реферат по биологии на тему:

“Биологические основы развития ребенка и влияние на него факторов внешней среды.”

ученика 10 “Г” класса

Шалупина Александра.

Москва 1996

Новорожденный несет в себе комплекс генов не только своих родителей, но и их отдаленных предков, то есть имеет свой, только ему присущий богатей- ший наследственный фонд или наследственно предопределенную биологичес- кую программу, благодаря которой возникают и развиваются его индивидуаль- ные качества. Эта программа закономерно и гармонично претворяется в жизнь, если, с одной стороны, в основе биологических процессов лежат достаточно качественные наследственные факторы, а с другой, внешняя среда обеспечивает растущий организм всем необходимым для реализации наследственного нача- ла.
Приобретенные в течение жизни навыки и свойства не передаются по наследству, наукой не выявлено также особых генов одаренности, однако каж- дый родившийся ребенок обладает громадным арсеналом задатков, раннее развитие и формирование которых зависит от социальной структуры общества, от условий воспитания и обучения, забот и усилий родителей и желания самого

маленького человека.
Молодым людям, вступающим в брак, следует помнить, что по наследству передаются не только внешние признаки и многие биохимические особенности организма ( обмен веществ, группы крови и др. ), но и некоторые болезни или предрасположенность к болезненным состояниям. Поэтому каждому человеку необходимо иметь общие представления о наследственности, знать свою родос- ловную ( состояние здоровья родственников, их внешние особенности и таланты, продолжительность жизни и др.), иметь представления о влиянии вредных фак- торов ( в частности алкоголя и курения ) на развитие внутриутробного плода.
Все эти сведения могут быть использованы для ранней диагностики и лечения нас- ледственных заболеваний, профилактики врожденных пороков развития.
Передача наследственной информации от родителей к ребенку. В осно- ве передачи наследственных признаков всего живого ( растений, животных и че-

ловека ) лежат прежде всего законы наследования, открытые Г. Менделем в
1865 году. Они позволили сформулировать хромосомную теорию наследственно- сти, согласно которой преемственность свойств в ряду поколений определяется преемственностью их хромосом, находящихся в ядре клеток и заключающих в се- бе всю генетическую информацию.
По современным данным науки, хромосомы ядерного вещества представ- ляют гигантские полимерные молекулы, состоящие из нитей нуклииновых кислот и небольшого количества белка. Каждая пара хромосом имеет определенный набор генов, контролирующих проявление того или иного признака. Химическая природа гена стала известной в последние десятилетия после расшифровки структуры дезоксирибонуклииновой кислоты ( ДНК ) и механизма ее самоудвое-

- 1 -

ния. В состав ДНК входят сахар дезоксирибоза, фосфорная кислота и 4 основа- ния - адеин, гуанин, тимин и цитозин. ( рис. 1 )Молекулы ДНК имеют двухнитчатую структуру. Обе параллельно идущие нити свернуты спиралью, а между этими ни- тями, как ступеньки в винтовой лестнице, расположены основания. При этом аде ин (А)соединяется только с тимином ( Т ), а гуанин ( Г ) - только с цитозином ( Ц ). В настоящее время твердо установлено, что вся наследственная информация о признаках растений, животных и человека, все разнообразие живого мира кодируется на нитях ДНК благодаря чередованию этих четырех нуклиотидов. Суть такого кода состоит в том, что каждые три рядом лежащих нуклиотида кодируют определенную аминокислоту и таким образом “ записывается” информация о последовательности аминокислот в белке. Всего известно 20 аминокислот, различные вариации из которых определяют все разнообразие белков в живой материи. С этими белками в свою очередь связано формирование тех или иных особенностейорганизма ( например групповая принадлежность крови, цвет волос и глаз у человека и многие другие свойства
).
Синтез белка на основе генетического кода происходит в цитоплазме кле- тки. Посредниками между ядром и цитоплазмой являются рибонуклииновые кис- лоты ( РНК ), значительно меньше по размерам , чем ДНК.Ген представляет со- бой группу рядом лежащих нуклиотидов, которыми закодирован один белок ( фер мент ), определяющий один признак. Число генов очень велико - считают, что у человека их десятки тысяч. Один и тот же ген может оказывать влияние на разви тие ряда признаков, равно как и на формирование единичного признака могут оказывать влияние много генов. Молекулы ДНК, из которых состоят гены, можно

увидеть лишь в мощные электронные микроскопы с увиличением в 150-200 тысяч раз в отличие от хромосом, строение которых можно рассмотреть в обычный световой микроскоп.
Каждому виду растений и животных свойствен свой количественный набор хромосом. Каждая клетка человеческого тела содержит 46 хромосом. Но так как в наборе почти все хромосомы представлены парами, то обычно указывается, что в каждую пару из 22 входят одинаковые по величине идентичные хромосомы,
23-я пара так называемых половых хромосом у женщин также состоит из одина- ковых хромосом ( ХХ ), а у мужчин ( ХY ). ( рис. 2 )
За воспроизведение в поколениях растений, животных и человека наслед- ственных свойств ответственны 3 эволюционно закрепленных универсальных про цесса: размножение обычных ( соматических ) клеток организма - митоз, размно жение половых клеток - мейоз и оплодотворение. При митозе происходит прос- тое деление, перед которым количество хромосом в клетке удваивается путем самовоспроизведения. В таком случае перед делением в человечечской клетке

- 2 -

обнаруживвается не 46, а 92 хромосомы. Они, как по команде, выстраиваются парами друг против друга в две шеренги и мгновенно расходятся к разным полю-

сам клетки. Вслед за этим протоплазма путем перешнуровки разделяется на две части и образуются две клетки, в ядрах которых опять содержится по 23 пары хромосомы.
В период оплодотворения мужская гамета - сперматозоид - сливается с женской гаметой - яйцеклеткой, и в образующейся таким образом зиготе вновь будет 46 хромосом - 23 от отца и 23 от матери, то есть 23 пары. Деление зиготы и дальнейшее накопление клеточного материала формирующегося эмбриона, а затем плода идет путем митоза. На определенных этапах у формирующегося зародыша появляются специализированные клетки, из которых образуются тка- ни и органы. Весь процесс развития зародыша и вся дальнейшая жизнедеятель- ность плода, новорожденного ребенка, взрослого человека происходят на осно- ве наследственной информации при постоянном влиянии условий внешней сре- ды, взаимодействии этих 2-х основных факторов.
Определение пола ребенка. В процессе зачатия половая принадлеж- ность будущего ребенка определяется тем, носителем какой половой хромосо- мы является сперматозоид - Х или Y. В яйцеклетки женщины среди 23 хромосом в норме содержится одна половая Х - хромосома. У мужчин к концу мейотическо-

го деления образуется не одна половая клетка ( гамета ), как у женщины, а 4 га- меты ( сперматозоида ). При этом половина из них содержит такие же Х-хромо- сомы, как и яйцеклетки, а половина -Y-хромосомы. Если яйцеклетка оплодотво- ряется сперматозоидом , несущим Х - хромосому, то из образовавшейся зиготы будет развиваться ребенок женского пола. Если же яйцеклетка оплодотворена сперматозоидом с Y - хромосомой, то сформируется мальчик. ( рис.3) теоритиче- ски вероятность зачатия девочкой или мальчиком практически одинакова. Фак- тически же оплодотворение сперматозоидами с Y - хромосомами встречается чаще, так как они обладают большей подвижностью. Однако развивающийся из оплодотворенного яйца зародыш мальчика менее устойчив к неблагоприятным условиям внешней среды. Непроизвольные выкидыши у женщин при зачатии мальчикамибывают чаще, чем при зачатии девочками, и все же мальчиков рож- дается на 6% больше, чем девочек. Мальчики и после рождения оказываются менее устойчивыми к влияниям внешней среды, чем девочки, и смертность их, особенно в раннем возрасте, выше. В результате к периоду половой зрелости ко- личество юношей и девушек практичеки одинаково.
Наследование признаков родителей. Единицы наследственности - гены - находятся на хромосомах в строго определенном порядке, а поскольку хромосо- мы у человека парные, то у каждого индивида имеются 2 копии гена: ген на хро-

- 4 -

мосоме, полученной от матери, и ген на хромосоме, полученной от отца. Если оба гена одинаковы, говорят, что данный индивид “ гомозиготен” , если разные - он ”гетерозиготен”. Гены влияющие на проявление того или иного признака, рас- полагаются в одинаковых участках ( локусах ) гомологичных хромосом и называю- тся аллельнымми, или аллелями. При гетерозиготном состоянии один из аллель ных генов является доминантным ( преобладающим ), другой - рецессивным. В от ношении признака цвета глаз доминантным является карий цвет, а рецессив- ным - голубой. Рецессивный признак в организме находится в скрытом состоя- нии и может проявиться только, если ген данного признака будет и на хромосо-

ме от отца и на идентичной хромосоме от матери. Такой характер проявления генов предопределяет и разный механизм проявления наследственных заболе- ваний, среди которых различают доминантно и рецессивно наследуемые, а так же сцепленные с полом.
Установить, является ли тот или иной признак у человека доминантным или рецессивным, врачу, антропологу или генетику помогает генеалогический метод исследования ( метод родословных ). Родословная - это схема, на которой условными обозначениями, отмечаются несколько поколений одной семьи. При этом женщины обозначаются кружочком, мужчины - квадратиком. (рис. 4 ).
Изучаемыйпризнак или заболевание указывается определенной буквой в середине кружка или квадратика либо изображается заштрихованным. Родители, их братья и сестры располагаются на одной линии, дети также располагаются по горизонтали, но ниже родителей, а их дедушки, бабушки - выше родителей.
Номера поколений по старшинству считаются сверху вниз.
При доминантном наследовании признака его можно обнаружить у одного или у обоих родителей, а также у дедушки или бабушки. При рецессивном насле-

довании признак может обнаруживаться только в одном из поколений у 25% его членов. Доминантный признак в схеме родословной наглядно выступает по вер- тикали, тогда как рецессивный - только по горизонтали.
Есть признаки, наблюдаемые у лиц определенного пола. Это означает, что ген, кодирующий такой признак, располагается на одной из половых хромосом.
Если такой ген локализуется на Х - хромосоме, то данный признак будет наблю-

даться только у мальчиков, так как у девочек другая такая же Х - хромосома мо- жет нести ген данного признака с иной характеристикой. У женщин признак, кон- тролируемый Х - рецессивным геном, не проявляется, но находится в скрытом со стоянии, и они передают половине своих сыновей. Признаки, закодированные на
Y - хромосоме, по наследству передаются только мальчикам.
Влияние внешнесредовых факторов на развитие организма ребенка.
Каждый человек отличается от другого многочисленными физическими особен-

- 6 -

ностями, которые формируются уже с самого его зарождения и на протяжении всей жизни. Однако с момента появления мужской и женской гамет, а затем при

их слиянии и образовании оплодотвореной клетки - зиготы наследственное нача-

ло человека может в определенной степени изменяться под влиянием внешнес- редовых факторов. При взаимодействии генетических ( наследственных ) и внеш-

несредовых факторов в детском возрасте формируется большое число индивиду- альных признаков человека.
Внешней средой для ребенка являются прежде всего те условия, которые создадут его родители и окружающие его люди, различные климатические, геофи зические и другие факторы. Воздействие среды может существенно изменить ха- рактер наследственной информации. Она может реализоваться полностью или частично, от чего будет зависеть выраженность признака. Например, генетичес-