Головна

Урок №1.

Онтогенезом називається індивідуальний розвиток особини (Е. Геккель, 1866).

Онтогенез рослин і тварин складається з якісно різних періодів: ембріогенез, юність, зрілість і старість.

Диференціальна активність генів в ході онтогенезу. В результаті диференціальної активності генів формуються різні диференційовані клітинні лінії, а на їх основі - тканини і органи. Дифференцировкой називають комплекс змін, залучених в прогресивні розбіжності в структурі та функціях клітин організму. При цьому в кожній лінії клітин диференціювання приводить до постійного звуження спектра транскрипції. Організм дорослих гермафродитів нематод складається з 959 соматичних клітин, у самців 1031 клітка. Число зародкових клітин у обох статей варіює. Число соматичних клітин фіксоване. Кожна клітинна лінія (тканина, орган) характеризується певним набором генів, які активуються в процесі її розвитку. Число генів, залучених в розвиток і функціонування органів і тканин людини: мозок - 3195, очей - 547, нирка 712, ембріон - 1989.

Тотипотентних здатність окремих клітин в процесі реалізації укладеної в них генетичної інформації не тільки до диференціювання, але і до розвитку в цілий організм. Тотипотентних запліднені яйцеклітини рослин і тварин. Для соматичних клітин тварин характерна тканинна специфічність з ранніх стадій ембріонального розвитку, і тому вони не мають тотипотентностью. Однак стовбурові клітини в оновлюються тканинах тварин в межах одного типу тканини можуть розвиватися в різних напрямках. Наприклад, стовбурові клітини кровотворної тканини ссавців дають початок еритроцитів і лейкоцитів. Соматичні клітини рослин здатні повністю реалізувати свій потенціал розвитку з утворенням цілого організму. Спеціалізовані клітини самих різних органів (листа, кореня, квітки) здатні до розмноження в штучному середовищі поза організмом. При створенні оптимального співвідношення фітогормонів у живильному середовищі культивовані клітини можуть утворювати пагони або перетворюватися в результаті соматичного ембріогенезу в зародишеподобние структури, які потім розвиваються в цілий організм. Здатність соматичних клітин рослин проявляти тотіпотентность залежить від генотипу. Тотипотентність соматичних клітин лежить в основі їх використання в генетичній і клітинної інженерії. Гомеозісние мутації у дрозофіли. Після завершення формування сегментації, вступають в дію гомеозисні гени - великий клас генів, які контролюють розвиток якоїсь частини тіла з певного сегмента. В результаті гомеозісной мутації з даного сегмента розвивається якась інша частина тіла.

канцерогенез - складний патофізіологічний процес зародження і розвитку пухлини.

Онкологічні захворювання займають друге місце як причина смертності населення в економічно розвинених країнах, поступаючись тільки захворювань серцево-судинної системи. У різних регіонах земної кулі число хворих пухлинами коливається від 65 до 360 на 100 000 населення.

Пухлина - це надмірне, некоордініруемое організмом, потенційно безмежне розростання тканини, що складається з якісно змінених клітин, для яких характерні нестримна проліферація, диференціювання, морфологічний, біохімічний і функціональний атипізм.

Пухлинний процес - це незбалансований тканинний зростання, надлишкове розмноження клітин, що не відповідає потребам тканини і організму в цілому.

У патології зустрічаються і інші процеси, що супроводжуються розростанням тканини, але вони істотно відрізняються від істинного пухлинного росту. Так, одним з тканинних проявів запальної реакції є проліферація клітин. Але при запаленні пролиферируют клітини різного генезу: специфічні клітини даної тканини, клітини сполучної тканини, судин, деякі клітини крові. Зростання ж пухлини здійснюється за рахунок розмноження клітин одного типу, які є нащадками однієї клітини, що зазнала трансформації. Проліферація клітин при запаленні не безмежна, вона регульована, супроводжується клітинної диференціюванням і триває до заповнення тканинного дефекту. В основі гіперплазії і регенерації також лежить розмноження клітинних елементів одного типу, але і ця проліферація не безмежна, як в пухлинах, і завершується дозріванням клітин.

Таким чином, найсуттєвішою особливістю пухлинної тканини є безмежна проліферація клітин з порушенням процесу їх диференціювання.

Додаткові запитання:

Методи молекулярної біології.

I. Методи дослідження тонкої структури клітин:

1 - електронна мікроскопія

2 - цитохимический аналіз - ряд барвистих прийомів, спрямованих на виділення специфічних хімічних речовин.

3 - авторадіографія - Реєстрація речовин, мічених ізотопами. Необхідний для з'ясування локалізації місць синтезу біополімерів, для визначення шляхів перенесення речовин в клітині, для спостереження за міграцією або властивостями окремих клітин.

4 - метод дрібного фракціонування- Дозволяє отримати у вигляді окремих фракцій різноманітні клітинні компоненти і вивчити їх хімію, ультраструктуру і властивості.

II. Методи аналізу ДНК:

1 - виділення- Відбирають шар плазми, збагачений лейкоцитами, і за допомогою детергентів виробляють швидкий лізис клітин. Звичайна процедура лізису включає:

Екстрагування і видалення з розчину фрагментів білків, вуглеводів, ліпідів найчастіше роблять за допомогою фенольной, а потім хлороформно очищенням. При необхідності процедуру повторюють. Надалі молекули ДНК концентрують шляхом осадження в етанолі. При необхідності використання зразка ДНК її осаджують за допомогою високошвидкісного центрифугування, зливають спирт і розчиняють в буферному розчині.

2 - електрофорез - Це аналітичний метод, застосовуваний для поділу фрагментів ДНК за розміром (довжині) і формі. Сили електричного поля, що прикладається до зразків, змушують фрагменти ДНК мігрувати через гель. Гель міститься в камеру з буферним розчином, в якому сумарний заряд ДНК негативний, так що при підключенні електричного струму фрагменти починають рухатися в гелі від катода до анода. Довші молекули мігрують повільніше, так як затримуються в гелі, коротші молекули рухаються швидше. Для електрофоретичного аналізу ДНК зазвичай використовують агарозній (для відносно довгих молекул ДНК) і поліакриламідні (для високого дозволу коротких молекул ДНК, наприклад, в разі секвенування) гелі.

3 - рестрикция - Це метод розділення ДНК на фрагменти. Тут використовується специфічні ферменти рестріктази, які виділяються з бактеріальних клітин. Їх приблизно 20 видів, які відрізняються один від одного специфічним сайтом рестрикції (певна нуклеотидних послідовність, яка пізнається рестрикції). Даний метод рестрикції для різних цілей:

O Ідентифікації підвидів, видів

O Встановлення спорідненості між видами і т. Д.

4 - секвенування - Це метод визначення нуклеотидної послідовності ДНК. Секвенування проводять на апаратах секвінаторах. Існує 2 основні методи секвеніровнія:

O Сензіматіческій (ферментативний або метод Сенджер)

O Хімічний (рестракціонний або метод Максама-Гільберта)

5 - ДНК - зонд - Ідентифікація специфічних ділянок в протяжних молекулах ДНК. Зондом може служити будь-яка однониткових ДНК обмеженого розміру. При додаванні такої молекули до пулу різноманітних однониткових ДНК і забезпеченні умов для гібридизації ДНК-зонд утворює двунітевой структуру тільки з однією молекулою ДНК і тільки в тому місці, де він знайде комплементарную послідовність.

клонування. Послідовності ДНК попередньо клонують, щоб мати можливість отримувати їх в будь-який час і в необмеженій кількості. Клонування передбачає вбудовування (Інсерція) чужорідної (екзогенної) ДНК в векторну молекулу ДНК і введення цієї конструкції в клітини господаря.

Векторні системи.Як клонують векторів використовують модифіковані плазміди, фаги, ретровіруси, аденовіруси, а також деякі інші генетичні конструкції.

6 - гірідізація - Об'єднання 1-Стек гілок структур в 2-Стек гілок структури за принципом комплементарності.

7 - бібліотека генів представляє з собою набір клонованих фрагментів ДНК, повністю перекривають вихідну молекулу ДНК, виділену з будь-якого джерела.

8 - полімеразна ланцюгова реакція - Експериментальний метод молекулярної біології, що дозволяє домогтися значного збільшення малих концентрацій певних фрагментів нуклеїнової кислоти (ДНК) в біологічному матеріалі (пробі). (Для ідентифікації фрагмента ДНК, прилад-ампліфікатор).

Метод заснований на багаторазовому виборчому копіюванні певної ділянки ДНК за допомогою ферментів в штучних умовах (in vitro). При цьому відбувається копіювання тільки тієї ділянки, яка задовольняє заданим умовам, і тільки в тому випадку, якщо він присутній в досліджуваному зразку. На відміну від ампліфікації ДНК в живих організмах, (реплікації), за допомогою ПЛР амплифицируют відносно короткі ділянки ДНК.

 

Урок №1.

Тема. Вступ. Основні поняття генетики.

цілі:

1. Вивчити основні поняття генетики, загальні методичні рекомендації щодо вирішення генетичних завдань, алгоритм вирішення генетичних завдань, вимоги до оформлення завдань.

2. Формувати вміння використовувати генетичну символіку при вирішенні генетичних завдань.

3. Сформувати у старшокласників переконаність в тому, що знання основних понять генетики необхідно для розуміння важливої ??закономірності успадкування ознак, практичної спрямованості теми.

методи: словесні та наочні.




 Загальні методичні рекомендації щодо вирішення генетичних завдань |  Фенотипи і типи гамет пишуться строгопод відповідним генотипом. |  VII. актуалізація знань |  Основні етапи вирішення завдань (Довідковий матеріал) |  Основні правила, які допомагають у вирішенні генетичних завдань |  завдання №1 |  Визначення генотипу і фенотипу батьків за генотипом і фенотипом нащадків або розщеплення в потомстві. Основні етапи вирішення завдань |  Основні етапи вирішення завдань |  Визначення ймовірності появи потомства з заданою ознакою (Довідковий матеріал) |  Рішення задач (самостійна робота) |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати