Upload
others
View
6
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Тема: Биология пола.• Характеристика признаков, определяющих пол, его детерминация. Этапы
формирования (дифференцировки) пола у человека.• Признаки, ограниченные полом, им контролируемые и сцепленные с
половыми хромосомами.
Тема: Биоритмы.• Классификация биоритмов из биологическое значение.• Варианты хронотипов.
• На 11 – ю (с 20.04. ) и 12 – ю (c 27.04.) учебную неделю
17.04.2020 1
• Пол характеризуется совокупностью морфологических, физиологических, биохимических, поведенческих и других признаков организма.
• Половые признаки преимущественно обусловлены генетическими факторами.
• Половые признаки обеспечивают возможность полового размножения.
• Половое размножение приводит к перекомбинации генетической информации путем её обмена (конъюгация) или слияния (копуляция).
17.04.2020 2
• У кур, некоторых птиц, рыб, моллюсков женский пол гетерогаметный (ZW), а мужской – гомогаметный (ZZ).
• У некоторых круглых червей, пауков и насекомых отсутствует игрек хромосома. В этом случае генотип самки – XX, а самца –X0. У бабочек наоборот: у самки X0, а у самца – XX.
• Диплоидно-гаплоидный механизм определения пола. У пчелиной матки и рабочих пчел 32 аутосомы, а у трутней - 16.
17.04.2020 3
Формирование (дифференцировка) пола проходит в несколько этапов
1. Генетический2. Гонадный3. Гормональный4. Гаметный5. Фенотипический
6. Гражданский7. Пол воспитания8. Половое самосознание9. Половая роль в обществе
У всех животных и человека
У человека
17.04.2020 4
• 1-й этап:• Пол человека определяется
(детерминируется) в момент оплодотворения.
• Y хромосома, заставляет женский эмбрион превращаться в мужской.
• Если в клетках половых органов находятся XX хромосомы, то развитие продолжается по женскому типу и развиваются яичники.
17.04.2020 5
2 –й этап - гонадный пол
• До 7 недели развития тип гонады не определен
Есть ген SRY –будет семенник
Нет гена SRY, будет яичник
ХХХY SRY
17.04.2020 6
3 и 4 этапы: гормональный и гаметныйпол
• Гонады – железы смешанной секреции –образуют гормоны и гаметы
17.04.2020 7
Семенник выделяет:• Антимюллеровский гормон – вызывает
рассасывание мюллерова канала;• Тестостерон – превращает вольфов канал в
семявыносящие протоки• Дигидротестостерон – формирует наружные
гениталии• Нет этих гормонов – будет девочка:• Мюллеров канал даст матку и трубы, Вольфов
канал исчезнет, половой бугорок преобразуется в клитор
17.04.2020 8
• Если отсутствует вторая X или Y хромосома, то гонады не
дифференцируются. Внутренние и наружные половые органы сохраняют
женский фенотип, но остаются недоразвитыми.
17.04.2020 9
5 –й этап - фенотипический пол• Половые гормоны
влияют на все органы, формируя первичные (имеющиеся при рождении) и вторичные половые признаки (формируются в период полового созревания для привлечения партнера)
17.04.2020 10
• Самостоятельно рассмотрите вопрос о том, что или кто определяет и влияет на формирование гражданского пола, полового самоопределения и поведения.
17.04.2020 11
Различия самцов и самок называют половым диморфизмом
17.04.2020 12
Пример:
• У мужчин лучше развиты пространственные навыки,
• они схватывают ситуацию в целом;
• Женщины более внимательны к деталям
• и у них лучше развита речь
17.04.2020 13
Дифференцировка пола у млекопитающих• Ген SRY (sex region of Y-chromosome) отвечает за
производство тестис - детерминирующего фактора, который активирует работу генов, находящихся на аутосомах (SOX9 17 хромосома).
• Биохимические процессы приводят к формированию семенников и мужского фенотипа.
• На хромосоме X находится ген DAX, который кодирует белок нейтрализующий действие мужского гена.
• На X хромосоме находится ген, отвечающий за формирование на соматических клетках рецепторов к тестостерону.
• Описаны около 20 дефектов генов, которые приводят к нарушению развития внешних и внутренних половых признаков (гермафродитизм).
• Нарушение дифференцировки пола может произойти на любом этапе
17.04.2020 14
Fergusson-Smith, 2007
На этапе формирования гонад, например – гипогонадизм
(недоразвитие половых желез)
17.04.2020 16
На уровне продукции гормонов:
• Нарушение выработки гормонов может привести к нарушению формирования половых органов
17.04.2020 17
Например, адреногенитальный синдром, (врожденная гиперплазия коры
надпочечников) - ложный женский гермафродитизм
Женские половые гормоны
Гормоны коры надпочечников
Мужские гормоны
Блок синтеза кортикостероидов ведет (по принципу обратной связи) к усилению синтеза половых стероидов
17.04.2020 18
Вопрос 2. Признаки, ограниченные полом, им контролируемые и
сцепленные с половыми хромосомами.
17.04.2020 19
• Пол оказывает влияние на признаки, формирующиеся под влиянием генов, находящихся на аутосомах.
• признаки, ограниченные полом. Проявляются они только у одного пола.
• признаки, контролируемые полом или зависимые от пола. Проявляются и у мужчин и у женщин, но по-разному.
17.04.2020 20
• Помимо общих участков на половых хромосомах имеются различающиеся участки, то есть гены, которые не встречаются на противоположной хромосоме.
• Таким образом, у мужчин в половых хромосомах некоторые гены не имеют второго аллеля. Подобное состояние гена называется гемизиготным, а признаки, развитие которого обусловлено одиночным аллелем, расположенным в одной из альтернативных половых хромосом, получили название сцепленных с полом.
17.04.2020 21
• Признаки, сцепленные с X хромосомой, могут быть рецессивными и доминантными. Их насчитывается около 200.
• К рецессивным например относится гемофилия А и В, дальтонизм (неспособность различать красные и зеленые цвета), атрофия зрительного нерва.
• К доминантным признакам – рахит, не поддающийся лечению витамином Д, темная эмаль зубов.
• Голандрические признаки также определяются одним аллелем.
• Это волосатость ушей, перепонки между пальцами ног, ихтиоз (кожа имеет глубокую исчерченность и напоминает рыбью чешую), рост волос в наружных слуховых проходах и на средних фалангах пальцев.
17.04.2020 22
БИОРИТМЫ
В зависимости от длительности периода:ЦиркадианныеУльтрадианныеИнфрадианныеГодичные (сезонные)а также - месячные и недельные.
• С позиций взаимодействия организма с природными часами различают два типа ритмов:
• - адаптивные ритмы или биоритмы —колебания с периодами, близкими к основным геофизическим циклам, роль которых заключается в адаптации организма к периодическим изменениям окружающей среды;
• - физиологические ритмы.
• Установление биологических ритмов человека происходит благодаря внешним и внутренним синхронизаторам времени. Среди внешних«времязадателей» ритма для человека выделяютфизические и социальные.
• К первым относятся: свет - смена дня и ночи, суточные колебания температуры, влажности воздуха барометрического давления, ионизации воздуха и другие параметры погоды.
• К социальным водителям ритма, прежде всего, относятся распорядок производственной и бытовой деятельности, интенсивность городского шума, освещение улиц то есть циклические ритмы общественной жизни.
Внутренние времязадаватели делятся на центральные и периферические. Первые локализованными в супрахиазматическом ядре гипоталамуса и эпифизе.Периферическое звено. На молекулярном уровне циркадные часы модулируют экспрессию генов практически на всех возможных этапах. - 10% всех генов экспрессируются циркадным способом.- 20 из 49 рецепторов на ядерной мембране демонстрируют циркадный ритм экспрессии мРНК в печени, в белой и бурой жировой ткани и в мышцах. Кандидатами на синхронизацию между центральным и периферическим звеньями являются факторы транскрипции: фактор теплового шока 1 (HSF1) и фактор ответа сыворотки 1 (SRF1).
Синхронизация внутренних ритмов человека с внешними водителями ритма к 17-19 годам приводит к формированию индивидуального суточного ритма физической и умственной работоспособности.
Различают ритмичные биологические типы и аритмичные. Ритмичные в свою очередь делятся на утренний тип -«жаворонки, львы», вечерний – «совы, волки» и дневной –«голуби, медведи». Аритмики: молоспящие (высокая активность и утром и вечером - дельфины) и многоспящие(низкая активность и утром и вечером - тюлени).
Честно ответьте на вопросы.
• 1.Трудно ли вам вставать рано утром?Да, почти всегда — 3 балла;иногда — 2 балла;редко — 1 балл;крайне редко — 0 баллов.
• 2.Если бы у вас была возможность выбора, в какое время вы ложились бы спать вечером?После часа ночи — 3 балла;с 23 до 1 ч. — 2 балла;с 22 до 23 ч. — 1 балл;до 22 ч. — 0 баллов.
• 3.Какой завтрак вы предпочитаете в течение первого часа после пробуждения?Плотный — 0 баллов;менее плотный — 1 балл;можно ограничиться вареным яйцом — 2 балла;достаточно чашки чая или кофе — 3 балла.
• 4.Если вспомнить все ваши последние размолвки с домочадцами и коллегами, в какое время суток они преимущественно происходят?В первой половине дня — 1 балл;во второй половине дня — 0 баллов.
• 5.От чего вам было бы легче отказаться?От утреннего чая или кофе — 2 балла;от вечернего чая — 0 баллов.
• 6.Насколько точно вы можете отсчитать время в 1 минуту (не глядя на секундомер, можете определить этот промежуток времени)?Меньше минуты — 0 баллов;больше минуты — 2 балла.
• 7.Насколько легко вы меняете привычки, связанные с едой, во время отпуска, поездок?Очень легко — 0 баллов;легко — 1 балл;трудно — 2 балла;не меняете — 3 балла.
• 8.Если рано утром предстоят важные дела, на сколько раньше вы ложитесь спать?Более чем на 2 часа — 3 балла;на час-два — 2 балла;меньше чем на час — 1 балл;как обычно — 0 баллов.
• Сосчитайте сумму баллов. Запишите её в ответе задания
Задание на 22. 04 У дрозофилы имеются две пары альтернативных признаков: серая и желтая окраска тела, нормальная и зачаточная форма крыльев. Скрещивается гомозиготная самка с желтым телом и нормальными крыльями с гомозиготным самцом, имеющим серое тело и зачаточные крылья. Все самки получаются серыми с нормальными крыльями, а все самцы – желтыми с зачаточными крыльями. Первую пару признаков обозначьте буквой А-а, вторую – В-в.Какой признак сцеплен с полом, а какой нет?Какие признаки доминируют?Хронотип -17.04.2020 36
Задание на 28.04.Облысение, начинающееся со лба, является признаком, доминантным у мужчин и рецессивным у женщин (поэтому лысые мужчины встречаются чаще). Признак кодируется аутосомным геном. Облысевший мужчина (гетерозиготный по гену лысости) женился на женщине с нормальными волосами, мать которой была лысой.Определите возможные генотипы потомства. К какой группе признаков относиться данный вид облысения?Хронотип -17.04.2020 37
Задание на 29.04.Выше отмечалось, что у некоторых организмов, например, у птиц, гетерогаметными (ZW) являются женские особи, а мужские – гомогаметные (ZZ). У кур полосатость окраски обусловлена сцепленным с Z-хромосомой доминантным геном В, а отсутствие полосатости – его рецессивным аллелем b. Наличие гребня на голове определяется доминантным аутосомным геном С, а его отсутствие – рецессивным аллелем с. Две полосатых, имеющих гребешки птицы были скрещены и дали двух цыплят – полосатого петушка с гребешком и неполосатую курочку, не имеющую гребешка. Определить генотипы родительских особей.Хронотип -
17.04.2020 38