатьох ознак у людини. Так, по аутосомно-домінантному типу успадковуються полидактилия (збільшена кількість пальців), можливість згущати мова в трубочку, брахидактилия (короткопалость, зумовлена відсутністю двох фаланг на пальцях), ластовинки, раннє облисение, зрощені пальці, заяча губа, вовча паща, катаракта очей, крихкість кісток і багато які інші. Альбінізм, руде волосся, схильність поліомієліту, цукровий діабет, природжена глухота і інші ознаки успадковуються як аутосомно-рецессивние.

Цілий ряд ознак успадковується сцепленно з підлогою: Х-зчеплене успадкування - гемофілія, дальтонізм;Y-зчеплене - гипертрихоз краю вушної раковини, перепончатость пальців ніг. Є ряд генів, локалізованих в гомологичних участкахХ- иY-хромосом, наприклад загальна колірна сліпота.

Використання генеалогічного методу показало, що при родинному браку, в порівнянні з неродинним, значно зростає імовірність появи потворності, мертвонароджень, ранньої смертності в потомстві. У родинних браках рецессивние гени частіше переходять в гомозиготное стан, в результаті розвиваються ті або інакші аномалії. Прикладом цього є успадкування гемофілії в царських будинках Європи.

21 питання. Ділення клітки і відтворення. Генетична роль митоза і мейоза. Конъюгация хромосом.

Митозсостоит з чотирьох послідовних фаз. Завдяки митозу забезпечується рівномірний розподіл генетичної інформації батьківської клітки між дочірніми клітками.

Період життя клітки між двома митозами називають интерфазой. Вона в десятки разів триваліше за митоза. У ній здійснюється ряд дуже важливих процесів, попередніх діленню клітки: синтезуються молекули АТФ і білків, подвоюється кожна хромосома, утворюючи дві сестринские хроматиди, скріплені загальної центромерой, збільшується число основних органоидов клітки.

У процесі митоза розрізнюють чотири фази: профазу, метафазу, анафазу і телофазу.

I. Профаза- сама тривала фаза митоза. У ній спирализируются і внаслідок цього потовщуються хромосоми, що складаються з двох сестринских хроматид, що втримуються разом центромерой. До кінця профази ядерна мембрана і ядришки зникають і хромосоми розосереджуються по всій клітці. У цитоплазме до кінця профази центриоли відійдуть до смуг і утворять веретено ділення.

II. Метафаза- хромосоми продовжують спирализацию, їх центромери розташовуються по екватору (в цій фазі вони найбільш видно). До них прикріпляються нитки веретена ділення.

III. Анафаза- діляться центромери, сестринские хроматиди відділяються один від одного і за рахунок скорочення ниток веретена відійдуть до протилежних полюсів клітки.

IV. Телофаза- ділиться цитоплазма, хромосоми розкручуються, знову утворяться ядришки і ядерні мембрани. Після цього утвориться перетяжка в екваторіальній зоні клітки, що розділяє дві сестринские клітки.

Так з однієї початкової клітки (материнської) утворяться дві нові - дочірні, що мають хромосомний набір, який по кількості і якості, за змістом спадкової інформації, морфологічним, анатомічним і фізіологічним особливостям повністю ідентичний батьківським.

Зростання, індивідуальний розвиток, постійне оновлення тканин багатоклітинних організмів визначається процесами митотического ділення кліток.

Мейоз- це ділення в зоні дозрівання статевих кліток, що супроводиться зменшенням числа хромосом вдвоє. Він складається і двох послідовно ідучих делений, що мають ті ж фази, що і митоз. Однак тривалість окремих фаз і процеси, що відбуваються в них значно відрізняються від процесів, що відбуваються в митозе.

Ці відмінності в основному складаються в наступному. У мейозе профаза I більш тривала. У ній відбувається конъюгация (з'єднання, спаровування гомологичних хромосом) хромосом і обмін генетичною інформацією. У метафазе відбуваються ті ж зміни, що і в метафазе митоза, але при гаплоидном наборі хромосом. У анафазе I центромери, що скріпляють хроматиди, не діляться, а до полюсів відходить одна з гомологичних хромосом. У телофазе II утворяться чотири клітки з гаплоидним набором хромосом.

Интерфаза перед другим діленням у мейоза дуже коротка, в ній ДНК не синтезується. Клітки (гамети), що утворюються в результаті двох мейотических делений, містять гаплоидний (одинарний) набір хромосом.

Повний набір хромосом - диплоидний 2n - відновлюється в організмі при заплідненні яйцеклетки, при статевому розмноженні.

Статеве розмноження характеризується обміном генетичної інформації між жіночими і чоловічими особнями. Воно пов'язане з освітою і злиттям особливих гаплоидних статевих кліток - гамет, що утворюються в результаті мейоза. Запліднення являє собою процес злиття яйцеклетки і сперматозоида (жіночої і чоловічий гамет), при якому відновлюється диплоидний набір хромосом. Запліднену яйцеклетку називають зиготой.

Основні закономірності передачі спадкових властивостей від батьків до нащадків були встановлені Г. Менделем у другій половині XIX в. З цього часу в генетиці (науці про закономірності спадковості і мінливість організмів) міцно затвердилися такі поняття, як домінантні і рецессивние ознаки, генотип і фенотип і інш. Домінантними ознаками- переважаючими, рецессивние- поступливими, або зникаючі в подальших поколіннях. У випадку гомозиготности кожна з пари генів (аллелей) відображає або домінантні, або рецессивние ознаки, які в обох випадках виявляють свою дію.

У гетерозиготних організмів домінантна аллель знаходиться в одній хромосомі, а рецессивная, доминантом, що подавляється, у відповідній дільниці іншої гомологичной хромосоми. При заплідненні утвориться нова комбінація диплоидного набору. Отже, утворення нового організму починається зі злиття двох статевих кліток (гамет), що утворюються в результаті мейоза. У час мейоза відбувається перерозподіл генетичного матеріалу (рекомбінація генів) у нащадків або обмін аллелями і їх з'єднання в нових варіаціях, що і визначає появу нового індивіда.

Невдовзі після запліднення відбувається синтез ДНК, хромосоми подвоюються, і наступає перше ділення ядра зиготи, яке здійснюється шляхом митоза і являє собою початок розвитку нового організму.

22 питання. Популяционний метод, цитогенетичний метод.

Популяционний методпозволяет вивчати поширення окремих генів або хромосомних аномалій в людських популяціях. Популяционний метод засновується на математичних методах. Для аналізу генетичної структури популяції необхідно обстежити велику по розміру вибірку, яка повинна бути репрезентативной - об'єктивно відображати всю генеральну сукупність, т. е. всю популяцію загалом. У вибірці, що обстежується встановлюють розподіл осіб по відповідних чітко окреслених фенотипическим класах, відмінності між якими спадково зумовлені. Потім, виходячи із знайдених фенотипических частот, визначають генние частоти.

На основі знання генних частот представляється можливість дати опис популяції, що аналізується відповідно до формули Харди-Вайнберга і зазделегідь передбачити вірогідний характер розщеплення в потомстві осіб, що відносяться до тих або інакших фенотипическим класів. Дослідження генних частот має важливе значення для оцінки наслідків родинних браків, а також для з'ясування генетичної історії людської популяції загалом.

Циогенетический метод.

Заснований на вивченні хромосом людини в нормі і при патології. У нормі кариотип людини включає 46 хромосом - 22 пари аутосом і дві статеві хромосоми. Використання даного методу дозволило виявити групу хвороб, пов'язаних або із зміною числа хромосом, або із змінами їх структури. Такі хвороби отримали названиехромосомних.

До числа хромосомних захворювань відносяться: синдром Клайнфельтера, синдром Тернера-Шерешевского, синдром Дауна, синдром Патау, синдром Едвардса і інші.

Хворі з синдромом Клайнфельтера (47, ХХY) завжди чоловіка. Вони характеризуються недоразвитием статевих залоз, дегенерацією насіннєвих канальцев, часто розумовою відсталістю, високим зростанням (за рахунок непропорційно довгих ніг).

Синдром Тернера-Шерешевского (45, Х0) спостерігається у жінок. Він виявляється в уповільненні статевого дозрівання, недоразвитії статевих залоз, аменорее (відсутності менструацій), неродючості. Жінки з синдромом Тернера-Шерешевского мають мале зростання, тіло диспропорційно - більш розвинена верхня частина тіла, плечі широкі, таз вузький - нижні кінцівки укорочені, шия коротка зі складками, «монголоидний» розріз очей і ряд інших ознак.

Синдром Дауна - один з самих хромосомних хвороб, що часто зустрічаються. Вона розвивається в результаті трисомії по 21 хромосомі (47; 21, 21, 21). Хвороба легко діагностується, оскільки має ряд характерних ознак: укорочені кінцівки, маленький череп, плоске, широке переносье, вузькі очні щілини з косим розрізом, наявність складки верхнього віку, психічна відсталість. Часто спостерігаються і порушення будови внутрішніх органів.

Хромосомні хвороби виникають і внаслідок зміни самих хромосом. Так, делецияр-плеча аутосоми №5 приводить до розвитку синдрому «крик кішки». У дітей з цим синдромом порушується будова гортані, і вони в ранньому дитинстві мають своєрідний «нявкаючий» тембр голосу. Крім того, спостерігається відсталість психомоторного розвитку і недоумство.

Частіше за все хромосомні хвороби є результатом мутацій, що відбулися в статевих клітках одного з батьків.

23 питання. Еволюційне значення полиплоидії, хромосомних перебудов, генних мутацій.

ПОЛИПЛОИДИЯ, збільшення числа наборів хромосом в клітках організму, кратне гаплоидному (одинарному) числу хромосом; тип геномноймутації. Статеві клітки більшості організмів гаплоидни (містять один набір хромосом - n), соматичні - диплоидни (2n). Організми, клітки яких містять більш двох наборів хромосом, називаютсяполиплоидами: три набори - триплоид (3n), чотири - тетраплоид (4n) і т. д. Найчастіше зустрічаються організми з числом хромосомних наборів, кратним двом, - тетраплоиди, гексаплоиди (6 n) і т. д. Полиплоиди з непарним числом наборів хромосом (триплоиди, пентаплоиди і т. д.) звичайно не дають потомства (стерильні), т. до. статеві клітки, що утворюються ними містять неповний набір хромосом - не кратний гаплоидному.

Полиплоидия може виникнути при нерозходженні хромосом вмейозе. У цьому випадку статева клітка отримує повний (нередуцированний) набір хромосом соматичної клітки (2n). При злитті такий гамети з нормальною (n) утвориться триплоидная зигота (3n), з якої розвивається триплоид. Якщо обидві гамети несуть по диплоидному набору, виникає тетраплоид. Полиплоидние клітки можуть виникнути в організмі при незавершенноммитозе: після подвоєння хромосом ділення клітки може не відбуватися, і в ній виявляються два набори хромосом. У рослин тетраплоидние клітки можуть дати початок тетраплоидним втечам, квітки яких будуть виробляти диплоидние гамети замість гаплоидних. При самоопиленії може виникнути тетраплоид, при запиленні нормальної гаметой - триплоид. При вегетативному розмноженні рослин зберігається плоидность початкового органу або тканини.

Полиплоидия широко поширена в природі, але серед різних груп організмів представлена нерівномірно. Велике значення цей тип мутацій мав в еволюції диких і культурних квіткових рослин, серед яких ок. 47 % видів - полиплоиди. Висока міра плоидности свойственнапростейшим- число наборів хромосом у них може зростати в сотні разів. Серед багатоклітинних тваринних полиплоидия рідка і більш характерна для видів, що втратили нормальний статевий процес, - гермафродитів (див. Гермафродітізм), напр. земляних черв'яків, і видів, у яких яйцеклетки розвиваються без запліднення (див. Партеногенез), напр. деяких комах, риб, саламандр. Одна з причин, по якої полиплоидия у тварин зустрічається значно рідше, ніж у рослин, полягає в тому, що у рослин можливе самозапилення, а більшість тварин розмножується шляхом перехресного запліднення, і, значить, виниклому мутанту-полиплоиду потрібна пара - такий же мутант-полиплоид іншої підлоги. Імовірність подібної зустрічі надто низька. Досить часто у тварин бувають полиплоидними клітки окремих тканин (напр., у ссавців - клітки печінки).

Полиплоидние рослини часто більш життєздатні і плодовиті, чим нормальні диплоиди. Про їх більшу стійкість до холоду свідчить збільшення числа видов-полиплоидов у високих широтах і у високогорьях.

Оскільки полиплоидние форми часто володіють цінними господарськими ознаками, штучну полиплоидизацию застосовують в рослинництві для отримання висхідного селекційного матеріалу. З цією метою використовують специальниемутагени (напр., алкалоїд колхицин), що порушують розходження хромосом в митозе і мейозе. Отримані урожайні полиплоиди ржи, гречки, цукрового буряка і інш. культурних рослин; стерильні триплоиди кавуна, винограду, банана популярні завдяки бессемянним плодам.

Хромосомні перебудови-тип мутацій, які змінюють структуру хромосом.

Лапароскопічні операції при безплідді. Умови виконання операції. Свідчення.
Які показники потрібно зміряти для визначення основного обміну?
Лапароскопическая хірургічна стерилізація. Техніка. Різновиду. Ускладнення.
Саркома матки. Клініка, діагностика, лікування. Прогноз.
Фізіотерапевтичні і курортний^-санаторно-курортні методи лікування в гінекології.
Які чинники мають провідне значення в регуляції секреції підшлункової залози?
Травми статевих органів дівчаток. Причини, види. Діагностика, лікування.

© 2018-2022  medmat.pp.ua