Мо­ле­ку­ляр­но-ге­не­ти­че­ские ме­то­ды уста­нов­ле­ния род­ства

Су­ще­ству­ет ме­то­ди­ка уста­нов­ле­ния род­ства, в ко­то­рой ис­поль­зу­ют­ся мо­ле­ку­ляр­но-ге­не­ти­че­ские ме­то­ды. Как из­вест­но, че­ло­век — ди­пло­ид­ный ор­га­низм, име­ю­щий по два ал­ле­ля каж­до­го гена, один из ко­то­рых пришёл от отца, вто­рой — от ма­те­ри. С по­мо­щью по­ли­ме­раз­ной цеп­ной ре­ак­ции (ПЦР) можно по­лу­чить ДНК-копию ал­ле­лей кон­крет­но­го че­ло­ве­ка. При этом ис­поль­зу­ют­ся такие гены, по ко­то­рым по­ли­мор­физм (раз­ли­чия ал­ле­лей между ор­га­низ­ма­ми) до­ста­точ­но высок. Таким об­ра­зом, чем выше сте­пень род­ства, тем боль­ше сов­па­да­ю­щих ал­ле­лей будет в ДНК срав­ни­ва­е­мых людей. При этом при на­ру­ше­нии ге­не­ти­че­ских за­ко­но­мер­но­стей на­сле­до­ва­ния де­ла­ет­ся вывод о не­воз­мож­но­сти род­ства между лю­дь­ми, ДНК ко­то­рых ис­сле­до­ва­лась.

Част­ным слу­ча­ем опре­де­ле­ния род­ства яв­ля­ет­ся тест на от­цов­ство. При про­ве­де­нии этого теста берётся ДНК ма­те­ри, пред­по­ла­га­е­мо­го отца и ребёнка. Ис­сле­ду­ют­ся ал­ле­ли по как можно боль­ше­му числу ло­ку­сов. Из всего мно­же­ства ал­ле­лей ребёнка вы­чи­та­ют­ся ал­ле­ли, ко­то­рые по­лу­че­ны от ма­те­ри, а остав­ши­е­ся про­ве­ря­ют­ся на воз­мож­ность по­лу­че­ния их от отца. На ос­но­ва­нии этих дан­ных либо де­ла­ет­ся вывод о том, что кан­ди­дат не яв­ля­ет­ся отцом этого ребёнка, либо о ве­ро­ят­но­сти того, что он отцом яв­ля­ет­ся.

Спрятать текст

За­да­ние 29Ис­поль­зуя со­дер­жа­ние тек­ста «По­лез­ные бак­те­рии» и свои зна­ния, от­веть­те на сле­ду­ю­щие во­про­сы:

1) Что не­об­хо­ди­мо для про­из­вод­ства про­сто­ква­ши?

2) От­ку­да берётся энер­гия для жиз­не­де­я­тель­но­сти мо­лоч­но­кис­лых бак­те­рий?

3) В чём за­клю­ча­ют­ся раз­ли­чия между аэроб­ным и анаэ­роб­ным об­ме­ном ве­ществ?

По­лез­ные бак­те­рии

Тер­мин анаэ­ро­бы ввёл Л. Па­стер, от­крыв­ший в 1861 г. бак­те­рии мас­ля­но­кис­ло­го бро­же­ния. «Ды­шать без воз­ду­ха» (анаэ­роб­но) — не­при­выч­ное сло­во­со­че­та­ние. Но имен­но так по­лу­ча­ют энер­гию для своих жиз­нен­ных про­цес­сов мно­гие бак­те­рии. Они очень рас­про­стра­не­ны в при­ро­де. Каж­дый день, съе­дая тво­рог или сме­та­ну, вы­пи­вая кефир или йо­гурт, мы стал­ки­ва­ем­ся с мо­лоч­но­кис­лы­ми бак­те­ри­я­ми — они участ­ву­ют в об­ра­зо­ва­нии мо­лоч­но­кис­лых про­дук­тов.

В 1 ку­би­че­ском сан­ти­мет­ре пар­но­го мо­ло­ка на­хо­дит­ся боль­ше 3000 мил­ли­о­нов бак­те­рий. При ски­са­нии мо­ло­ка коров, ко­то­рых раз­во­дят на Бал­кан­ском по­лу­ост­ро­ве, по­лу­ча­ет­ся йо­гурт. В нём можно найти бак­те­рию под на­зва­ни­ем бол­гар­ская па­лоч­ка, ко­то­рая и со­вер­ши­ла пре­вра­ще­ние мо­ло­ка в мо­лоч­но­кис­лый про­дукт.

Бол­гар­ская па­лоч­ка из­вест­на во всём мире — она пре­вра­ща­ет мо­ло­ко во вкус­ный и по­лез­ный йо­гурт. Все­мир­ную славу этой бак­те­рии принёс рус­ский учёный И.И. Меч­ни­ков. Илья Ильич за­ин­те­ре­со­вал­ся при­чи­ной не­обыч­но­го дол­го­ле­тия в не­ко­то­рых де­рев­нях Бол­га­рии. Он вы­яс­нил, что ос­нов­ным про­дук­том пи­та­ния дол­го­жи­те­лей был йо­гурт, и вы­де­лил

в чи­стую куль­ту­ру мо­лоч­но­кис­лую бак­те­рию, а затем ис­поль­зо­вал её для со­зда­ния осо­бой про­сто­ква­ши. Он по­ка­зал, что до­ста­точ­но до­ба­вить в све­жее мо­ло­ко не­мно­го этих бак­те­рий, и через не­сколь­ко часов в тёплом по­ме­ще­нии из мо­ло­ка по­лу­чит­ся про­сто­ква­ша.

Бол­гар­ская па­лоч­ка сбра­жи­ва­ет лак­то­зу мо­ло­ка, т. е. рас­щеп­ля­ет мо­ле­ку­лу мо­лоч­но­го са­ха­ра на мо­ле­ку­лы мо­лоч­ной кис­ло­ты. Мо­лоч­но­кис­лые бак­те­рии для своей ра­бо­ты могут ис­поль­зо­вать не толь­ко сахар мо­ло­ка, но и мно­гие дру­гие са­ха­ра, со­дер­жа­щи­е­ся в ово­щах и фрук­тах. Бак­те­рии пре­вра­ща­ют све­жую ка­пу­сту в ква­ше­ную, яб­ло­ки — в мочёные,

а огур­цы — в кис­ло­солёные. В любом слу­чае из са­ха­ра об­ра­зу­ет­ся мо­лоч­ная кис­ло­та, а энер­гия рас­па­да мо­ле­кул са­ха­ра идёт на нужды бак­те­рии. Про­цесс бро­же­ния у таких бак­те­рий за­ме­ня­ет им про­цесс ды­ха­ния. Соб­ствен­но го­во­ря, это и есть их ды­ха­ние — осво­бож­де­ние энер­гии на свои нужды. По­сколь­ку энер­гия ре­ак­ций бес­кис­ло­род­но­го окис­ле­ния за­мет­но мень­ше, чем кис­ло­род­но­го — бак­те­ри­ям при­хо­дит­ся пе­ре­ра­ба­ты­вать боль­шие ко­ли­че­ства ве­ществ и вы­де­лять много про­дук­тов об­ме­на ве­ществ.

Бол­гар­скую па­лоч­ку от­но­сят к фа­куль­та­тив­ным (не­обя­за­тель­ным) анаэ­ро­бам. Это озна­ча­ет, что они могут ис­поль­зо­вать и кис­ло­род для сво­е­го ды­ха­ния.

За­да­ние 29Поль­зу­ясь тек­стом «Про­стей­шие − воз­бу­ди­те­ли бо­лез­ней че­ло­ве­ка» и соб­ствен­ны­ми зна­ни­я­ми, от­веть­те на сле­ду­ю­щие во­про­сы:

1) По­че­му борь­ба с при­род­но-оча­го­вы­ми за­бо­ле­ва­ни­я­ми слож­нее, чем с ан­тро­по­но­за­ми?

2) К каким си­сте­ма­ти­че­ским груп­пам от­но­сят­ся воз­бу­ди­те­ли ма­ля­рии и сон­ной бо­лез­ни?

3) Кто яв­ля­ет­ся пе­ре­нос­чи­ка­ми ма­ля­рии и сон­ной бо­лез­ни?

Про­стей­шие — воз­бу­ди­те­ли бо­лез­ней че­ло­ве­ка Среди про­стей­ших ор­га­низ­мов мно­гие пред­став­ля­ют опас­ность для че­ло­ве­ка. Ди­зен­те­рий­ные амёбы вы­зы­ва­ют рас­строй­ства ки­шеч­ни­ка, три­па­но­со­мы — сон­ную бо­лезнь, ма­ля­рий­ный плаз­мо­дий — ма­ля­рию.

Эпи­де­мии не­ко­то­рых из этих бо­лез­ней при­но­сят мно­же­ство бед че­ло­ве­че­ству. В про­шлые века, да и се­год­ня в ряде стран воз­ни­ка­ет про­бле­ма борь­бы с этими тяжёлыми за­бо­ле­ва­ни­я­ми. Дело в том, что эти за­бо­ле­ва­ния могут пе­ре­да­вать­ся как от че­ло­ве­ка к че­ло­ве­ку, так и от жи­вот­но­го-пе­ре­нос­чи­ка к че­ло­ве­ку.

За­бо­ле­ва­ния, ко­то­рые пе­ре­но­сят­ся к че­ло­ве­ку жи­вот­ны­ми, на­зы­ва­ют­ся при­род­но-оча­го­вы­ми. Они су­ще­ство­ва­ли и су­ще­ству­ют в при­ро­де все­гда. Ин­фек­ци­он­ные за­бо­ле­ва­ния, пе­ре­да­ю­щи­е­ся от че­ло­ве­ка к че­ло­ве­ку, на­зы­ва­ют­ся ан­тро­по­но­за­ми (ан­тро­по — че­ло­век). При­ме­ра­ми таких за­бо­ле­ва­ний слу­жат оспа, СПИД, грипп.

При­род­но-оча­го­вое за­бо­ле­ва­ние пред­став­ля­ет собой слож­ную си­сте­му, со­сто­я­щую из воз­бу­ди­те­ля, хо­зя­и­на и пе­ре­нос­чи­ка. К этим за­бо­ле­ва­ни­ям от­но­сят­ся ма­ля­рия, чума, кле­ще­вой эн­це­фа­лит.

Ан­тро­по­но­зы по­бе­дить можно. До­ста­точ­но вы­ле­чить всех, кто бо­ле­ет или при­вить людей от кон­крет­но­го за­бо­ле­ва­ния. Так по­бе­ди­ли оспу, по­лио­ми­е­лит. А вот амёбиазы, вы­зы­ва­е­мые амёбной ди­зен­те­ри­ей, по­бе­дить пока не удаётся. Хотя, ка­за­лось бы, это до­ста­точ­но про­сто. Если не пить воду из сто­я­чих, не­про­ве­рен­ных водоёмов, хо­ро­шо мыть фрук­ты и овощи, а также руки перед едой, то опас­ность за­бо­леть амёбной ди­зен­те­ри­ей сво­дит­ся к ми­ни­му­му. При этом надо знать, что амёбная ди­зен­те­рия пе­ре­но­сит­ся толь­ко от че­ло­ве­ка к че­ло­ве­ку при не­по­сред­ствен­ных кон­так­тах.

Как же пре­ду­пре­дить ин­фек­ци­он­ные при­род­но-оча­го­вые за­бо­ле­ва­ния? Уни­что­жить всех мух цеце, ко­то­рые пе­ре­но­сят воз­бу­ди­те­лей сон­ной бо­лез­ни или, всех ма­ля­рий­ных ко­ма­ров — не­воз­мож­но. При­ви­вок от ма­ля­рии пока нет. Од­на­ко спо­со­бы борь­бы с ними су­ще­ству­ют. На се­год­ня самым эф­фек­тив­ным ме­то­дом борь­бы с пе­ре­нос­чи­ка­ми ма­ля­рии и ли­хо­рад­кой, от ко­то­рых стра­да­ет еже­год­но до 50 мил­ли­о­нов че­ло­век в тро­пи­че­ских стра­нах, яв­ля­ет­ся ДДТ — ин­сек­ти­цид, син­те­зи­ро­ван­ный ещё в XIX веке и ак­тив­но ис­поль­зу­е­мый для борь­бы с на­се­ко­мы­ми в XX веке. Но ДДТ очень мед­лен­но

раз­ла­га­ет­ся и на­кап­ли­ва­ет­ся в рас­те­ни­ях, ор­га­низ­мах жи­вот­ных и че­ло­ве­ка, а также в окру­жа­ю­щей среде. Се­год­ня ис­поль­зо­ва­ние ДДТ прак­ти­че­ски за­пре­ще­но во всём мире, но для аф­ри­кан­ских стран, на­при­мер Тан­за­нии, ис­поль­зо­ва­ние ДДТ раз­ре­ше­но, по­сколь­ку этот ин­сек­ти­цид яв­ля­ет­ся един­ствен­ным эф­фек­тив­ным ме­то­дом борь­бы с ма­ля­рий­ны­ми ко­ма­ра­ми.

За­да­ние 29 Ис­поль­зуя со­дер­жа­ние тек­ста «Тео­рия Опа­ри­на − Хол­дей­на», от­веть­те на сле­ду­ю­щие во­про­сы.

1. Что такое ко­ацер­ват­ные капли?

2. Какие свой­ства жи­во­го были при­су­щи ко­ацер­ват­ным кап­лям?

3. Какая про­бле­ма не была ре­ше­на с по­мо­щью тео­рии Опа­ри­на — Хол­дей­на?