Рис. 9.3. Различные варианты остатков желточного протока.
А—дивертикул Меккеля; Б—пупочно-подвздошный свищ (персистирование желточного протока); В—фиброзный шнур, соединяющий подвздошную кишку с пупком:
1—подвздошная кишка, 2—дивертикул Меккеля, 3—пупочно-подвздошный свищ, 4— фиброзный шнур
Рис. 9.4. Персистирование клоаки:
1—мочевой пузырь, 2—матка, прямая кишка, 4—клоака
Примеры некоторых врожденных пороков сердца и крупных артерий иллюстрируют вышеизложенные положения. Эктопия сердца — расположение сердца вне грудной полости. Различают шейную, абдоминальную и экстрастернальную эктопию. Шейную эктопию объясняют задержкой перемещения сердца с места формирования его зачатка в шейной области в переднее средостение. Этот порок приводит к гибели сразу после рождения. Он отражает онтофилогенетическую зависимость.
Рис. 9.5. Фронтальный срез сердца с тетрадой Фалло:
1—стеноз легочного ствола. 2—транспозиция аорты, 3—дефект межжелудочковой перегородки, 4—гипертрофия правого желудочка; стрелками показано направление движения крови
Правосторонняя дуга аорты развивается из эмбриональной правой дуги при редукции левой, или двойные дуги аорты, представленные двумя стволами, из которых один впереди трахеи, а другой позади пищевода. При изолированных пороках такого типа клинические проявления зависят от степени сдавления пищевода и трахеи. Оба связаны с нарушениями дифференцировки эмбриональных артериальных дуг.
Открытый артериальный (боталлов) проток (персистирование артериального протока) встречается с частотой около 1 на 1000 новорожденных.
Тетрада Фалло — стеноз легочного ствола, высокий дефект межжелудочковой перегородки, правосмещение устья аорты и приобретенная гипертрофия правого желудочка. Порок возникает в результате праводеленности артериального конуса и неслияния всех компонентов, образующих межжелудочковую перегородку. Частота — 0,7 на 1000 новорожденных, прогноз неблагоприятный (рис. 9.5).
Айала Ф., Кайгер Дж. Современная генетика. М., 1987. Т. 1—3.
Брода Э. Эволюция биоэнергетических процессов. М., 1978.
Гаврилов Л. А., Гаврилова Н. С. Биология продолжительности жизни. М., 1986.
Газарян К. Г., Белоусов Л. В. Биология индивидуального развития животных М 1983
Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология. М., 1990. Т. 1—3.
Гулберт С. Биология развития. М., 1995. Т. 1-—3.
Зотин А. И., Зотина Р. С. Феноменологическая теория развития, роста и старения организма, М., 1993.
Иванова-Казас О. М. Бесполое размножение животных. Л., 1977.
Карлсон Б. Основы эмбриологии по Пэпену. М., 1983. Т. 1, 2.
Кемп П., Армс К. Введение в биологию. М., 1988.
Лиознер Л. Д., Бабаева А. Г., Маркелова И. В. Регенерационные процессы и их изучение в СССР. М., 1990.
Льют Б. Гены. М., 1987.
Лэмб М. Биология старения. М., 1980.
Михайлов А. Т. Эмбриональные индукторы. М., 1988.
Молекулярная биология клетки / Б. Албертс, Д. Брей, Дж. Льюис и др. М., 1994.
Наследственные синдромы и медико-генетическое консультирование / С. И Козлова, Е. Семенова, Н. С. Демикова, О. Е. Блинникова. Л., 1987.
Тератология человека. Руководство для врачей / Под ред. Г. И. Лазюка М 1991
Токин Б. Д. Общая эмбриология. М., 1987.
Фогель Ф., Мотульски А. Генетика человека. М., 1990. Т. 1—3.
Фролькис В. В. Старение и увеличение продолжительности жизни. Л., 1988.
Яблоков А. В., Юсуфов А. Г. Эволюционное учение. М., 1989.
ОГЛАВЛЕНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ................................................................................................. 2
ВВЕДЕНИЕ......................................................................................................... 6
РАЗДЕЛ I. ЖИЗНЬ КАК ОСОБОЕ ПРИРОДНОЕ ЯВЛЕНИЕ.................. 8
ГЛАВА 1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЖИЗНИ..................................... 8
1.1. ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ БИОЛОГИИ.......................................................... 8
1.2. СТРАТЕГИЯ ЖИЗНИ. ПРИСПОСОБЛЕНИЕ, ПРОГРЕСС, ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ............. 12
1.3. СВОЙСТВА ЖИЗНИ.............................................................................. 17
1.4. ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЖИЗНИ................................................................ 20
1.5. ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЭУКАРИОТИЧЕСКОЙ КЛЕТКИ...................... 23
1.6. ВОЗНИКНОВЕНИЕ МНОГОКЛЕТОЧНОСТИ.................................... 27
1.7. ИЕРАРХИЧЕСКАЯ СИСТЕМА. УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИЗНИ 28
1.8. ПРОЯВЛЕНИЕ ГЛАВНЫХ СВОЙСТВ ЖИЗНИ НА РАЗНЫХ УРОВНЯХ ЕЕ ОРГАНИЗАЦИИ............................................................................................ 32
1.9. ОСОБЕННОСТИ ПРОЯВЛЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ У ЛЮДЕЙ. БИОСОЦИАЛЬНАЯ ПРИРОДА ЧЕЛОВЕКА......................... 34
РАЗДЕЛ II . КЛЕТОЧНЫЙ И МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЙ УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИЗНИ — ОСНОВА ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОРГАНИЗМОВ................................................................................................ 36
ГЛАВА 2. КЛЕТКА — ЭЛЕМЕНТАРНАЯ ЕДИНИЦА ЖИВОГО......... 36
2.1. КЛЕТОЧНАЯ ТЕОРИЯ.......................................................................... 36
2.2. ТИПЫ КЛЕТОЧНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ................................................ 38
2.3. СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ЭУКАРИОТИЧЕСКОЙ КЛЕТКИ................................................................. 39
2.3.1. Принцип компартментации. Биологическая мембрана................... 39
2.3.2. Строение типичной клетки многоклеточного организма................ 41
2.3.3. Поток информации............................................................................ 48
2.3.4. Внутриклеточный поток энергии..................................................... 49
2.3.5. Внутриклеточный поток веществ..................................................... 51
2.3.6. Другие внутриклеточные механизмы общего значения.................. 52
2.3.7. Клетка как целостная структура. Коллоидная система протоплазмы 52
2.4. ЗАКОНОМЕРНОСТИ СУЩЕСТВОВАНИЯ КЛЕТКИ ВО ВРЕМЕНИ 53
2.4.1. Жизненный цикл клетки.................................................................... 53
2.4.2. Изменения клетки в митотическом цикле......................................... 54
ГЛАВА 3......... . СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ГЕНЕТИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА............................................................. 60
3.1. НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ И ИЗМЕНЧИВОСТЬ — ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ЖИВОГО.................................................................................. 60
3.2. ИСТОРИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ ОБ ОРГАНИЗАЦИИ МАТЕРИАЛЬНОГО СУБСТРАТА НАСЛЕДСТВЕННОСТИ И ИЗМЕНЧИВОСТИ......................................................................................................................... 61
3.3. ОБЩИЕ СВОЙСТВА ГЕНЕТИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА И УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ ГЕНЕТИЧЕСКОГО АППАРАТА.................................... 64
3.4. ГЕННЫЙ УРОВЕНЬ ОРГАНИЗАЦИИ ГЕНЕТИЧЕСКОГО
АППАРАТА................................................................................................... 64
3.4.1. Химическая организация гена.......................................................... 65
3.4.1.1. Структура ДНК. Модель Дж. Уотсона и Ф. Крика................... 67
3.4.1.2. Способ записи генетической информации в молекуле ДНК. Биологический код и его свойства........................................................... 68
3.4.2 Свойства ДНК как вещества наследственности и изменчивости...... 71
3.4.2.1. Самовоспроизведение наследственного материала.
Репликация ДНК....................................................................................... 71
3.4.2.2. Механизмы сохранения нуклеогидной последовательности ДНК. Химическая стабильность. Репликация. Репарация................................ 78
3.4.2.3. Изменения нуклеотидных последовательностей ДНК.
Генные мутации........................................................................................ 84
3.4.2.4. Элементарные единицы изменчивости генетического материала. Мутон. Рекон.......................................................................................................... 90
3.4.2.5. Функциональная классификация генных мутаций..................... 91
3.4.2.6. Механизмы, снижающие неблагоприятный эффект генных мутаций................................................................................................................... 92
3.4.3. Использование генетической информации в процессах жизнедеятельности...................................................................................................................... 93
3.4.3.1. Роль РНК в реализации наследственной информации.............. 93
3.4.3.2. Особенности организации и экспрессии генетической информации у про- и эукариот....................................................................................... 104
3.4.3.3. Ген — функциональная единица наследственного материала. Взаимосвязь между геном и признаком................................................ 115
3.4.4. Функциональная характеристика гена........................................... 118
3.4.5. Биологическое значение генного уровня организации наследственного материала................................................................................................... 119
3.5. ХРОМОСОМНЫЙ УРОВЕНЬ ОРГАНИЗАЦИИ ГЕНЕТИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА.............................................................................................. 119
3.5.1. Некоторые положения хромосомной теории наследственности... 119
3.5.2. Физико-химическая организация хромосом эукариотической
клетки......................................................................................................... 121
3.5.2.1. Химический состав хромосом................................................... 121
3.5.2.2. Структурная организация хроматина...................................... 122
3.5.2.3. Морфология хромосом............................................................. 128
3.5.2.4. Особенности пространственной организации генетического материала в прокариотической клетке....................................................................... 129
3.5.3. Проявление основных свойств материала наследственности
и изменчивости на хромосомном уровне его организации..................... 130
3.5.3.1. Самовоспроизведение хромосом в митотическом цикле клеток 131