Особенности структурно-функциональной организации кариотипа личинок Chironomus Plumosus пруда Карасевка г. Калининграда
Применение биологических тест-систем для контроля качества вод. Оценка воздействие ряда факторов на наследственный материал хирономид по хромосомным аберрациям. Кариологические характеристики природной популяции хиромонид из системы прудов Карасевка.
| Рубрика | Биология и естествознание |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 03.08.2013 |
| Размер файла | 16,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Особенности структурно-функциональной организации кариотипа личинок Chironomus plumosus пруда Карасевка г. Калининграда
Винокурова Н.В., Данилова М.В., Савченко А.А.
Очевидно, что состояние водных экосистем, тем более находящихся в черте города, неблагополучно. Необходим контроль качества вод, в частности с применением удобных биологических тест-систем, среди которых широко известны хирономиды.
Эти беспозвоночные имеют политенные хромосомы, позволяющие по структуре не только произвести точную видовую идентификацию, но и дают возможность по характерным хромосомным аберрациям оценить воздействие ряда факторов на наследственный материал. В данной работе был проведён анализ хромосомного полиморфизма популяции Cironomus plumosus зимнего сезона 2002, 2005, 2006 годов из системы прудов Карасевка, расположенных в черте г. Калининграда. В работе были определены и локализованы типы инверсий, амплификаций ЦМР, асинапсисов гомологов политенных хромосом клеток слюнных желёз личинок, рассчитана их частота. Также произвели сравнение этих показателей для самок и самцов. Для этого были приготовлены временные цитологические препараты политенных хромосом по стандартной ацето-орсеиновой методике. Кроме того, был проведён анализ ила на содержание тяжёлых металлов, данные которого приведены в таблице 1.
Таблица 1. Концентрации тяжелых металлов в донных отложениях системы прудов Карасевка г.Калининграда (2005г.)
|
Ионы тяжелых металлов |
Концентрация , мг/кг |
ПДК для почвы, мг/кг |
|
|
Pb |
12,25 |
32,0 |
|
|
Cd |
0,007 |
- |
|
|
Fe |
1,43 |
- |
|
|
Zn |
7,39 |
23,0 |
|
|
Cu |
0,02 |
3,0 |
|
|
Mn |
9,54 |
- |
|
|
Ni |
0,32 |
4,0 |
|
|
Cr |
0,01 |
6,0 |
|
|
Co |
0,01 |
5,0 |
В таблице 2 представлены частоты обнаруженных в популяции стандартных и инвертированных последовательностей дисков. Плечи: А, В, С, D представлены более, чем одной последовательностью. Частота стандарта имеет высокие значения, сходные в 2005 и 2006 году, при этом она заметно выше, чем в 2002 году. Частота инвертированных последовательностей невысока. III и IV хромосомы мономорфны: представлены стандартными последовательностями у всех особей.
Таблица 2. Абсолютная и относительная частота встречаемости инверсий политенных хромосом в популяции Ch.plumosus из системы прудов Карасевка г. Калининграда
|
Инверсии |
Локализац. инверсий |
Ноябрь 2002г. |
Январь 2005г. |
Март 2006г. |
Общ. частота инверсии за период 2005-2006г. |
||||
|
Абс. |
Отн.,% |
Абс |
Отн.,% |
Абс |
Отн., % |
||||
|
А 22 |
Стандарт |
9 |
45 |
35 |
87,5 |
34 |
85 |
86,25 |
|
|
A 12 |
13b-a - 12cb |
10 |
50 |
5 |
12,5 |
6 |
15 |
13,75 |
|
|
А 11 |
- |
1 |
5 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
B 11 |
Стандарт |
4 |
20 |
24 |
60 |
33 |
82,5 |
71,3 |
|
|
B 12 |
15g - 23e |
8 |
40 |
11 |
27,5 |
6 |
15 |
21,25 |
|
|
B 22 |
- |
8 |
40 |
5 |
12,5 |
1 |
2,5 |
7,5 |
|
|
C 11 |
Стандарт |
17 |
85 |
40 |
100 |
39 |
97,5 |
98,75 |
|
|
C 12 |
13-6b-4 |
2 |
10 |
- |
- |
1 |
2,5 |
1,25 |
|
|
С 22 |
- |
1 |
5 |
- |
- |
- |
- |
||
|
D 11 |
Стандарт |
10 |
50 |
37 |
92,5 |
38 |
95 |
93,75 |
|
|
D 12 |
13be-11 |
4 |
20 |
2 |
5 |
1 |
2,5 |
3,75 |
|
|
D 16 |
19d-7gf |
- |
- |
1 |
2,5 |
1 |
2,5 |
2,5 |
|
|
D 22 |
- |
6 |
30 |
- |
- |
- |
- |
||
|
E 11 |
Стандарт |
20 |
100 |
40 |
100 |
40 |
100 |
100 |
|
|
F 11 |
Стандарт |
20 |
100 |
40 |
100 |
40 |
100 |
100 |
|
|
G 11 |
Стандарт |
20 |
100 |
40 |
100 |
40 |
100 |
100 |
В таблице 3 представлены параметры инверсионного полиморфизма данной популяции.
Таблица 3. Параметры полиморфизма природной популяции Chironomus plumosus из системы прудов Карасевка г. Калининграда
|
Параметры |
Ноябрь 2002г. |
Январь 2005г. |
Март 2006г. |
|
|
Кол-во исследуемых особей |
20 |
40 |
40 |
|
|
Кол-во особей со станд. кариотипом |
1 |
21 |
26 |
|
|
Число гетерозиг. инверсий на особь |
1,2 |
0,48 |
0,38 |
|
|
Число гетерозиг. и гомозиг. инверсий на особь |
2,0 |
0,6 |
0,4 |
|
|
Число инверс. последовательностей |
10 |
11 |
12 |
|
|
Число генотипических сочетаний |
15 |
8 |
7 |
Стоит отметить, что к 2006 году заметно снизилось число инверсий на особь, что характеризует инверсионный полиморфизм популяции как невысокий, и даже сниженный по сравнению с данными по палеарктическим популяциям в 1,1 раза, а в сравнении с 2002 годом для данного водоёма в 2,8 раза. Частоты других кариологических показателей исследованной популяции представлены в таблице 4.
Таблица 4. Кариологические характеристики природной популяции Chironomus plumosus из системы прудов Карасевка г. Калининграда.
|
Показатели |
Ноябрь, 2002 |
Январь,2005 |
Март,2006 |
|
|
Доля особей с гом/зиг. ампл. ЦМР АВ, % |
4 |
0 |
2,5 |
|
|
Доля особей с гом/зиг. ампл. ЦМР CD, % |
0 |
27,5 |
15 |
|
|
Доля особей с гет/зиг ампл. ЦМР CD, % |
15 |
2,5 |
2,5 |
|
|
Доля особей с гом/зиг ампл. ЦМР EF, % |
0 |
5 |
2,5 |
|
|
Доля особей с гет/зиг ампл.ЦМР EF, % |
4 |
2,5 |
10 |
|
|
Доля особей с асинапсисом А, % |
4 |
7,5 |
20 |
|
|
Доля особей с асинапсисом В, % |
- |
10 |
35 |
|
|
Доля особей с асинапсисом С, % |
10 |
52,5 |
57,5 |
|
|
Доля особей с асинапсисом D, % |
0 |
17,5 |
32,5 |
|
|
Доля особей с асинапсисом Е, % |
60 |
70 |
80 |
|
|
Доля особей с асинапсисом F, % |
30 |
67,5 |
70 |
|
|
Доля особей с асинапсисом ЦМР EF, % |
- |
10 |
17,5 |
|
|
Доля особей с ингибированным пуфом плеча В, % |
- |
25 |
20 |
|
|
Доля особей с асинапсисом месторасположения пуффа плеча В, % |
- |
7,5 |
20 |
Заметно, что частота асинапсисов гомологов политенных хромосом, повысилась к 2005, 2006 годам в среднем на 25% по сравнению с 2002 годом. Стоит отметить такое явление, как ингибирование типичного пуфа плеча В I хромосомы. С частотой 25% В 2005 и 20% в 2006 году вместо пуфа наблюдалась последовательность четко различимых дисков, а в ряде случаев отмечен асинапсис этого района. В выборке 2002 года это явление не отмечено. В таблице 5 приведены данные о распределении стандартных и инверсионных последовательностей между самцами и самками.
Частота стандартных последовательностей у самок незначительно преобладает над их частотой у самцов. Редко встречающиеся последовательности (B22,C12,D12,D16) чаще отмечались у самцов. В исследованной популяции самок можно охарактеризовать как кариотипически более консервативный пол, что, как известно, отвечает их биологической роли. кариотип хромосома хирономида абберация
Таким образом, в выборках зимнего сезона 2005, 2006 годов по сравнению с данными 2002 г. кариологический анализ демонстрирует невысокий инверсионный полиморфизм. Сходные показатели полиморфизма выборок 2005, 2006 годов позволяют говорить о стабилизации экологических условий в водоеме на этот период. При этом необходимо отметить, что изучаемая популяция подвержена токсическому воздействию, о чем свидетельствует высокий уровень неинверсионных аберраций хромосом. Повышенных концентраций тяжелых металлов (табл. 1) в данном водоеме не выявлено, но следует учитывать эффект аккумуляции металлов в живых системах.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Элементарная генетическая и структурно-функциональная биологическая система. Клеточная теория. Типы клеточной организации. Особенности строения прокариотической клетки. Принципы организации эукариотической клетки. Наследственный аппарат клеток.
контрольная работа [47,7 K], добавлен 22.12.2014Понятие, классификация и причины возникновения хромосомных заболеваний. Технология выявления аномального хромосомного набора. Установление кариотипа ядер лимфоцитов периферической крови с помощью микроскопа Leica DM2500 и программы Видео-Карио-Тест.
научная работа [821,8 K], добавлен 24.02.2015Классификация и свойства генов, особенности структурных и регуляторных генов. Структурные единицы наследственности организмов. Особенности генома человека. Наследственный материал, заключенный в клетке человека. Уровни структурной организации хромосом.
презентация [564,6 K], добавлен 28.10.2014Динамические характеристики популяции: рождаемость, смертность, выживаемость. Пространственное распределение особей, составляющих популяции. Рассмотрение колебания численности популяции как авторегулируемого процесса. Число доступных для жизни мест.
презентация [867,8 K], добавлен 25.03.2015Структура биологических мембран и строение их основы - билипидного слоя. Молекулярная масса мембранных белков, их различие по прочности связывания с мембраной. Динамические свойства биологических мембран и значение организации для биологических систем.
реферат [19,1 K], добавлен 20.12.2009Особенности биологических воздействий и их характеристика, основные виды. Принцип биохимического разрушения. Физико-химическая коррозия на границе материал. Сущность биофактора как источник биоповреждения. Космические воздействия и их характеристика.
реферат [345,9 K], добавлен 10.12.2008Открытые и замкнутые системы, их активность и обмен, строение и классификация. Иерархическое соподчинение систем, подсистем и элементов. Симптомы и признаки современного экологического кризиса. Характеристика уровней иерархии биологических систем.
реферат [24,6 K], добавлен 14.08.2009Основные системы живого мира, образующие различные уровни организации. Вирусы и клетки, биосфера, виды и популяции, биоценоз и биогеоценоз, многоклеточные системы. Классическая таксономическая и современная теории систем живого мира, их особенности.
реферат [30,4 K], добавлен 18.11.2009Уровни организации живой материи. Структура и функции цитоплазматической мембраны. Хроматин: структура, функции, уровни укладки. Генный уровень организации наследственного материала. Особенности структурной и функциональной организации генов эукариот.
курс лекций [3,9 M], добавлен 27.11.2014Особенности сезонного цикла развития доминирующего вида макроводорослей в прибрежной зоне озера Байкал. Экспресс-оценка влияния загрязнения водоема нефтепродуктами на водоросль u. Zonata на основе сравнения морфолого-биологических параметров популяции.
дипломная работа [2,3 M], добавлен 30.06.2012Понятие и сущность популяции; функция системы. Ареал, численность, плотность, рождаемость и смертность как основные популяционные характеристики. Возрастная и половая структура внутри вида. Изучение периодических колебаний популяции зайца-беляка и рыси.
презентация [1008,2 K], добавлен 14.06.2014Строение нейрона - основной структурно-функциональной единицы нервной системы, обладающей рядом свойств, благодаря которым осуществляется регуляторно-координационная деятельность нервной системы. Функциональные особенности синаптической передачи.
реферат [424,7 K], добавлен 27.02.2015Изучение особенностей и механизма формирования негроидной, монголоидной и европеоидной рас. Анализ системы человеческих популяций, характеризующихся сходством по комплексу наследственных биологических признаков, имеющих внешнее фенотипическое проявление.
презентация [10,3 M], добавлен 09.12.2011Порядок отбора проб и методы проведения исследований. Определение жизнеспособности яиц или личинок различных гельминтов по внешнему виду: аскарида человеческая, власоглав, кривоголовка, угрица кишечная. Оценка и интерпретация полученных результатов.
контрольная работа [26,4 K], добавлен 06.04.2019Совершенствование биологических и промыслово-биологических основ управления запасами промысловых рыб путем регулирования и контроля селективности и интенсивности рыболовства. Основные понятия и показатели интенсивности промышленного рыболовства.
магистерская работа [2,3 M], добавлен 27.02.2009Среда обитания, образ жизни и кормление сибирской ряпушки. Эмбриональное и постэмбриональное развитие. Управление половыми циклами. Транспортировка икры, личинок, молоди и взрослых особей сибирской ряпушки. Изучение биологических основ акклиматизации.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 06.12.2016Гидрогеографическая характеристика Вислинского залива. Видовой состав, динамика численности и биомассы фитопланктона. Схема пищевой цепи и потоков энергии, биологическая характеристика, экологические особенности плотвы, её размножение и анализ популяции.
курсовая работа [263,9 K], добавлен 22.07.2015Фундаментальные свойства живого: наследственность и изменчивость. История формирования представлений об организации материального субстрата наследственности и изменчивости. Свойства генетического материала и уровни организации генетического аппарата.
дипломная работа [2,8 M], добавлен 30.07.2009Структура герпетофауны Северо-Западного Кавказа. Морфо-экологическая характеристика земноводных и пресмыкающихся степной зоны Северо-Западного Кавказа. Количественные характеристики и антропогенное воздействие на популяции представителей герпетофауны.
дипломная работа [5,6 M], добавлен 10.11.2015Сущность процесса адаптации. Стресс как неспецифический стимулятор. Резервы продуктивности биологических систем. Использование резервов организма в спорте, медицине. Построение модели адаптации организма к факторам, выводящим его из состояния равновесия.
курсовая работа [261,7 K], добавлен 25.11.2013
