исследование ветро и насекомоопыляемых растений показало что размеры и форма
Самоконтроль по ситуационным задачам:
Ответ: Устойчивость цветков энтомофилов обусловлена сопряженной эволюцией растений и их опылителей, «выбраковкой» уклонившихся форм. Шмель не может проникнуть в слишком узкий венчик цветка, хоботок бабочки не может коснуться слишком коротких тычинок у растений с длинным венчиком и т.д. Только растения с цветками, строго соответствующим «стандартам», выработанным совместной эволюцией цветковых растений и насекомых – опылителей, могут оставить потомство. Следовательно, в данном случае наблюдается действие стабилизирующей формы естественного отбора.
Задача 2. Какая форма естественного отбора приводит к выработке устойчивого адаптационного полиморфизма в популяциях божьих коровок. Черных форм отмечено осенью 60%, а весной 37%. Красных форм осенью было меньше 40%, а весной значительно больше. Красные лучше переносят зимний холод, а черные – интенсивнее размножаются летом.
Ответ: дизруптивная форма естественного отбора
Задача 3. Какая форма естественного отбора покровительствует индивидуумам, гетерозиготным по гену серповидноклеточности? Особи, гомозиготные по рецессивному гену, погибают до 2-х лет. 20% коренного населения Африки, 9% негров в США и Бразилии, 15% населения некоторых частей Индии и ряда других стран оказываются гетерозиготными по этому гену. Такая высокая концентрация летального гена в природе объясняется тем, что в гетерозиготном состоянии этот ген определяет устойчивость особи к малярии, являющейся в некоторых тропических странах одной из основных причин смертности населения.
Ответ: стабилизирующая форма естественного отбора.
Задача 4. Действием, какого элементарного эволюционного фактора можно объяснить наличие существования ярко выраженных рас погремка, имеющего ранее цветущие и поздно цветущие формы, полностью репродуктивно изолированные друг от друга.
Ответ: действием сезонной изоляции.
Задача 5. Подтверждением, какого правила эволюции можно считать приобретение одной из ветвей рептилий адаптаций к полету с последующим сохранением и усилением этой приспособленности?
Ответ: правила прогрессирующей специализации Ш. Депере.
Занятие № 20 «Филогенез покровов тела и скелета позвоночных животных»
Подготовка к практическому занятию
При подготовке к занятию необходимо использовать основную, дополнительную литературу и лекционный материал.
Перечень вопросов для самоподготовки студентов по теме:
1. Систематика типа хордовые.
2 основные направления эволюции покровов и скелета в типе хордовые.
3. Развитие изучаемых систем в различных подтипах и классах хордовых животных.
4. Способы морфо-функциональных преобразований покровов и скелета.
5. Возникновение пороков развития в названных системах у человека.
6. Выявление филэмбриогенезов в каждой системе, характерных для человека.
7. Деонтологические принципы взаимоотношений врача и больного с пороками развития.
Перечень практических умений и навыков по изучаемой теме:
— использовать знание основных таксономических единиц при сравнительном филогенезе изучаемых систем органов;
— дифференцировать основные пути становления развития и формирования покровов и их производных, связанных со сменой сред обитания;
— дать сравнительную характеристику производным кожи в сравнительном ряду;
— объяснить причину возникновения онто-филогенетически обусловленных пороков развития покровов на основании знаний о механизмах развития системы;
— определить основные моменты становления осевого скелета в сравнительном ряду позвоночных;
— выделить особенности строения поясов конечностей и скелета свободных конечностей у позвоночных разного уровня организации;
— объяснить причину возникновения онто-филогенетически обусловленных пороков развития скелета на основании знаний о механизмах развития системы;
— делать выводы о способах морфофункциональных преобразований изучаемых систем органов;
— формулировать положение о профилактике тератогенеза и деонтологии взаимоотношений с больными.
Темы рефератов и сообщений по теме:
(Правила оформления рефератов см. «Занятие№1»)
Предлагаемые темы рефератов:
— Способы преобразования органов и функций
— Темпы эволюции органов и функций
— Основные черты организации хордовых
— Эволюция хордовых животных
— Онто-филогенетически обусловленные пороки развития покровов тела у человека
— Причины нарушений развития осевого скелета у человека
Самоконтроль по тестовым заданиям изучаемой темы:
С целью проверки своих знаний выберите правильный ответ на вопросы, приведенные ниже:
Покровы тела
1. Основная функция кожи современных земноводных:
Сборник ситуационных задач с эталонами ответов для студентов 1 к. Сборник ситуационных задач с эталонами ответов для студентов 1 курса, обучающихся по специальностям 31. 05. 03 Стоматология
Двое здоровых молодых людей, жених и невеста, обратились в генетическую консультацию в связи с проявлявшейся в обеих семьях аномалией слуха: у жениха были глухие брат, дядя со стороны матери и племянник (сын сестры), а невеста имела глухих брата и сестру, но оба ее родителя обладали нормальным слухом.
Какова вероятность глухих детей у данной пары?
Определите тип наследования данного заболевания?
Девушка низкого роста обратилась по поводу недоразвития половых признаков. При обследовании обнаружены врожденные соматические пороки развития и гипоганадизм. Легкая умственная отсталость. О родственниках данные отсутствуют. Цитологически: почти все клетки буккального эпителия не содержат глыбки полового хроматина. Кариотип прилагается.
Каковы причины заболевания и прогноз потомства?
Родился мальчик со значительным нарушением внешних морфологических признаков. При обследовании обнаружены пороки внутренних органов. Функциональные симптомы: глухота, судороги. Родители здоровы. Возраст матери – 35 лет, отцу – 43. оба родителя давно курят. Дерматоглифика: на пальцевых подушечках учащены радиальные петли и дуги. В клетках буккального эпителия половой хроматин отсутствует.
Каковы причины данного заболевания?
У здоровых родителей родилась девочка, с ярко выраженными фенотипическими признаками: монголоидный разрез глаз, глубокие борозды на губах, большой язык, отклонение в развитии внутренних органов. Выявилось отставание интеллектуального развития. В буккальном эпителии одна глыбка полового хроматина. Кариотип прилагается.
С какими нарушениями связано данное заболевание?
Занятие №14. Медицинская генетика. Методы изучения наследственности человека
Задача №1
Какие факторы в большей степени влияют на проявление эпилепсии?
Из 102 пар МЗ в 20 случаях перенесли инфаркт оба близнеца, а из 155 пар ДЗ в 24 парах заболели оба близнеца.
Вычислить конкордантность для МЗ и ДЗ.
Определите коэффициент наследуемости
Определите генотип больных ФКУ.
Определите генетическую структуру популяции в Белоруссии.
Алькаптонурия аутосомно – рецессивное заболевание характеризуется окрашиванием хрящевых тканей и быстрым потемнением подщелоченной мочи. В старости при этой аномалии развивается артрит. Заболевание встречается с частотой 1:100 000.
Вычислите количество гетерозигот в популяции.
Какой закон необходимо использовать для расчетов?
В случайной выборке людей выявлено 590 голубоглазых и 820 кареглазых.
Определите частоту аллелей карих (А) глаз в данной популяции.
Определите частоту аллелей голубого (а) цвета глаз в популяции.
Проведите анализ родословной:
Определить тип наследования заболевания, выяснить генотип больных.
Какова вероятность рождения больного ребёнка от больного родителя, если он женится на здоровой женщине?
Задача №7
Проанализируйте родословную, в которой прослеживается наследование дефекта зубной эмали.
Задача №8
Проведите анализ родословной:
Определить тип наследования гемофилии, выяснить генотип больных.
Какова вероятность рождения больного сына у пробанда, если он вступит в брак с гетерозиготной по гемофилии женщиной?
Задача №9
В генетическую консультацию обратилась беременная женщина в связи с рождением троих детей от двух браков с множественными врожденными пороками развития и выкидышем. В результате цитогенетического исследования у обратившейся женщины было обнаружено 45 хромосом. Кариотип: 45, ХХ, tr (13q 13q). Кариотипы родителей и сибсов консультирующейся нормальные.
Возможно ли рождение здорового ребенка у консультируемой жнщины?
Охарактеризуйте мутацию, которая привела к уменьшению количества хромосом.
БИОЛОГИЯ РАЗВИТИЯ
Занятие №15. Биология развития организмов. Оплодотворение. Эмбриогенез
Задача №1
Яйцеклетка содержит небольшое количество желтка, достаточно равномерно распределенного в цитоплазме с центрально расположенным ядром. Такая яйцеклетка есть у морских ежей, червей, млекопитающих, ланцетника.
Определите тип яйцеклетки.
Какое значение для эмбриогенеза имеет количество и распределение желтка в яйцеклетке?
Яйцеклетка содержит много желтка, который неравномерно распределен в цитоплазме, полностью отделен от нее и сосредоточен на вегетативном полюсе.
1. К какому типу принадлежит такая яйцеклетка?
2. Какие животные имеют такую яйцеклетку?
В яйцеклетке большая часть желтка сосредоточена у вегетативного полюса. Частично желток погружен в цитоплазму и не обособлен от нее в виде отдельной фракции.
1. К какому типу принадлежит такая яйцеклетка?
2. Какие животные имеют такую яйцеклетку?
Процесс состоит из ряда последовательных митотических делений зиготы и заканчивается образованием многоклеточного зародыша.
1. Как называется этот процесс?
2. В какой период онтогенеза он происходит?
3. Какая особенность митотического цикла проявляется в это время?
Задача №5
Существует тип дробления зиготы, при котором первая борозда проходит от анимального полюса к вегетативному полюсу и приводит к образованию одинаковых бластомеров. Митотическое веретено второго деления закладывается под углом 90 градусов от первого, но тоже ориентировано по анимально-вегетативной оси яйца. Третье деление происходит по экватору. В дальнейшем чередуются меридиональные и экваториальные деления, приводящие к образованию 64, 128, 256 клеток. В результате возникает зародыш, у которого бластомеры примерно одного размера, располагаются рядами вдоль центральной оси.
Какой тип дробления описан?
От чего зависит тип дробления зиготы?
В чем заключается правило Сакса-Гертвига?
Во время этого этапа эмбриогенеза происходит впячивание одного из участков бластодермы внутрь бластоцеля целым пластом. Перемещение пласта клеток идет от вегетативного полюса к анимальному полюсу.
Как называется этот этап эмбриогенеза?
Что образуется в результате этого этапа эмбриогенеза?
Существуют животные, у которых клеточный материал первоначально входит в состав стенки первичной кишки. Позже мезодерма выделяется в качестве самостоятельной закладки путем симметричного впячивания в полость бластоцеля с последующей отсоединением.
Как называется такой способ образования мезодермы?
У каких животных третий зародышевый листок образуется таким образом?
Процесс происходит в начале органогенеза, в его ходе формируется нервная пластинка до замыкания в нервную трубку. Параллельно образуется хорда и вторичная кишка, а лежащая по бокам хорды мезодерма дифференцируется на сомиты.
Как называется этот этап эмбриогенеза?
Комплекс, каких органов образуется в результате этого этапа?
Орган представляет собой эктодермальный мешок, заполненный жидкостью, в которой находится зародыш. Эктодермальный мешок играет первостепенную роль в защите зародыша от высыхания и механических повреждений.
К какой группе органов относится этот мешок?
Как называется этот орган?
У каких животных этот орган есть?
При таком типе развития вышедшие из яйцевых оболочек или новорожденные организмы отличаются от взрослых только размерами, недоразвитием органов и пропорций тела.
Как называется такой тип развития в ювенильном периоде?
У каких животных наблюдается данный тип развития?
Занятие №16. ОНТОГНЕНЕЗ КАК ПРОЦЕСС РЕАЛИЗАЦИИ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ. ГЕННАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ОНТОГЕНЕЗА
Задача №1
В лаборатории Эдельмана (США) в культуру клеток животных тканей, которые первоначально были отделены друг от друга и напоминали мезенхиму, были последовательно введены молекулы ДНК, кодирующие белки клеточной адгезии (САМ), белки адгезии к субстрату (SAM) и белки клеточных контактов (CGM). В результате клетки образовывали пласт, напоминающий эпителий, в котором между клетками возникли щелевые и адгезивные контакты.
Какой вывод можно сделать на основе результата, полученного в ходе эксперимента?
Какую роль в эмбриогненез играют обнаруженные белки?
Если из яйцеклетки морского ежа или тритона удалить ядро, но сохранить структуры ахроматинового митотического аппарата, то после проникновения сперматозоида яйцеклетка начнет дробиться. В результате дробления образуются безядерные бластулоподобные структуры. Однако, дальнейшее развитие не происходит.
Какой вывод можно сделать из описанных экспериментов?
Какие условия необходимы для дальнейшего развития?
Г. Шпеман наблюдал формирование глаза у тритона. Наиболее ранняя закладка глаза представляет собой участок ткани, промежуточного мозга (глазной пузырь), растущий по направлению к кожной эктодерме. На месте сближения глазного пузыря и эктодермы образуется хрусталик. Если на одной стороне зародыша удалить закладку глазного пузыря, то хрусталик не образуется. Если, наоборот, закладку глазного пузыря пересадить под кожу в другом месте, то на границе эктодермы и глазного пузыря формируется хрусталик.
Какое явление наблюдал ученый?
Какие клеточные механизмы работают в процессе формирования глаза?
Х. Дриш и Г. Шпеман на морских ежах и тритонах показали, что ядра ранних бластомеров способны обеспечить дифференцировку любых типов клеток. В их опытах бластомер, из которого должна бала образоваться только часть зародышей, показал способность к развитию целого организма.
Какое явление описали ученые?
Присуще ли это свойство ядер у ранних бластомеров человека?
Этот клеточный механизм очень важен для онтогенеза. Он протекает с разной интенсивностью, в разных местах и в разное время, носит клональный характер, подчиняется генетическому контролю. В настоящее время известны вещества, которые стимулируют процесс (например, гормоны) и вещества ингибиторы (например, кейлоны).
Какой это клеточный механизм?
Какое биологическое значений имеет этот механизм?
У человека встречаются такие эмбриопатии, как микрогерия, полигерия, макрогерия и гетеротопия нейронов в белом веществе мозга.
Какой механизм лежит в основе этих эмбриопатий?
Какое свойство клеток обеспечивает этот клеточный механизм?
На стадии гаструлы у тритона с помощью фермента трипсина разрушали материал, соединяющий клетки друг с другом. Диссоцированные клетки перемешивали, а затем помещались в условия, где они могли свободно перемещаться и взаимодействовать друг с другом. Через некоторое время клетки вновь сгруппировались в исходном порядке.
Какой вывод можно сделать из этого опыта?
Наличие, каких клеточных механизмов демонстрирует этот опыт?
На стадии метаморфоза земноводных у головастика рассасывается хвост, жабры, жаберные крышки.
Какой клеточный механизм иллюстрирует эти процессы?
Какие примеры демонстрируют проявление данного механизма в эмбриогенезе у человека?
Как называется эта гипотеза?
Ученые изучали гомозиготные рецессивные нежизнеспособные мутанты у дрозофилы, у которых были нарушены самые начальные этапы развития до периода гаструляции.
Как называются изученные гены?
За какие процессы отвечают белки, кодируемые этими генами?
РЕГЕНЕРАЦИЯ И ГОМЕОСТАЗ
Занятие №17. РЕГЕНЕРАЦИЯ
Задача №1
В больницу №6 г. Красноярска машиной скорой медицинской помощи доставлен больной после автомобильной катастрофы. При осмотре травматологом установлено, что на голове у больного открытая рана. Рентгенологическое исследование показало раздробление плоских костей черепа. Известно, что в норме плоские кости не регенерируют.
Какие существуют виды регенерации?
Какие методы восстановления целостности костей черепной коробки вы могли бы предложить в данном случае для заживления дефекта?
Дети во время рыбалки на озере поймали рака, у которого обнаружили вместо левого глаза длинный усик.
С каким явлением столкнулись ребята?
Как вы можете объяснить наличие на месте глаза совершенно другого органа у рака?
У пожилой женщины, обратившейся к хирургу в поликлинику, обнаружены долго не заживающие раны на нижних конечностях. По объяснению женщины эти раны у нее не заживают практически в течение полугода.
Как вы объясните пожилому человеку процесс длительного незаживления ран?
Что можно рекомендовать для стимуляции заживления?
ПОПУЛЯЦИОННО-ВИДОВОЙ УРОВЕНЬ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИВЫХ СИСТЕМ
Занятие №19. ОСНОВЫ ЭВОЛЮЦИОННОЙ ТЕОРИИ. МИКРОЭВОЛЮЦИЯ, МАКРОЭВОЛЮЦИЯ
Исследование ветро- и насекомоопыляемых растений показало, что размеры и форма цветов у энтомофильных более стабильны, чем у анемофильных.
С чем связано данное явление?
Какая форма естественного отбора обеспечивает указанный результат?
Существуют чёрные и красные формы божьих коровок. Черных форм отмечено осенью 60%, а весной 37%. Красных форм осенью было меньше 40%, а весной значительно больше. Красные лучше переносят зимний холод, а черные – интенсивнее размножаются летом.
Как называется данное явление?
Какая форма естественного отбора приводит к данному явлению?
Особи, гомозиготные по рецессивному гену серповидноклеточной анемии, погибают до 2-х лет. 20% коренного населения Африки, 9% негров в США и Бразилии, 15% населения некоторых частей Индии и ряда других стран оказываются гетерозиготными по этому гену.
С чем связана такая высокая концентрация летального гена в природе?
Какая форма естественного отбора покровительствует индивидуумам, гетерозиготным по гену серповидноклеточной анемии?
Существуют несколько ярко выраженных рас погремка, имеющего ранее цветущие и поздно цветущие формы, полностью репродуктивно изолированные друг от друга.
Как называется данное явление?
Действием какого элементарного эволюционного фактора можно объяснить данное явление?
Одна из ветвей эволюции рептилий привела их к полёту.
Подтверждением какого правила эволюции можно считать данное приобретение?
Как далее данная адаптация развивалась?
Перечень практических умений по изучаемой теме
— классической генетике (законы Менделя, взаимодействие генов);
— анализу родословной, определению типа наследования и прогноза потомства;
— использованию близнецового метода для выяснения доли генотипа и средовых факторов в развитии признаков и заболеваний;
— раскладывать кариотип, анализировать его и поставить цитогенетический диагноз.
5. Самоконтроль по тестам и ситуационным задачам
осуществляется на основе ранее рассмотренных при самоподготовке и выполнении практических работ по темам практических занятий с №7 по № 17.
Занятие № 19: «Основы эволюционной теории. Микроэволюция, макроэволюция»
Подготовка к практическому занятию
Для подготовки к занятию по теме необходимо изучить основные и дополнительные литературные источники, и проверить свои знания по вопросам, тестовым заданиям и ситуационным задачам, предложенным по данной теме.
Перечень вопросов для самостоятельной подготовки по теме занятия:
1. Биологическая эволюция и доказательства эволюционного процесса.
2. Микроэволюция. Макроэволюция. Черты сходства и различия.
3. Элементарный эволюционный материал.
4. Популяции – элементарные эволюционные единицы.
5. Мутационный процесс, изоляция, популяционные волны, естественный отбор – как элементарные эволюционные факторы.
6. Основные формы естественного отбора.
7. Вид. Критерии вида.
8. Видообразование. Основные способы видообразования.
9. Формы филогенеза (филетическая, дивергентная, конвергентная, параллелизм).
10. Направления эволюции (арогенез, аллогенез).
11. Критерии биологического прогресса по Северцову.
12. Правила эволюции.
Перечень умений, приобретаемых в ходе самоподготовки по теме
— дать определение основным понятиям;
— показать черты сходств аи отличия между процессами микро- и макроэволюции;
— охарактеризовать механизмы и движущие силы эволюции;
— выявить элементарные факторы направленного и ненаправленного действия в эволюции;
— показать отличия в формах естественного отбора;
— относительный характер каждого из критериев вида;
— дифференцировать способы видообразования, формы филогенеза и направления эволюции;
— обосновать главные правила эволюции;
— логически мыслить по теме занятия, обобщать, делать выводы;
— на основе имеющихся знаний, находить правильное решение ситуационных задач.
Рекомендации по выполнению УИРс
(требования к оформлению см. « Занятие №1»)
Предлагаемые темы рефератов:
— Развитие дарвинизма и его влияние на биологию
— Синтез генетики и классического дарвинизма
— Ископаемые промежуточные формы
— Элиминация и отбор
— Темпы и формы эволюции
— Пути биологического процесса по А.Н.Северцову
Самоконтроль по тестовым заданиям, изучаемой темы:
С целью проверки своих знаний выберите правильный ответ на вопросы, приведенные ниже:
1. Микроэволюция – это эволюционные изменения, идущие внутри:
2. Отбор, способствующий сдвигу нормы реакции признака или свойства:
3. Формирование сходной формы тела у акуловых, ихтиозавров и китообразных:
4. Тип эволюции, при котором переход в новую адаптивную зону сопровождается упрощением строения:
5. Автор правила необратимой эволюции:
6. Элементарный эволюционный фактор, имеющий направленный характер:
а) естественный отбор
в) популяционные волны
г) мутационный процесс
7. Элементарной эволюционной единицей является:
в) пара размножающихся особей
8. К формам естественного отбора не относится:
9. Главные направления эволюции это:
10. Автор правила адаптивной радиации:
Самоконтроль по ситуационным задачам:
Ответ: Устойчивость цветков энтомофилов обусловлена сопряженной эволюцией растений и их опылителей, «выбраковкой» уклонившихся форм. Шмель не может проникнуть в слишком узкий венчик цветка, хоботок бабочки не может коснуться слишком коротких тычинок у растений с длинным венчиком и т.д. Только растения с цветками, строго соответствующим «стандартам», выработанным совместной эволюцией цветковых растений и насекомых – опылителей, могут оставить потомство. Следовательно, в данном случае наблюдается действие стабилизирующей формы естественного отбора.
Задача 2. Какая форма естественного отбора приводит к выработке устойчивого адаптационного полиморфизма в популяциях божьих коровок. Черных форм отмечено осенью 60%, а весной 37%. Красных форм осенью было меньше 40%, а весной значительно больше. Красные лучше переносят зимний холод, а черные – интенсивнее размножаются летом.
Ответ: дизруптивная форма естественного отбора
Задача 3. Какая форма естественного отбора покровительствует индивидуумам, гетерозиготным по гену серповидноклеточности? Особи, гомозиготные по рецессивному гену, погибают до 2-х лет. 20% коренного населения Африки, 9% негров в США и Бразилии, 15% населения некоторых частей Индии и ряда других стран оказываются гетерозиготными по этому гену. Такая высокая концентрация летального гена в природе объясняется тем, что в гетерозиготном состоянии этот ген определяет устойчивость особи к малярии, являющейся в некоторых тропических странах одной из основных причин смертности населения.
Ответ: стабилизирующая форма естественного отбора.
Задача 4. Действием, какого элементарного эволюционного фактора можно объяснить наличие существования ярко выраженных рас погремка, имеющего ранее цветущие и поздно цветущие формы, полностью репродуктивно изолированные друг от друга.
Ответ: действием сезонной изоляции.
Задача 5. Подтверждением, какого правила эволюции можно считать приобретение одной из ветвей рептилий адаптаций к полету с последующим сохранением и усилением этой приспособленности?
Ответ: правила прогрессирующей специализации Ш. Депере.
Занятие № 20«Филогенез покровов тела и скелета позвоночных животных»