Сочинения

(1голосов, средний: 4,00 out of 5)

Загрузка...

Характеризуется огромной энергией, содержащейся в нем, и способно производить работу. Скорость течения химических реакций в живом веществе благодаря участию ферментов в тысячи, а иногда в миллионы раз больше, чем при производстве веществ сугубо химическими методами. Индивидуальные химические соединения, входящие в состав живого вещества, устойчивы только в живых организмах. Живому веществу присуща подвижность Благодаря разным формам движения живое вещество способно заполнять собой все возможное пространство («вездесущность» жизни) Этот процесс В И Вернадский назвал давлением («напором») жизни. Имеет гораздо большее морфологическое и химическое многообразие, чем неживое. Живое вещество представлено в биосфере в виде отдельных организмов, размеры которых колеблются от 20 нм у бактерий до 100 м у растений (диапазон более 109). Индивидуумы никогда не находятся в виде отдельных популяций организмов одного вида, они всегда входят в состав экосистемы.

Существует в форме беспрерывного чередования поколений, способствующей ее обновлению. Способно к эволюционному процессу, благодаря которому происходит нарушение абсолютного копирования предыдущих поколений Эта способность разрешает живому веществу приспособиться к изменению условий существования. Живое вещество, в отличие от неживого, постоянно производит работу, выполняет определенную функцию. Проявляется в усвоении живым веществом преимущественно солнечной энергии и передачи ее по трофическим цепям. В основе лежит фотосинтетическая деятельность зеленых растений. Осуществление энергетической функции сопровождается выделением и поглощением кислорода, углекислого газа и некоторых других газообразных веществ Благодаря газовой функции сформировался современный состав воздуха. Проявляется в отделении и избирательном накоплении живыми организмами химических элементов окружающей среды. В результате концентрационной деятельности организмов происходит накопление залежей полезных ископаемых. Заключается в химическом превращении веществ, содержащих атомы со сменной степенью окисления.  Окислительно-восстановительные реакции лежат в основе любого вида биологического метаболизма. Обуславливает процесс разложения организмов после их смерти до минеральных соединений, которые через автотрофное звено снова втягиваются в биологический круговорот. Атом углерода входит в состав углекислого газа (неорганическая форма углерода). Растение поглощает его и вовлекает в процесс фотосинтеза, включая углерод в состав молекулы глюкозы (углерод переходит в органическую форму). Травоядное животное поедает это растение и таким образом перемещает атом углерода в свое тело. Травоядное животное служит пищей для хищника. После гибели животного организмы-разрушители превращают часть его останков в неорганическую форму — углекислый газ, который попадает в атмосферу. В дальнейшем цикл повторяется.

Значение воды для живых организмов огромно. В водной среде зародилась жизнь на Земле. Все химические реакции, которые происходят в организме, нуждаются в присутствии воды. Она создает незаменимую среду для осуществления обмена веществ (метаболизма), от образования глюкозы в растения до переваривания пищи или регулирования температуры тела. Водоемы — среда существования многих видов животных, растений, микроорганизмов. Вода также проходит непрерывный цикл в природе, который происходит очень активно как вне организмов, так и в их теле.

Фосфор — это элемент, который распространен в природе в составе минералов. После ряда химических реакций воды с горными породами образуются фосфорсодержащие вещества. Они входят в состав почв и используются растениями или попадают в моря, где становятся частью водорослей, прежде всего фитопланктона. В составе живых организмов фосфор переходит с одного трофического уровня на другой по цепям питания и высвобождается в окружающую среду после гибели и разрушения организмов. В живых организмах фосфор входит в состав важнейших соединений клетки — ДНК, РНК, АТФ. Морские птицы выделяют с экскрементами очень много фосфора, поэтому птичий помет является важным источником этого элемента. Накапливаясь, экскременты и трупы птиц образуют гуано, которое используют как удобрение. Фосфор присутствует в воде в виде ортофосфата (РО ). В состав земной атмосферы входит большое количество азота в виде газа, имеющего формулу N2 (78 %). Но азотом, который находится в этой форме, не могуть воспользоваться ни растения, ни животные; он пригоден лишь для некоторых бактерий и морских водорослей, которые преобразуют его в аммиак (NHS). Аммиаком растения тоже не могут воспользоваться, бактерии другой группы преобразуют его в нитраты (NOs) единственную форму азота, которую растения могут использовать для своего развития. Они включают его в свои ткани, и в этом виде азот может перейти в организмы травоядных животных, которые питаются растениями, а потом — в организмы хищников и далее по пищевой цепи.

 Человечество — часть биосферы, из которой оно берет все средства для существования. Преобразующая деятельность человека в биосфере так велика, что может быть сопоставима лишь с грандиозными геологическими процессами. В связи с этим В. И. Вернадский писал, что человечество, познавая законы природы, совершенствуя технику, своей работой создает высшую стадию существования биосферы — ноосферу, или сферу ума. Человек далеко не всегда умно подходит к использованию естественных сокровищ нашей планеты. В результате нерациональной деятельности человека лишь на протяжении нескольких последних веков бесследно уничтожены многие виды животных и растений.

(1голосов, средний: 4,00 out of 5)

Загрузка...

Экосистема (биогеоценоз) — видовое разнообразие — совокупность популяций разных видов. Плотность популяций — количество особей, отнесенная к единице площади, объема. Биомасса — общее количество органического вещества (сухая масса на единицу площади, объема). Биологическая продуктивность — скорость образования биомассы. Площадь или объем, который занимает экосистема. Целостность — в результате взаимодействий организмов между собой и факторами неживой природы возникают потоки энергии и круговорот веществ, объединяющих их в единое целое. Симбиоз — все формы сосуществования различных видов. Паразитизм — форма сожительства организмов разных видов, из которых один (паразит) живет за счет другого (хозяина) комменсализм — форма взаимоотношений между двумя видами животных, при котором один из них (комменсал) пользуется какими-то преимуществами за счет другого (хозяина), не нанося ему вреда. Мутуализм — форма сосуществования организмов, при которой каждый из организмов, живущих вместе, приносит другому определенную пользу.

В природе происходит беспрерывный круговорот биогенных веществ, необходимых для жизни. В процессе эволюции в экологических системах сложились определенные цепи питания. Цепь питания — это последовательность взаимосвязанных видов, последовательно добывающих органическое вещество и энергию из начального питательного вещества, каждое предыдущее звено является питательным для следующего. Когда животное съедает растение, большая часть энергии, содержащаяся в этой пище, рассеивается в виде тепла и только незначительная часть используется для синтеза животных тканей. Если это животное съедят другие животные, произойдет дальнейшая потеря энергии в виде тепла и т д. В экологических системах в процессе эволюции в цепях питания определилась важная закономерность, получившая название экологической пирамиды: каждый последующий уровень питания имеет массу в 10 раз меньшую, чем предыдущий. Ни одна экосистема не существует вечно, рано или поздно она сменяется другой. Способность к заменам — одно из важнейших свойств экосистемы. Сукцессия — последовательная, необратимая, направленная замена одной экосистемы другой.

Если климатические условия и тип почвы определяют растительность местности, то растительность, в свою очередь, влияет на почву и в небольших масштабах также на климат. Это взаимодействие приводит к состоянию равновесия (климакса) между растительностью, климатом и почвой определенной зоны. Любое изменение, естественное или искусственное, в одном из этих факторов начинает цепную реакцию последовательных экологических изменений, целью которой является восстановление равновесия, выражающееся в так называемой климаксовой растительности. Вскоре появляются побеги берез и осин, требующие много света и быстро растущие Ели вытесняют пихты, которые не могут расти в тени. Через 500 лет после пожара восстанавливается первоначальный еловый лес. На протяжении 150 лет березы вытесняются пихтами; ели могут расти в тени. Уже через год на месте пожара вырастают травы, которые любят свет. Через 60 лет получается березовый лес, под защитой которого растут и ели. Пример последовательных экологических изменений после пожара в еловом лесу агроценозы. Агроценоз — это искусственная экосистема, сообщества растений, животных, грибов и микроорганизмов, созданные для получения сельскохозяйственной продукции, регулярно поддерживаемые человеком. Искусственные экосистемы характеризуются такими же показателями, как и естественные. У них такая же структура, только обязательным звеном питательной цепи является человек.

(Еще не оценили)

Загрузка...

В эволюции биосферы активное начало принадлежит живому. Основополагающие работы академика В. И. Вернадского ясно показали, что развитая Жизнь стала ведущим фактором геологического развития планеты. Эволюция живого привела к созданию принципиально нового элемента Земли — биокостного вещества, почвенного покрова. Биологические, а не физико-химические и геологические закономерности определяют темпы и формы трансформации вещества и энергии на нашей планете. Вот почему представление об экологии как учении о структуре и функции природы (Е. Одум) вполне оправданно. Но этого мало.

С появлением человека и развитием человечества положение вещей в корне изменяется. Деятельность человека все в большей степени определяет структуру и функцию биогеоценотического покрова Земли, функцию биосферы и тем самым

[smszamok]

становится фактором планетарного значения. Возникла «ноосфера». В последней статье, опубликованной при жизни автора, «Несколько слов о ноосфере» (1944), В. И. Вернадский пишет следующее: «Ноосфера есть новое геологическое явление на нашей планете. В ней впервые человек становится крупнейшей геологической силой. Он может !И должен перестраивать своим трудом и мыслью область своей жизни, перестраивать коренным образом, по сравнению с тем, что было раньше. Перед ним открываются все более и более широкие творческие возможности». Воздействие на биосферу, на природу человек оказывает в форме взаимодействия между человеческими коллективами и окружающей живой и неживой природой. Характер этого взаимодействия определяется, с одной стороны, развитием производительных сил и производственных отношений (в их конкретном проявлении — в данное время и в данном месте), а с другой — свойствами природной среды, в которой развивается и с которой взаимодействует данный социальный коллектив. Теоретически кажется ясным и обратное положение: одинаковая хозяйственная деятельность в разной среде ведет к различным следствиям. Ограничимся простейшим примером. Громадное количество промышленных и сельскохозяйственных производств (практически почти все) возможно лишь благодаря биологической самоочистке водоемов и почвы. В противном случае накопление загрязненных сточных вод очень быстро сделало бы существование человека невозможным. Но в умеренной климатической зоне самоочистка реки происходит на протяжении 200—300 километров от места загрязнения, а на Крайнем Севере — на протяжении почти 2000 километров.

Естественно, что это необходимо учитывать при разработке технологии и практически любого производства. А этого нет. И причина здесь не в косности отдельных хозяйственников (нерадивые хозяйственные руководители будут всегда, но не они определяют прогресс общества), а в отсутствии теории, описывающей общие закономерности взаимоотношений природы и общества, именно общества — как определенной социально-экономической системы,— а не отдельного человека, теории, учитывающей принципиальные изменения этих взаимоотношений в различных социально-экономических системах. В создании подобной теории мы видим существо такой науки, как экология человека.

Разработка подобной теории должна исходить из некоторых общих принципов. Мне кажется, что важнейший из них заключается в неизбежности прогрессирующего изменения природной среды под влиянием деятельности человека. Стремление любой ценой сохранить «природу» (в большинстве случаев подразумевается живая природа) в условиях современного урбанизированного ландшафта в ее первозданном, «естественном» состоянии противоречит и теории и практике.  Здесь отмечены те области Земли, где животные определенных видов исчезают или исчезли вследствие охоты, браконьерства, планомерного истребления. Заметим, что они равномерно распределены по всем областям Земли, охваченным цивилизацией. Это самая древняя форма угрозы животному миру со стороны человека, и во многих местах теперь приходится залечивать раны, нанесенные  антропогенного изменения природных компонентов должно быть положено в основу реалистической политики по охране природной среды. В основу этой политики могло бы быть положено следующее утверждение: экологические системы в индустриальном и урбанизированном мире не могут быть сохранены в первозданном, естественном состоянии. Изменение природной среды, то есть ее отход от «естественного» состояния, нет никаких оснований считать ухудшением среды. В Западной Европе (за исключением некоторых горных районов и заповедников) практически не осталось естественных лесов. Но вряд ли можно утверждать, что современные лесные биогеоценозы Европы хуже исходных.

Затронутый вопрос может быть проиллюстрирован на примере полезащитного лесоразведения и других грандиозных мероприятий, проводимых  в нашей стране.

Здесь не место обсуждать технологию полезащитного лесоразведения и анализировать характер влияния лесных полос на урожайность степного полеводства. В рамках нашей темы важнее подчеркнуть их значение как фактора «обогащения природы» (при всей расплывчатости этого термина мы хорошо понимаем, что он обозначает). В далеком 1940 году мне в составе группы студентов Ленинградского университета довелось обследовать некоторые, лесостепные полосы Заволжья.

«Хороший» биогеоценоз должен отвечать следующим основным требованиям:

1.         Продукция (биомасса) всех основных звеньев трофических (пищевых) цепей высокая. Характерное для антропогенных ландшафтов резкое преобладание фито-массы над зоомассой выражено не резко. Это обеспечивает синтез большого количества кислорода и синтез большого количества продуктов животного и растительного происхождения.

2.         Высокой продукции соответствует высокая продуктивность. Произведение «продуктивность X биомасса» должно быть максимальным. Это создает предпосылки для быстрой компенсации возможных потерь биомассы на отдельных трофических уровнях в результате случайных или закономерных внешних воздействий. Это обстоятельство особенно важно. Высокая продукция не гарантирует высшую компенсаторную активность. Теория показывает, что богатейшие тропические леса не могли бы выдержать даже несколько лет ту степень промысловой нагрузки, которую во многие века выдерживает наше скромная северная тайга.

3.         Обмен вещества и энергии протекает с большой скоростью. Процессы редукции (распада) обеспечивают вовлечение в биогеоценотический круговорот всей продуцируемой биоценозом биомассы в течение немногих годовых циклов. Это обеспечивает максимальную скорость биологической самоочистки системы.

4.         Высшая степень продуктивности и стабильности экосистемы сопровождается высшей «резервной активностью» — способностью к быстрой перестройке структуры сообщества и к быстрым эволюционным преобразованиям популяций доминирующих видов при изменении внешней среды. Это обеспечивает поддержание биоценоза в оптимальном состоянии при изменении условий среды.

Если биогеоценоз удовлетворяет указанным требованиям, есть все основания считать его хорошим независимо от того, развивается ли он в естественной или урбанизированной среде. Отсюда следует, что перспективная задача экологии человека заключается в разработке метода, способствующего развитию «хороших биогеоценозов» в условиях антропогенного ландшафта. При этом мы сталкиваемся с еще одним вопросом принципиальной трудности: должны ли мы стремиться создавать «хорошие» экосистемы по всей Земле или достаточно сосредоточить внимание на некоторых, специально отведенных «под природу» местах, подвергая остальную часть планеты ничем не лимитируемой урбанизации. Этот вопрос очень важен, разберем его с известной детализацией.

Как говорилось, примеров, показывающих, что человек может не только ухудшать, но и улучшать природу, можно было бы привести много. К их числу, несомненно, надо также отнести ликвидацию эндемичных очагов особо опасных заболеваний, резкое сокращение площади потенциальных очагов размножения саранчовых, осушение ряда территорий, служащих постоянным источником массовых размножений мошкары, «омаров — переносчиков опаснейших заболеваний, настоящего бича не только человека, но и многих животных.

Итак, человеку есть чем гордиться в рассматриваемой нами области. К сожалению, однако, большинство из приведенных примеров единичны. Дело не в том, что если начать подсчитывать «случаи», когда деятельность человека пошла на пользу природе и когда во вред, то, по всей вероятности, баланс получился бы отрицательным (хотя «счет» и здесь был бы не столь разгромным, как это нередко представляется). Дело в том, что природа должна быть улучшена всюду, и всюду, где есть человек, он должен жить в условиях оптимальных. Думать, что мы и наши не столь уж отдаленные потомки смогут ограничиваться созданием природных парков, в которых будет сохранен природный ландшафт, как место отдыха, музей и хранилище генофонда, а сам человек будет жить в каменных джунглях, сооруженных по последнему слову санитарной техники,— так думать весьма опасно. Дело не только в том, что пища и кислород человеку будут нужны всегда. И вряд ли по-хозяйски обеспечение человечества кислородом перекладывать на плечи техники, даже если эта задача и может быть решена.

[/smszamok]

Но давайте пофантазируем. Допустим, что мы научились изготовлять синтетическую пищу, кислородом нас обеспечивает химическая промышленность, техника обеспечивает оптимальный гидрологический режим всей планеты… (Все это требует колоссального развития техники, но в принципе возможно.) Пусть будет так. Но сможем ли мы обойтись «без природы»? Здесь автор должен коснуться очень тонкого вопроса, рискуя приобрести репутацию современного Паганеля, ратующего за природу ради ее первозданной красоты.

(Еще не оценили)

Загрузка...

Все биохимические реакции, происходящие в живых организмах — от простейших одноклеточных до высших животных и растений,— управляются ферментами. Активность ферментов зависит от множества условий: от концентрации вступающих в реакцию веществ, от состава и свойств среды, наконец, от температуры. Известно, что ферменты проявляют оптимальную активность в сравнительно узком интервале температур, выше некоторой температуры они перестают «работать». И уже ничто не может их вывести из этого пассивного состояния.

Общая, принципиальная схема, которая бы объясняла, почему происходит потеря «работоспособности», то есть инактивация фермента, остается до сих пор невыясненной. Безусловно одно: инактивация ферментов под действием нагревания сопровождается изменением их белковой структуры. Если живой и «работоспособный» фермент обычно имеет глобулярную структуру (от латинского «глобулус»—«шарик»), то подогревание вызывает значительное разворачивание молекулы-клубка; в этом случае биохимики говорят о деструкции белка. Такая деструкция необратима, активность фермента не восстанавливается, даже если вернется нормальная для него температура.

Как сделать ферменты стабильными, устойчивыми к повышенной температуре? Очевидно, нужно как можно жестче закрепить их «работоспособную», живую глобулярную структуру. Из экспериментов известно, что присоединение молекулы фермента к жесткой основе— так называемому носителю — повышает стабильность фермента. И чем больше у них точек соприкосновения, чем больше химических связей присоединяет глобулу к носителю, тем устойчивее делается фермент к воздействию нагревания. Однако осуществить «многоточечное» взаимодействие фермента с носителем весьма трудно—носитель обычно плоский, а фермент — сферический.

 И вот предложен новый принцип стабилизации фермента: поверхность носителя должна быть комплементарной самой поверхности ферментной глобулы, то есть соответствующей пространственному устройству фермента, как бы обволакивающей эту глобулу со всех сторон. Идея предлагаемого метода в том, чтобы «вшить» достаточно жестко глобулу фермента в пространственную сетку постороннего полимера, малочувствительного к температурным изменениям. Для осуществления этого замысла сам фермент химически видоизменяют, к нему присоединяют в нескольких точках короткие веточки-мономеры. Они-то на следующем этапе опыта выступят в роли мостиков, соединяющих фермент с полимером-носителем. Опыт блестяще подтвердил все теоретические предпосылки. В качестве фермента был выбран хорошо изученный а-химотрип-син, который уже умели «сшивать» с различными  синтетическими  полимерами.

Как и следовало ожидать, каталитическая активность фермента, «заключенного в клетку», то есть вшитого в полимерную сетку, несколько снижается (в 2—3 раза), зато его стабильность несравненно увеличивается. Закрепленный по предложенному методу фермент обладает исключительно высокой устойчивостью к нагреванию. Расчет показывает, что при 60° С фермент «в клетке» примерно в тысячу раз стабильнее своего «свободного» предшественника, а при температуре 102°С он должен быть стабильнее в сто миллионов раз.

Очевидно, предложенный и осуществленный в эксперименте новый способ стабилизации ферментов должен быть применим для всех ферментов, у которых инактивация  связана сразворачиванием глобулы,

(1голосов, средний: 5,00 out of 5)

Загрузка...

Высокая урожайность, многочисленность потомства позволяют использовать метод массового отбора. Наличие самоопыляющихся видов дает возможность вывести чистую линию путем применения индивидуального отбора. Благодаря вегетативному размножению можно продолжительное время сохранять гетерозиготную комбинацию, соматическую мутацию. Влияя на прорастание семян химическими веществами, излучением, удается получать материал для отбора. Полиплоидия — один из путей улучшения сортов культурных растений. Значительный вклад в развитие селекции растений генетики: И. В. Мичурин, Г.   Д.   Карпеченко,  Н.   В.   Цицин, Н. Н. Лукьяненко, В. Н. Ремесло, В. С. Пустовойт. Они вывели особенности животных как объектов селекции.

Сложные взаимоотношения с окружающей средой в связи с наличием нервной системы. Каждый объект представляет собой значительную селекционную ценность. Значительные экономические затраты на содержание. Не применяется массовый отбор, учитывая соотносительную изменчивость. Определение качества производителей по показателям потомков; изучение родословной. Искусственное оплодотворение, получение ценных пород большого рогатого скота в искусственных условиях («в пробирке»). Потом эмбрион пересаживают в матку самки другой породы для дальнейшего развития. Таким образом можно получить значительное количество потомков с важными практическими свойствами.

Экологическая индикация — определение состояния и свойств экосистем по видовому составу и соотношению между собой определенных (эталонных) групп видов. Математическое моделирование — прогнозирование возможных вариантов течения событий, их комбинирование, предупреждение нежелательных последствий экологические факторы. Экологические факторы — это условия окружающей среды, имеющие   влияние   на   живые   организмы. Анабиоз — состояние организма, при котором жизненные процессы временно прекращаются или так замедляются, что исчезают все видимые проявления жизни. Сравнительно небольшая амплитуда суточных и сезонных колебаний температуре. Содержимое углекислого газа значительно выше, а кислорода — чуть ниже, чем в атмосфере живые организмы как среда обитания.

Вид — совокупность особей, сходных между собой по строению, функциям, месту в биогеоценозе (экологическая ниша), заселяющих определенную часть биосферы (ареал), свободно скрещивающихся между собой в природе, дающих плодовитых потомков и не гибридизирующиеся с другими видами. Вид — основная структурная и таксономическая единица в системе живой природы В природе виды существуют в форме популяций.

 Популяция — совокупность особей одного вида, относительно изолированная от подобных совокупностей того же вида, продолжительное время занимающая определенное пространство и воссоздающая себя на протяжении большого числа поколений Популяция — форма существования вида, единица эволюции. Популяция способна продолжительное время поддерживать свою численность благодаря размножению, обмениваться генетической информацией и эволюционировать Популяция является основной естественной единицей существования, приспособления, воспроизведения и эволюции вида

Показатели, характеризующие популяции

• Численность (количество особей в ее составе)
• Плотность (среднее количество особей на единицу площади, объема)
• Биомасса (масса особей на единицу площади, объема)
• Рождаемость (количество особей, родившихся за единицу времени)
• Смертность (количество особей, гибнущих за единицу времени)
• Прирост (разность между рождаемостью и смертностью)
• Ареал (территория, которую занимает популяция)
• особенности структуры популяций

(Еще не оценили)

Загрузка...

Мутации   —   дискретные изменение и провел первые иследования генетического    материала этого процесса Хи де Фриз ввел термин «мутация». Мутации возникают внезапно, скачкообразно. Мутации — редкие события. Мутации наследуются, то есть устойчиво передаются из поколения в поколение. Мутации не имеют направленности: мутировать может любой участок, вызывая изменения как незначительных, так и жизненно важных признаков. Одни и те же мутации могут возникать повторно. По своему проявлению мутации могут быть как полезными, так и вредными и нейтральными, как доминантными, так и рецессивными значение мутаций. Мутации — источник наследственной изменчивости, материал для естественного отбора. Мутации широко используются в селекции растений и микроорганизмов. Искусственные мутации используются при разработке генетических методов борьбы с вредителями и болезнями

Мутагены  —  это  факторы, вызывающие мутации. Мутавещества, температура, излучение и их можно вызвать искусственно. Изменения структуры хромосом: нехватки — утрата концевого участка хромосомы; делеция — утрата участка средней части хромосомы; дупликация — повторение участка хромосомы; инверсия — переворот участка хромосомы на 180 ; транслокация — обмен участками между негомологичными хромосомами   Изменение количества хромосом организма: анеуплоидия — изменение количества хромосом, не кратное гаплоидному набору; полиплоидия — изменение количества хромосом, кратное гаплоидному набору. Спонтанные и Индуцированные мутации Возникают без видимых причин. Возникают под воздействием мутагенных факторов (мутагенов). Генеративные и Соматические Возникают в гаметах и проявляются в следующих поколениях. Возникают в соматических клетках, проявляются в этом организме. Могут передаваться потомкам при вегетативном размножении.  Летальные Приводят к гибели организма. Снижают жизнеспособность организма. При определенных условиях не влияют на организм. Повышают жизнеспособность организма. Вероятность того, что мутация существования нейтральные повысит жизнедеятельность, мутации могут стать полезными.

 В 1920—1921 гг. Н. И. Вавилов сформировал закон гомологических рядов. Виды и роды, генетически близкие, характеризуются подобными рядами наследственной изменчивости. Генетически близкие родственники имеют общее происхождение путем дивергенции от общего предка. В семьях видов, имеющих общее происхождение, возникают и подобные мутации. Закон гомологических рядов позволяет прогнозировать характер изменчивости у родственных видов, что облегчает поиск материала для селекции.

Селекция — наука, исследующая выведение новых и усовершенствование существующих сортов культурных растений, пород животных и штаммов микроорганизмов, отвечающих потребностям человека и общества. Сорт, порода, штамм — это искусственно созданные человеком разновидности растений, животных и микроорганизмов, имеющие определенные наследственные особенности: комплекс морфологических и физиологических признаков, продуктивность и норму реакции. Н. И. Вавилов указал, что для успешной работы селекционеру следует изучать и учитывать:

• исходное сортовое и видовое разнообразие растений и животных;
• наследственную изменчивость (мутации);
• роль среды в развитии и проявлении исследуемых признаков;
• закономерности наследования при гибридизации;
• формы искусственного отбора, направленные на выделение и закрепление желательных признаков.

Выделение отдельных особей с признаками, интересующими человека. Отбор особей, унаследовавших от родителей желательные для человека признаки. Размножение особей с полезными признаками. Развитие желательного признака, его закрепление. Скрещивание организмов, имеющих непосредственных общих предков. Используют для получения чистых линий. Повышается гомозиготность. Гибридизация организмов, не имеющих тесных родственных связей Часто наблюдается явление гетерозиса — «гибридной силы».

Чаще всего межвидовые гибриды бесплодны Впервые методику преодоления бесплодности межвидовых гибридов у растений разработал в 1924 г русский ученый Г Д Карпеченко Скрещивая редьку с капустой, он удвоил число хромосом у гибрида. Это растение не было похоже ни на редьку, ни на капусту отдаленная гибридизация широко применяется в плодоводстве: И В Мичурин получил таким образом гибриды ежевики и малины, сливы и терна и др.

(4голосов, средний: 5,00 out of 5)

Загрузка...

Наследственность — способность организмов передавать следующему поколению свои признаки и свойства, то есть способность воссоздавать себе подобных, ген — участок молекулы ДНК, информирующей о структуре одного белка. Аллели — различные формы одного и того же гена. Локус — участок хромосомы, в которой расположен определенный ген. Генотип — совокупность всех наследственных свойств особи, наследственная основа организма, составленная совокупностью генов. Фенотип — совокупность всех внутренних и внешних признаков и свойств особи, сформировавшейся на базе генотипа во время индивидуального развития. Гомозиготы — особи, у которых в определенном локусе гомологичных хромосом присутствуют одинаковые аллели; при самоопылении дают однородное потомство, не расщепляющееся по данной паре признаков. Гетерозиготы — особи, у которых в определенном локусе гомологичных хромосом присутствуют разные аллели; при самоопылении дают расщепление по данной паре признаков.

Моногибридное скрещивание — скрещивание родительских форм, наследственно отличающихся только по

[smszamok]

одной паре признаков. Дигибридное скрещивание — скрещивание родительских форм, отличающихся по двум парам признаков доминирование — проявление только одного из альтернативных признаков у гетерозиготы. Доминантный признак — признак, проявляющийся в гомозиготе; доминантный ген обозначается прописной (большой) буквой. Рецессивный признак — признак, не проявляющийся в гомозиготе; рецессивный ген обозначается строчной (маленькой) буквой. Изменчивость — способность организмов изменять свои признаки и свойства. Модификационная (фенотипная) изменчивость — изменения фенотипа, возникающие под влиянием изменений внешних условий и не связанные с изменениями генотипа. Мутации — изменения генотипа, вызванные структурными изменениями генов или хромосом. Полиплоидия — кратное гаплоидному набору увеличение количества хромосом в клетке.

Методы генетических исследований

1. Гибридологический. Основан Г. Менделем. Состоит в скрещивании организмов, которые отличаются по определенным состояниям одного или нескольких наследственных признаков. Исследование характера наследования состояний признаков при помощи системы скрещиваний.

2. Генеалогический. Состоит в изучении родословных организмов и количественном анализе признаков потомков в ряду поколений.           Дает возможность проследить характер наследования разных состояний определенных признаков в ряду поколений, определить вероятность проявления признаков у потомков.

3. Популяционно-статистический. Избирательно исследуют части популяций и статистически обрабатывают полученные данные. Позволяет изучать генетическую структуру популяций — частоты встречаемости аллелей и генотипов в популяциях организмов.

4. Цитогенетический. Базируется на изучении особенностей хромосомного набора организмов. Позволяет выявить мутации, связанные с изменением как количества хромосом, так и структуры отдельных хромосом.

5. Биохимический. Анализ химического состава и процессов обмена веществ. Используют для диагностики наследственных заболеваний, связанных с нарушением обмена веществ.

6. Близнецовый. Состоит в изучении близнецов. Позволяет выяснить роль генотипа и факторов окружающей среды в формировании фенотипа особей основоположники генетики.

Гибридологический метод анализа наследования признаков был разработан Г. Менделем (1822— 1884). Он проводил многочисленные экспериментальные исследования по гибридизации растений, результаты которых были опубликованы в 1865 г. Этот год считается годом рождения генетики. Во время экспериментов Мендель скрещивал растения гороха.

Горох — удобный объект для генетических исследований

• самоопылитель;
• имеет много культурных сортов, устойчиво сохраняющих свои признаки;
• имеет строение цветков, позволяющее легко удалять пыльцу;
• сорта отличаются друг от друга по семи хорошо заметным и удобным для учета признакам

Главная особенность гибридологического метода Г. Менделя — подбор родительских пар и количественный анализ признаков у потомков в ряду поколений:

• использование чистосортных растений, сохраняющих родительские признаки в ряду поколений;
• использование сортов, отличающихся одной, двумя или тремя парами альтернативных признаков;
• анализ у гибридов только тех признаков, которые исследуются;
• анализ потомства каждой особи отдельно от других;
• количественный подсчет гибридов, отличающихся по исследуемым признакам

Первый закон Менделя. Во время моногибридного скрещивания в первом поколении гибридов всегда проявлялся только один из двух альтернативных признаков; второй признак не проявлялся, он был в подавленном состоянии. Все первое поколение было одинаковым. Предположим, что определенные особи имеют только одну пару гомологичных хромосом, каждая из которых несет лишь один ген. Хромосому с доминантным аллелем обозначим символом А, а с рецессивным — а. Гибриды первого поколения будут гетерозиготными (генотип Аа), они получили одну хромосому с доминантным аллелем от одного из родителей, вторую, с рецессивным,— от второго. Во время образования половых клеток гибриды первого поколения будут формировать гаметы двух сортов: половина из них будет нести хромосому с доминантным аллелем, а половина — с рецессивным.

Вследствие скрещивания гибридов первого поколения между собой возможны три варианта генотипов гибридов второго поколения: одна четверть особей будет иметь хромосомы с доминантными аллелями (гомозиготы по доминантному признаку АА), половина — одну хромосому с доминантным аллелем, вторую хромосому — с рецессивным (гетерозиготы — Аа), а вторая четверть — хромосомы с рецессивными аллелями (гомозиготы по рецессивным аллелям — аа). По фенотипу три четверти гибрида второго поколения (гомозиготы по доминантному аллелю и гетерозиготы) будут иметь доминантный признак и одна четверть (гомозиготы по рецессивному аллелю) — рецессивный.

Во время дигибридного скрещивания организмы отличаются по двум признакам. У одного из родителей два доминантных признака, у другого — два рецессивных. У гибридов первого поколения наблюдается однообразие, они гетерозиготны по двум признакам (АаВв). Во время образования половых клеток формируются 4 вида гамет с разными комбинациями признаков. Закон комбинирования состояний признаков можно записать, пользуясь решеткой Пеннета. Вследствие скрещивания гибридов первого поколения между собой возможны 12 вариантов генотипов, и 4 варианта фенотипов:

• —        9 частей унаследуют доминантные признаки и цвета, и формы;
• —        3 части — доминантный признак по цвету и рецессивный по форме;
• —        3 части — доминантный признак по форме и рецессивный по цвету;
• —        1 часть — оба рецессивных признака

1. Если один аллель не полностью доминирует над вторым, наблюдается промежуточное наследование. В этом случае признаки гибридов являются промежуточными по сравнению с родительскими формами.

2. При скрещивании гибридов между собой в F„ происходит расщеп-ление по фенотипу в отношении 1:2:1.

[/smszamok]
По фенотипу организма нельзя в полной мере судить о его наследственной структуре — генотипе. При полном доминировании, например, гомозиготы АА и гетерозиготы Аа имеют одинаковый фенотип. Определить генотип можно только по характеру расщепления в гибридном поколении.

(Еще не оценили)

Загрузка...

Гистогенез, или развитие тканей, — совокупность процессов, обеспечивающих возникновение, существование и восстановление тканей с их органоспецифическими свойствами. Органогенез — процессы формирования зачатков органов и их дальнейшей дифференциации в ходе индивидуального развития организмов. Эктодерма       дает начало нервной системе, связанным с ней органам чувств, внешнему покрову организма, передней и задней кишкам. Энтодерма дает начало хорде кишечника и связанным с ним органам: желудку и печени, органам дыхания — легким. Мезодерма  дает начало мускулатуре, всем хрящевым и костным элементам скелета, кровеносной и мочеполовой системам.

Рожденный организм подобен взрослому. Образуется личинка, отличающаяся от взрослого организма по многим признакам внешнего и внутреннего строения, характеру питания, движения и т п.

Биологическое значение непрямого развития

• Активное питание и рост
• Рациональное использование ресурсов
• Расселение
• Обеспечение заражения хозяев (паразиты) рост организмов

Все последующие поколения не отличаются друг от друга. Нет четкого чередования поколений. Сопровождается закономерным чередованием поколений: полового и неполового

При образовании гибридов наследственные факторы (гены) не смешиваются, а сохраняются в чистом виде. У гибридов первого поколения присутствуют оба фактора доминантный и рецессивный, но в виде признака проявляется доминантный фактор. Связь между поколениями при половом размножении осуществляется через половые клетки — гаметы. Допускается, что каждая гамета несет только один фактор из пары. Соматические клетки имеют диплоидный набор хромосом, то есть аллельные гены парные: это могут быть два доминантных аллеля (гомозигота по доминантному аллелю), доминантная и рецессивная (гетерозигота) или две рецессивные (гомозигота по рецессивному аллеллю). При образовании половых клеток в каждую из гамет попадает только один аллельный ген из каждой пары. Гомозиготная особь может продуцировать только один сорт гамет (с доминантным или рецессивным аллелем), тогда как гетерозиготная — два сорта в равных количествах.

Независимое расщепление во время дигибридного скрещивания (см третий закон Менделя) происходит в том случае, когда гены, принадлежащие к разным аллелям, расположены в разных парах гомологичных хромосом. Закономерность наследования неаллельных генов, расположенных в одной хромосоме, была изучена Морганом и его коллегами. Морган установил, что гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются вместе, образуя группу сцепления Количество групп сцепления у организмов определенного вида равняется количеству хромосом в гаплоидном наборе. Однако сцепление генов может нарушаться в мейозе во время кроссинговера — при перекрещивании хромосом и обмене участками. Сила сцепления между двумя генами, расположенными в одной хромосоме, обратно пропорциональна расстоянию между ними Частота кроссинговера между двумя сцепленными генами представляет собой относительно постоянную величину для каждой конкретной пары генов основные положения хромосомной теории наследственности (Т. Х. Морган, 1911—1926 гг.). Гены расположены вдоль хромосом в линейном порядке. Каждый ген занимает в хромосоме определенный участок (локус), аллельные гены занимают одинаковые локусы гомологичных хромосом. Все гены одной хромосомы образуют группу сцепления, благодаря чему происходит сцепленное наследование некоторых признаков; сила сцепления между двумя генами обратно пропорциональна расстоянию между ними.

Сцепление между генами, расположенными в одной хромосоме, нарушается вследствие кроссин-говера, при котором гомологичные хромосомы обмениваются участками. Каждый биологический вид характеризуется определенным кариотипом генетика пола.

(2голосов, средний: 3,50 out of 5)

Загрузка...

Занимают промежуточное положение между живой и неживой природой. Жизненный цикл проявляется в двух формах: внеклеточная — не проявляет никаких признаков жизнедеятельности, внутриклеточная — происходит процесс размножения. Внутриклеточные паразиты. Отсутствие клеточного строения, обмена веществ. Наличие только одного типа нуклеиновых кислот: ДНК или РНК. Геном представлен линейными или кольцевыми формами. Небольшой объем генетической информации. Не растут. Способны к кристаллизации. Вызывают заболевания растений, животных и человека (около 500 заболеваний человека ). Обеспечивают горизонтальное перенесение генетического материала (от одной особи к другой — в отличие от вертикального   перенесения   генов в ряду поколений). Используются в клеточной и генной инженерии как переносчики генетического материала — векторы.

Бесполое размножение — это размножение, осуществляющееся без участия специализированных клеток. Характеризуется тем, что дочерние клетки полностью идентичны родительским. Биологическое значение бесполого размножения. У некоторых организмов это единственный способ размножения. Таким образом могут размножаться организмы, при определенных условиях оказавшиеся изолированными. Виды с коротким жизненным циклом могут оставить потомков больше и быстрее. В 1898 г. профессор Киевского университета С. Г. Навашин описал процесс двойного оплодотворения у цветковых растений:

1) спермий + яйцеклетка —> зигота —>  зародыш;

2) спермий + диплоидная центральная клетка зародышевого мешка —> триплоидная клетка —> эндосперм (запас питательных веществ семени)

• — пыльник,
• — пыльца,
• — генеративная клетка,
• — вегетативная клетка,
• — пестик,
• — пыльцевая трубка,
• — спермий,
• — покровы семязачатка,
• — центральное ядро,
• — яйцеклетка,
• — микропиле
• — зигота,
• — покровы семени,
• — эндосперм (Зп),
• — зародыш (2п)

Периоды онтогенеза. Эмбриональний период. Зародыш (эмбрион) развивается внутри организма матери или внутри яйца, семени и т п. Завершается рождением, вылупливанием, прорастанием. Постэмбриональний период. Начинается с момента рождения и продолжается до тех пор, когда организм становится способным к размножению. Период половой зрелости. Организм способен к размножению. Период старения. Снижается уровень обменных процессов, происходят необратимые реакции, ведущие к смерти

Дробление. Ряд последовательных митотических делений, при котором образованные клетки (бластомеры) в интерфазе не растут, и поэтому их размеры уменьшаются после каждого деления Процесс завершается образованием бластулы.

Гаструляция. Часть бластодермы впячивается внутрь бластулы (инвагинация), образуя двухслойный зародыш — гаструлу,— слои клеток, которого получили название зародышевых листков. На месте выгибания образуется первичный рот, ведущий в замкнутую полость первичной кишки. Часть бластомеров перемещается в полость бластулы (иммиграция), где они образуют внутренний зародышевый листок.

(Еще не оценили)

Загрузка...

Генетический код — присущая информация в молекулах всем живым организмам. Генетический код — триплетный — каждой аминокислоте соответствует тройка нуклеотидов ДНК (РНК) — кодон; однозначный — один триплет кодирует только одну аминокислоту; вырожденный — одну аминокислоту могут кодировать несколько разных триплетов; универсальный — единый для всех организмов, существующих на Земле; не перекрывается — кодоны считываются друг за другом, с одной определенной точки в одном направлении (один нуклеотид не может входить одновременно в состав двух соседних триплетов); между генами существуют «разделительные знаки» — участки, не несущие генетической информации, а лишь отделяющие одни гены от других. Их называют спейсерами.

Кариоплазма. Фермент РНК-полимераза расщепляет двойную цепь ДНК и на одной из цепей по принципу комплементарности синтезирует молекулу НК с помощью специальных ферментов превращается в активную форму и РНК, которая из ядра поступает в цитоплазму клетки. Присоединение аминокислот с помощью ковалентной связи к определенной тРНК. тРНК транспортирует аминокислоты к месту синтеза белка. Во время синтеза белка рибосома надвигается на нитевидную молекулу иРНК таким образом, что иРНК оказывается между ее двумя субъединицами. В рибосоме есть особый участок — функциональный центр Его размеры соответствуют длине двух триплетов, поэтому в нем одновременно находятся два соседних триплета иРНК. В одной части функционального центра антикодон тРНК узнает кодон иРНК, а в другой — аминокислота освобождается от тРНК. Когда рибосома достигает стоп-кодона, синтез белковой молекулы завершается. Образование природной структуры белка приобретает определенную пространственную конфигурацию При участии ферментов происходит отщепление лишних аминокислотных остатков, введение фосфатных, карбоксильных и других групп и т п. После этих процессов белок становится функционально активным тРНК имеет вторичную структуру в форме листа клевера. В определенных участках молекулы тРНК между комплементарными нуклеотидами возникают водородные связи У верхушки «листа клевера» содержится триплет нуклеотидов, который по генетическому коду отвечает определенной аминокислоте (антикодон), а у его основания есть участок, к которому присоединяется аминокислота.

Пептидная цепочка. На одной молекуле иРНК одновременно могут синтезироваться несколько полипептидов при участии многих рибосом. Комплекс, который при этом образуется, называется полирибосомальным.