УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ БИОЛОГИЯ для профессий среднего профессионального образования
Государственное бюджетное образовательное учреждение
профессионального образования в городе Севастополе
«Севастопольский колледж информационных
технологий и промышленности»
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
БИОЛОГИЯ
для профессий среднего профессионального образования
Электромонтер по ремонту и обслуживанию
электрооборудования (по отраслям) 140446.03
Наладчик компьютерных сетей 230103.03
Автомеханик 190631.01
Секретарь 034700.01
Станочник (металлообработка) 151902.03
ДЛЯ СТУДЕНТОВ ОЧНОЙ ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ
г. Севастополь, 2015
Составитель: Глущенко А.И., преподаватель СевКИТ и П
Учебно-методический комплекс по дисциплине «Биология» составлен в соответствии с требованиями к минимуму результатов освоения дисциплины, изложенными в Федеральном государственном стандарте среднего профессионального образования по специальностям: Наладчик компьютерных сетей 230103.03,Автомеханик 190631.01, Секретарь 034700.01, утвержденном приказом Министерства образования и науки РФ.
Учебно-методический комплекс по дисциплине (далее УМКД) «Биология» входит в общеобразовательный цикл и является частью основной профессиональной образовательной программы по вышеперечисленным специальностям и разработанной в соответствии с примерной программой и ФГОС СПО третьего поколения.
Учебно-методический комплекс по дисциплине «Биология» название адресован студентам очной формы обучения.
УМКД включает теоретический блок, перечень практических занятий и лабораторных работ, задания по самостоятельному изучению тем дисциплины, вопросы для самоконтроля, перечень точек рубежного контроля, а также вопросы и задания по промежуточной аттестации (при наличии).
СОДЕРЖАНИЕ
Наименование разделов
стр.
1. Введение
2. Образовательный маршрут
3. Содержание дисциплины
3.1. Краткое содержание теоретического материала программы
3.2. Лабораторные работы
3.3. Практические занятия
3.4. Самостоятельная работа
4. Контроль и оценка результатов освоения учебной дисциплины
4.1. Текущий контроль
4.2. Итоговый контроль по УД
5. Глоссарий
6. Информационное обеспечение дисциплины
Уважаемый студент!
Учебно-методический комплекс по дисциплине «Биология» создан Вам в помощь для работы на занятиях, при выполнении домашнего задания и подготовки к текущему и итоговому контролю по дисциплине.
УМК по дисциплине включает теоретический блок, перечень практических занятий и лабораторных работ, задания для самостоятельного изучения тем дисциплины, вопросы для самоконтроля, перечень точек рубежного контроля, а также вопросы и задания по промежуточной аттестации (при наличии экзамена).
Приступая к изучению новой учебной дисциплины, Вы должны внимательно изучить список рекомендованной основной и вспомогательной литературы. Из всего массива рекомендованной литературы следует опираться на литературу, указанную как основную.
По каждой теме в УМКД перечислены основные понятия и термины, вопросы, необходимые для изучения, а также краткая информация по каждому вопросу из подлежащих изучению. Наличие тезисной информации по теме позволит Вам вспомнить ключевые моменты, рассмотренные преподавателем на занятии.
Основные понятия, используемые при изучении содержания дисциплины, приведены в глоссарии.
После изучения теоретического блока приведен перечень практических работ, выполнение которых обязательно. Наличие положительной оценки по практическим и лабораторным работам необходимо для получения зачета по дисциплине , поэтому в случае отсутствия на уроке по уважительной или неуважительной причине Вам потребуется найти время и выполнить пропущенную работу.
В процессе изучения дисциплины предусмотрена самостоятельная внеаудиторная работа, включающая сообщения, ppt, рефераты, решения заданий и др..
Содержание рубежного контроля (точек рубежного контроля) разработано на основе вопросов самоконтроля, приведенных по каждой теме.
По итогам изучения дисциплины - дифференцированный зачет, экзамен не предусмотрен.
Цель изучения дисциплины:
- освоение знаний о биологических системах (Клетка, Организм, Популяция, Вид, Экосистема);
- истории развития современных представлений о живой природе, о выдающихся открытиях в биологической науке;
- роли биологической науки в формировании современной естественнонаучной картины мира;
- о методах научного познания;
- овладение умениями обосновывать место и роль биологических знаний в практической деятельности людей, в развитии современных технологий;
- определять живые объекты в природе;
- проводить наблюдения за экосистемами с целью их описания и выявления естественных и антропогенных изменений;
- находить и анализировать информацию о живых объектах;
- развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей обучающихся в процессе изучения биологических явлений;
- выдающихся достижений биологии, вошедших в общечеловеческую культуру;
- сложных и противоречивых путей развития современных научных взглядов, идей, теорий, концепций, гипотез (о сущности и происхождении жизни, человека) в ходе работы с различными источниками информации;
- воспитание убежденности в возможности познания живой природы, необходимости рационального природопользования, бережного отношения к природным ресурсам и окружающей среде, собственному здоровью;
- уважения к мнению оппонента при обсуждении биологических проблем;
- использование приобретенных биологических знаний и умений в повседневной жизни для оценки последствий своей деятельности (и деятельности других людей) по отношению к окружающей среде, здоровью других людей и собственному здоровью;
- обоснования и соблюдения мер профилактики заболеваний, оказание первой помощи при травмах, соблюдению правил поведения в природе.
В результате освоения дисциплины Вы должны уметь:
· объяснять единство живой и неживой природы,
· характеризовать причины и факторы эволюции, изменяемость видов;
· решать элементарные биологические задачи;
· составлять элементарные схемы скрещивания и схемы переноса веществ и передачи энергии в экосистемах (цепи питания);
· описывать особенности видов по морфологическому критерию;
· выявлять приспособления организмов к среде обитания,
· сравнивать биологические объекты и процессы) и делать выводы и обобщения на основе сравнения и анализа;
· анализировать и оценивать различные гипотезы о происхождении жизни и человека, глобальные экологические проблемы и их решения, последствия собственной деятельности в окружающей среде;
· находить информацию о биологических объектах в различных источниках
В результате освоения дисциплины Вы должны знать:
· основные положения биологических теорий и закономерностей: клеточной теории, эволюционного учения, учения В.И.Вернадского о биосфере, законы Г.Менделя, закономерностей изменчивости и наследственности;
· строение и функционирование биологических объектов: клетки, генов и хромосом, структуры вида и экосистем;
· сущность биологических процессов: размножения, оплодотворения, действия искусственного и естественного отбора, формирование приспособленности, происхождение видов, круговорот веществ и превращение энергии в клетке, организме, в экосистемах и биосфере;
· вклад выдающихся ученых в развитие биологической науки;
· биологическую терминологию и символику;
В результате освоения дисциплины у Вас должны формироваться общие компетенции (ОК):
Название ОК
Результат, который Вы должны получить после
изучения содержания дисциплины
ОК 1 - Понимать сущность и социальную
значимость своей будущей профессии, проявлять к ней
устойчивый интерес.
Понимать ценности образования как средства развития культуры личности. Оценивать и корректировать свое поведение в окружающей среде, выполнять в практической деятельности и в повседневной жизни экологические требования
ОК 2 - Организовывать собственную деятельность, определять методы решения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.
Проводить сравнение структур, процессов, явлений, находить причины, следствия и исторические истоки, устанавливать системный характер процессов, объяснять факты, в свете общебиологических понятий. Определять методы и формы выполнения самостоятельных творческих заданий.
ОК 3 - Оценивать риски и принимать решения в нестандартных ситуациях.
Планировать и ставить эксперименты, обобщать их результаты, выдвигать гипотезы, планировать и проводить наблюдения для их подтверждения или опровержения в рамках дисциплины.
ОК 4 - Осуществлять поиск, анализ и оценку
информации, необходимой для постановки и решения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.
Уметь пользоваться различными источниками информации, сопоставлять и анализировать их, выявлять закономерности, делать прогнозы и выводы. Систематизировать и организовывать информацию в виде таблиц, графиков, диаграмм и аудиовизуального ряда. Уметь передавать содержание информации адекватно поставленной цели (сжато, полно, выборочно)
ОК 5 - Использовать информационно-коммуникационные технологии для
совершенствования профессиональной деятельности.
Использовать мультимедийный ресурс и компьютерные технологии для обработки, передачи, систематизации информации, презентации результатов познавательной и практической деятельности.
ОК 6 - Работать в коллективе и команде,
взаимодействовать с руководством, коллегами и социальными партнерами.
Владеть навыками организации и участия в коллективной деятельности: постановка общей цели и определение средств ее достижения, конструктивное восприятие иных мнений и идей, учет индивидуальности партнеров по деятельности, объективное определение своего вклада в общий результат.
Внимание! Если в ходе изучения дисциплины у Вас возникают трудности, то Вы всегда можете к преподавателю прийти на дополнительные занятия, которые проводятся согласно графику. Время проведения дополнительных занятий Вы сможете узнать у преподавателя, а также познакомившись с графиком их проведения, размещенном на двери кабинета преподавателя.
В случае, если Вы пропустили занятия, Вы также всегда можете прийти на консультацию к преподавателю в часы дополнительных занятий.
Образовательный маршрут по дисциплине
Формы отчетности, обязательные для сдачи
Количество
лабораторные занятия
8
практические занятия
5
Точки рубежного контроля
зачет
Итоговая аттестация
зачет
Желаем Вам удачи и успехов!
3. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Раздел 1. Клетка.
Тема 1.1. Предмет биологии. Уровни организации живой материи.
Тема 1.2. История изучения клетки. Клеточная теория.
Тема 1.3. Химический состав клетки. Неорганические вещества клетки. Органические вещества клетки. Белки. Липиды. Углеводы. Нуклеиновые кислоты. Эукариотическая клетка. Основные компоненты и органоиды клетки. Прокариотическая клетка. Неклеточная форма жизни: вирусы.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1
«Наблюдение клеток растений и животных под микроскопом на готовых микропрепаратах, их описание».
Цель:
рассмотреть клетки различных организмов и их тканей под микроскопом (вспомнив при этом основные приемы работы с микроскопом), вспомнить основные части, видимые в микроскоп и сравнить строение клеток растительных, грибных и животных организмов.
Оборудование:
микроскопы,
готовые микропрепараты растительной (кожица чешуи лука), животной (эпителиальная ткань – клетки слизистой ротовой полости), грибной (дрожжевые или плесневые грибы) клеток,
таблицы о строении растительной, животной и грибной клеток.
Работа может проводиться не на готовых микропрепаратах, а на приготовленных, а для этого:
чашки Петри, луковица, лабораторные ножи, пинцеты, пипетки, стеклянные мазевые ложечки, выращенная культура плесневого гриба пеницилла или мукора.
Ход работы:
рассмотрите под микроскопом приготовленные (готовые) микропрепараты растительных и животных клеток.
зарисуйте по одной растительной и животной клетке. Подпишите их основные части, видимые в микроскоп.
сравните строение растительной, грибной и животной клеток. Сравнение провести при помощи сравнительной таблицы. Сделайте вывод о сложности их строения.
сделайте вывод, опираясь на имеющиеся у вас знания, в соответствии с целью работы.
! Вспомните требования к составлению сравнительной таблицы!
Вопросы для самостоятельной работы:
О чем свидетельствует сходство клеток растений, грибов и животных? Приведите примеры.
О чем свидетельствуют различия между клетками представителей различных царств природы? Приведите примеры.
Выпишите основные положения клеточной теории. Отметьте, какое из положений можно обосновать проведенной работой.
Вывод
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2
«Приготовление и описание микропрепаратов клеток растений»
Цель: убедиться в существовании явления плазмолиза и деплазмолиза в живых клетках растений и скорости прохождения физиологических процессов.
Оборудование:
микроскопы, луковица лука, концентрированный раствор NaCl, фильтровальная бумага, пипетки.
Ход работы:
снимите нижнюю кожицу чешуи лука (4мм2);
приготовьте микропрепарат, рассмотрите и зарисуйте 4-5 клеток увиденного;
с одной стороны покровного стекла нанесите несколько капель раствора поваренной соли, а с другой стороны полоской фильтровальной бумаги оттяните воду;
рассмотрите микропрепарат в течение нескольких секунд. Обратите внимание на изменения, произошедшие с мембранами клеток и время за которое эти изменения произошли. Зарисуйте изменившийся объект.
нанесите несколько капель дистиллированной воды у края покровного стекла и оттяните ее с другой стороны фильтровальной бумагой, смывая плазмолизирующий раствор.
в течение нескольких минут рассматривайте микропрепарат под микроскопом. Отметьте изменения положения мембран клеток и время, за которое эти изменения произошли. Зарисуйте изучаемый объект.
сделайте вывод в соответствии с целью работы, отметив скорость плазмолиза и деплазмолиза. Объясните разницу в скорости этих двух процессов.
! Обратите внимание на критерии оценки лабораторной работы – наблюдения!
Вопросы:
Дайте определение терминам – плазмолиз, деплазмолиз, осмос, тургор.
Объясните, почему в варенье яблоки становятся менее сочными?
Вывод
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3
Тема: «Изучение строения растительной и животной клетки под микроскопом»
Цель работы: ознакомиться с особенностями строения клеток растений и животных организмов, показать принципиальное единство их строения.
Оборудование:
1) кожица чешуи луковицы,
2) эпителиальные клетки из полости рта человека,
3) микроскоп,
4) чайная ложечка,
5) покровное и предметное стекла,
6) синие чернила,
7) йод,
8) тетрадь,
9) ручка, простой карандаш, линейка,
10) учебник Д.К.Беляев, П.М.Бородин, Н.Н.Воронцов «Общая биология 10-11класс» с.290 или учебник С.Г. Мамонтов, В.Б. Захаров с.79-80.
Работа выполняется по вариантам, которые назначает преподаватель.
Ход работы:
1. Отделите от чешуи луковицы кусочек покрывающей её кожицы и поместите его на предметное стекло.
2. Нанесите капельку слабого водного раствора йода на препарат. Накройте препарат покровным стеклом.
3. Снимите чайной ложечкой немного слизи с внутренней стороны щеки.
4. Поместите слизь на предметное стекло и подкрасьте разбавленными в воде синими чернилами. Накройте препарат покровным стеклом.
5. Рассмотрите оба препарата под микроскопом.
6. Результаты сравнения занесите в таблицу 1 и 2.
Вывод о проделанной работе.
Вариант № 1.
Таблица №1 «Сходства и отличия растительной и животной клетки».
Сходства
Отличия
Вариант № 2.
Таблица №2 «Сравнительная характеристика растительной и животной клетки».
Клетки
Цитоплазма
Ядро
Плотная клеточная стенка
Пластиды
Растительная
Животная
В ходе проведения лабораторной работы студент должен научиться: работать с микроскопом и изготовлять препараты; связывать функции органоидов клетки с физиологическими процессами, протекающими в ней; самостоятельно изучать строение клетки; владеть терминологией темы.
Вывод
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 1
«РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ПО МОЛЕКУЛЯРНОЙ БИОЛОГИИ. ТРАНСКРИПЦИЯ И ТРАНСЛЯЦИЯ»
Цель работы: овладеть специальными умениями решения задач по теме «Транскрипция и трансляция».
Ход работы:
Вариант 1
Задание 1
Определите последовательность нуклеотидов иРНК, синтезированную с правой цепи фрагмента молекулы ДНК, если ее
левая цепь имеет следующую последовательность: -А-А-А-Ц-Г-А-Г-Т-Т-Г-Г-А-Т-Т-Ц-Г-Т-Г- .
Задание 2
Фрагмент иРНК имеет следующую последовательность нуклеотидов:
-Г-Ц-А-У-У-А-Г-Ц-А-У-Ц-А-Г-А-Ц-У-Г-У- .
Определите последовательность нуклеотидов фрагмента молекулы ДНК, с которой транскрибирован данный фрагмент иРНК.
Задание 3
Последовательность нуклеотидов в начале гена, хранящего информацию о белке инсулине, начинается так:
-А-А-А-Ц-А-Ц-Ц-Т-Г-Ц-Т-Т-Г-Т-А-Г-А-Ц- .
Запишите последовательность аминокислот, с которой начинается цепь инсулина.
Задание 4
Полипептид состоит из следующих друг за другом аминокислот: глицин – валин – аланин – глицин – лизин – триптофан – валин – серин – глутаминовая кислота. Определите структуру участка ДНК, кодирующего приведенный полипептид.
Задание 5
Какой процесс называется трансляцией и в чем его суть?
Вариант 2
Задание 1
Определите последовательность нуклеотидов иРНК, синтезированную с правой цепи фрагмента молекулы ДНК, если ее левая цепь имеет следующую последовательность : -А-Т-Т-Ц-А-Ц-Г-А-Ц-Ц-Ц-Т-Т-Ц-Т- .
Задание 2
Фрагмент иРНК имеет следующую последовательность нуклеотидов:
-А-Г-У-А-Ц-Ц-Г-А-У-А-Ц-У-У-Г-А- .
Определите последовательность нуклеотидов фрагмента молекулы ДНК, с которой транскрибирован данный фрагмент иРНК.
Задание 3
Последовательность нуклеотидов в начале гена, хранящего информацию о белке инсулине, начинается так:
-Г-Г-Ц-Т-Ц-Г-Г-Т-Ц-А-А-Ц-Т-Т-А-Г-Ц-Т- .
Запишите последовательность аминокислот, с которой начинается цепь инсулина.
Задание 4
Участок молекулы белка имеет следующую последовательность аминокислот: аргинин – метионин – триптофан – гистидин – аргинин. Определите возможные последовательности нуклеотидов в молекуле иРНК.
Задание 5
Что такое транскрипция и как она осуществляется?
Вывод
Теоретический материал к разделу
Общая биологиянаука о наиболее общих закономерностях живой природы, которые проявляются на всех ее уровнях организации: от макромрлекулярного до биосферного.
Макромолекулярный уровень. Любая живая система проявляется на уровне функционирования биологических макромолекул биополимеров: белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов и др. С этого уровня начинаются важнейшие процессы жизнедеятельности: обмен веществ, передача наследственной информации и др.
Клеточный. Клетка является структурной и функциональной единицей, а также и единицей развития всех живых организмов. Свободноживущих неклеточцых форм жизни не существует. Клетки, сходные по строению и выполняемым функциям, объединяются в ткани, ткани в органы, органы в системы органов, системы органов в организм.
Организменный. Многоклеточный организм целостная система органов, подчиненная нервной (у животных) и гуморальной регуляции.
Популяционно-видовой. Совокупность организмов одного вида, объединенная общим местом обитания, создает популяцию систему надорганизменного порядка. Популяция структурная единица вида и единица эволюции.
Биогеоценотический. Биогеоценоз совокупность организмов разных видов, взаимосвязанных, длительное время обитающих на определенной территории,, в комплексе со всеми факторами среды их обитания.
Биосферный. Биосфера система высшего порядка, охватывающая все явления жизни на нашей планете. На этом уровне происходят круговорот веществ и превращение энергии, связанные с жизнедеятельностью всех живых организмов, обитающих на Земле.
Таким образом, каждый уровень организации живой природы представляет собой открытую саморегулирующуюся самовоспроизводящуюся систему, построенную на основе биополимеров.
Предметом изучения общей биологии являются закономерности химического состава, обмена веществ и превращения энергии, самовоспроизведения, индивидуального и исторического развития, экологии живых систем.
Цитология наука о клетке. Развитие цитологии связано с изобретением микроскопа и совершенствованием методов изучения клетки. Изобретение микроскопа позволило Р. Гуку в 1665 году рассмотреть срез пробки и увидеть ячейки, образованные оболочками растительных клеток. Р. Гуку принадлежит е сам термин «клетка». Антони ван Левенгук впервые увидел под микроскопом живые микроорганизмы.
Развитие микроскопирования в XIX веке привело к накоплению данных о строении клеток разных групп организмов, что. позволило в 1838 году Т. Шваину сформулировать клеточную теорию: клетка единица строения всех живых организмов, клетки растительные и животные принципиально сходны по строению.
Развитие клеточной теории связано с работами К. Бэра и Р. Вирхова. К . Бэр показал, что клетка является единицей развития, Р. Вирхов доказал, что клетка является единицей размножения.
В XX веке, в связи с применением в цитологии электронного микроскопирования и других современных методов, клеточная теория была дополнена и в настоящее время постулирует:
а) клетка элементарная единица всего живого;
б) клетки всех живых организмов сходны (гомологичны) по химическому составу, строению, процессам жизнедеятельности и обмену веществ;
в) клетка единица размножения. Каждая новая клетка образуется в результате деления исходной материнской клетки;
г) клетка единица развития. Все многоклеточные организмы берут начало из одной клетки;
д) клетки многоклеточных организмов, имеющие сходное строение и выполняющие одинаковые функции, объединяются в ткани, ткани в органы, органы в системы органов, системы органов в организм, подчиненный нервной (у животных) и гуморальной регуляции.
Клеточная теория дала толчок развитию различных наук (эмбриологии, гистологии и др.) и способствовала развитию представлений о единстве происхождения всех живых организмов на Земле.
Химический состав клетки можно рассматривать на уровне химических элементов (элементарный уровень) и на уровне молекул (молекулярный уровень). На элементарном уровне принципиальных различий между живой и неживой природой нет. Около 70 химических элементов таблицы Д. И. Менделеева встречается в живых клетках, что является доказательством материального единства мира. Однако химические элементы в клетке находятся в определенных концентрациях.
Химические элементы, содержание которых превышает 1 % , относятся к макроэлементам (кислород 65-70%, углерод 15-18%, водород 8-10%, азот 2-3%) Макроэлементы в сумме составляют 98% общей массы клетки.
Химические элементы, концентрация которых больше 0,1%, но меньше 1%, относятся к мезоэлементам. Таких элементов 8. В сумме они составляют около 1,9% общей массы клетКи.
Химические элементы, концентрация которых меньше 0,01%, образуют группу микроэлементов. На долю микроэлементов приходится приблизительно 0,1% общей массы клетки. Но, несмотря на ничтожные концентрации, микроэлементы играют значительную роль в процессах жизнедеятельности клетки.
На молекулярном уровне все вещества можно разделить на две группы: органические и неорганические. Если неорганические вещества встречаются и в живой, и в неживой природе, то органические вещества, построенные на основе углерода, имеют, в основном, биогенное происхождение.
К неорганическим веществам относятся вода и минеральные соли.
Вода в клетке составляет, в среднем, 60-70% . Чем выше интенсивность обмена веществ в клетке, тем выше содержание воды. Вода выполняет в клетке различные функции, в основе которых лежат дипольное строение молекулы вода и способность образовывать водородные связи. Вода является растворителем. По отношению к воде вещества бывают гидрофильными («любящими», притягивающими воду) и гидрофобными (отталкивающими воду). Так как вещества поступают в клетку, в основном, в растворенном состоянии, вода выполняет транспортную функцию. Вода является непосредственным участником химических реакций (гидролиз). Благодаря высокой удельной теплоемкости, вода смягчает колебания температуры в клетке. И, наконец, вода придает упругость клетке, обеспечивает тургорное давление в растительных клетках.
Минеральные соли в большом количестве находятся в клетках, образующих органы раковины, хитиновый покров, кости. В водной среде клеток минеральные соли диссоциируют на катионы металлов и анионы кислотных остатков. К+, Na+ участвуют в активном транспорте через мембрану, образуя калий-натриевый насос. Ион магния входит в состав хлорофилла и участвует в фотосинтезе. Ион двухвалентного железа входит в состав гемоглобина и выполняет транспортную функцию.
Важнейшим среди анионов является остаток фосфорной кислоты Н2РО4-, входящий в состав нуклеиновых кислот и АТФ. Остаток угольной кислоты играет в клетке буферную роль, смягчая колебания кислотности среды.
Органические вещества делятся на углеводы, белки и нуклеиновые кислоты.
Углеводы образованы тремя элементами: углеродом, водородом и кислородом. Общая формула Сп(НгО)т. Углеводы бывают простые и сложные. Простые (моносахариды) могут содержать разное количество атомов углерода. В пентозах (рибоза, дезоксирибоза) 5 атомов углерода, в гексозах (глюкоза, фруктоза) 6. Гексозы являются мономерами при образовании сложных углеводов дисахаридов (сахароза) и полисахаридов (крахмал, целлюлоза, гликоген). Углеводы выполняют структурную функцию: короткие цепочки полисахаридов входят в состав гликокаликса клеток животных, высокомолекулярные полисахариды (целлюлоза) образуют клеточную стенку растительных клеток. Пентозы входят в состав нуклеиновых кислот и АТФ. Углеводы выполняют и энергетическую функцию. При расщеплении 1г углеводов выделяется 17,6 кДж энергии.
Липиды жироподобные вещества. К ним относятся жиры, витамин Д, некоторые гормоны, холестерин и другие. Рассмотрим строение липидов на примере жира.
Жир сложный эфир трехатомного спирта глицерина и высших органических кислот. В молекуле жира можно выделить гидрофильную часть (остаток глицерина) и гидрофобную часть (остаток высших органических кислот), поэтому в воде жир ориентируется строго определенным образом: к воде обращена его гидрофильная часть, а от водыгидрофобная.
Липиды в клетке выполняют следующие функции:
структурная фосфолипиды входят в Состав клеточной мембраны, .
защитная теплоизоляция и амортизация,
энергетическая при расщеплении 1г жира выделяется 38,9 кДж энергии, жир источник метаболической воды,
специфические функции витаминов, гормонов и т.д.
Белки и нуклеиновые кислоты образуют группу макромолекул непериодических полимеров. Наличие биополимеров неотъемлемое свойство живого.
Белки полимеры, мономерами которых являются аминокислоты.
Отличаются аминокислоты радикалами, которые могут быть разного строения и проявлять разные свойства. Радикалов 20, поэтому аминокислот тоже 20. Их назвали «магическими», так как их 20 видом аминокислот можно построить бесконечное множество белков.
Между аминогруппой одной аминокислоты и карбоксильной группой другой аминокислоты может возникать пептидная связь.
Белковая молекула может существовать на 4 уровнях организации:
1. Первичная структура последовательность аминокислот в белковой молекуле, соединенных прочной ковалентной пептидной связью. Первичная структура характеризуется количеством, качеством и последовательностью аминокислотных остатков.
2. Вторичная структура спираль, удерживаемая водородными связями между кислородом и водородом разных пептидных группировок. Водородные связи слабые, но их много, поэтому вторичная структура относительно прочная. Для некоторых белков (например, коллаген) вторичная структура является окончательной.
3. Третичная структура пространственная глобула, удерживаемая гидрофобными, водородными и дисульфидными связями между радикалами.
4. Четвертичная структуранесколько глобул, соединенных теми же связями, что и в третичной. Четвертичная структура характерна для немногих белков (например, гемоглобин). Большинство белков существует в третичной структуре.
Локализация связей третичной и четвертичной структуры зависит от расположения радикалов, между которыми эти связи возникают, то есть от первичной структуры. Таким образом, первичная структура определяет третичную и четвертичную. Поэтому изменение природной структуры белка денатурация может быть обратимой (если не нарушена первичная структура) и необратимой (если первичная структура нарушена). Процесс восстановления природной структуры белка называют ренатурацией.
Способность к ренатурации лежит в основе разнообразия функций белков:
а) структурная белки входят в состав клеточной мембраны;
б) каталитическая ферменты (белки-катализаторы) ускоряют все реакции, происходящие в клетке. Ферменты функционируют только в третичной структуре, так как только в третичной структуре формируется активный центр;
в) сигнальная белки - сигналы встроены в мембрану. Изменяя свою структуру, сигнализируют об изменении окружающей среды;
г) двигательная двигательные белки актин и миозин обеспечивают сокращение и расслабление мышечных волокон;
д) транспортная гемоглобин транспортирует в русле крови кислород и углекислый газ;
е) защитная антитела имеют белковую природу;
ж) энергетическая при расщеплении 1 г белков выделяется 17,6 кДж энергии.
Нуклеиновые кислоты полимеры, мономером которых является нуклеотид. Нуклеотид состоит из азотистого основания, пентозы и остатка фосфорной кислоты. Азотистые основания бывают 5 видов: аденин, тимин, гуанин, цитозин, урацил. В зависимости от азотистого основания различают адениновый, тиминовый, гуаниновый, цитозиновый и урациловый нуклеотиды. В состав нуклеотида входят два вида пентоз рибоза или дезоксирибоза.
Выделяют два типа нуклеиновых кислот рибонуклеиновая (РНК) и дезоксирибонуклеиновая (ДНК). Генетически близка к нуклеиновым кислотам аденозинтрифосфорная кислота (АТФ).
Дизоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) включает четыре типа нуклеотидов адениновый, тиминовый, гуаниновый, цитозиновый, в состав которых входит пентозадезоксирибоза. Структура ДНК двуцепочная спираль. Диаметр спирали 2нм, расстояние между соседними нуклеотидами в цепочке 0,34 нм (1 нм = 10_9м). Нуклеотиды в цепочку соединяются через остаток фосфорной кислоты и пентозу. Нуклеотиды разных цепочек соединяются через азотистые основания водородными связями по принципу комплемен- тарности: аденин соединяется с тимином двумя водородными связями, гуанин с цитозином тремя водородными связями. В основе принципа комплементарности лежат число водородных связей и линейные размеры пары. ДНК сосредоточена ядре (небольшое количество ДНК встречается в митохондриях и пластидах). ДНК хранит наследственную информацию о белках, синтезируемых в клетке. Код
ДНК последовательность нуклеотидов и триплете. Код ДНК универсален для всех живых организмов на Земле, что говорит о единстве их происхождения. Участок ДНК, кодирующий один белок, называется геном.
Перед делением клетки происходит репликация (самоудвоение) ДНК. Материнские цепи раскручиваются. К нуклеотидам материнских цепей по принципу комплементарное присоединяются свободные нуклеотиды, находящиеся в кариоплазме. ДНК- полимераза (фермент) «сшивает» дочерние цепочки через остаток фосфорной кислоты и пентозу. Из одной молекулы ДНК получается две, идентичные по последовательности нуклеотидов материнской ДНК. Репликация ДНК относится к реакциям матричного синтеза, так как происходит при наличии матрицы (материнские цепи ДНК) с участием фермента (ДНК полимераза) и затратой энергии.
Рибонуклеиновая кислота (РНК) отличается от ДНК составом нуклеотидов: азотистые основания аденин, урацил, гуанин и цитозин (вместо тимина ДНК урацил, комплементарный аденину), пентоза рибоза. РНК одноцепочная, короче ДНК. Выделяются три вида РНК:
а) информационная РНК (и-РНК) синтезируется на ДНК и несет информацию о гене ДНК;
б) транспортная РНК (т-РНК) имеет сложную конфигурацию «листа клевера», несмотря на небольшое количество нуклеотидов. В т-РНК выделяют два основных функциональных участка: «посадочная площадка» и антикодон, соответствующий коду ДНК. Т-РНК транспортирует аминокислоты к месту синтеза белка;
в) рибосомальная РНК (р-РНК) самая крупная и входит в состав рибосомы, в которой осуществляется синтез белка.
Таким образом, РНК участвует в биосинтезе белка.
Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) представляет собой адениновый нуклеотид РНК, содержащий три остатка фосфорной кислоты.. Связи между фосфорными остатками богаты энергией (одна связь содержит 40 кДж энергии) и называются макроэргическими. При расщеплении макро- эргических связей АТФ превращается, в аденозиндифосфор- ную кислоту (АДФ) и выделяется энергия. При избытке энергии в клетке АДФ присоединяет фосфорный остаток и превращается в АТФ. АТФ универсальный источник энергии для всех живых организмов, что говорит об их едином происхождении.
В эукариотической клетке можно выделить три основные составные части: клеточная оболочка, цитоплазма и ядро. В основе клеточной оболочки лежит двойная цитоплазматическая мембрана, которая разветвляется внутри клетки и образует сложную систему мембранных компонентов. Мембраны цитоплазмы переходят в ядерную мембрану (двойную). Таким образом, клетка система мембран.
Рассмотрим подробнее ее строение. Клеточная оболочка состоит из наружного слоя и двойной цитоплазматической мембраны. Наружный слой у растительных и грибных клеток клеточная, стенка, образованная линейными полисахаридами (например, целлюлоза в растительной клетке).
У животной клетки наружный слой гликокаликс, образованный короткими цепочками полисахаридов в комплексе с мембранными белками. Под двойной цитоплазматической мембраной расположена цитоплазма, состоящая из цитоплазматического матрикса и компонентов. Цитоплазматический матрикс коллоидный раствор белков, жиров, минеральных солей. Матрикс постоянно движется, создавая среду для компонентов и соединяя их в единую систему.
Компоненты в клетке делятся на мембранные и немембранные. Мембранные, в свою очередь, делятся на одномембранные и двумембранные.
Одномембранные компоненты представляют систему одномембранных полостей, каналов, трубочек, пузырьков, тесно взаимосвязанных. Система одномембранных компонентов получила название «вакуолярной системы».
Вакуолярную систему образуют:
1. Эндоплазматическая сеть. Эндоплазматическая сеть бывает гладкой и гранулярной. Шероховатость гранулярной сети придают рибосомы, расположенные на ее мембране. Гладкая ЭПС синтезирует углеводы и липиды, гранулярная белки. Синтезированные вещества накапливаются в полостях ЭПС и транспортируются в любое место клетки. ЭПС система полостей, каналов и трубочек.
2, Аппарат (комплекс) Гольджи система плоских полостей (цистерн), от которых постоянно отшнуровываются пузырьки. Аппарат Гольджи накапливает вещества, синтезированные в ЭПС, осуществляет экзоцитоз, т. е. выведение веществ из клетки. При этом достраивается цитоплазматическая мембрана. Некоторые пузырьки, отшнуровывающиеся от аппарата Гольджи, наполнены гидролитическими ферментами и образуют лизосомы.
3. Лизосомы одномембранные пузырьки с гидролитическими ферментами. Пищеварительная «станция» клетки, т. к. осуществляют расщепление органических веществ.
4. Вакуоль одномембранная полость, заполненная клеточным (вакуолярным) соком. Крупные вакуоли встречаются только в растительных клетках и выполняют функцию накопления. У животных вакуоли (мелкие и специализированные) характерны только для простейших.
Двумембранные компоненты митохондрии и пластиды имеют сходное строение. Образованы двумя мембранами наружной и внутренней. Наружная мембранагладкая, внутренняя образует выросты. Заполнены митохондрии и пластиды матриксом, содержащим свои ДНК, РНК, рибосомы, т. е. свой белок синтезирующий аппарат. Но в строении митохондрий и пластид имеются и принципиальные отличия. Выросты митохондриальной внутренней мембраны называются кристами. На кристах расположены ферменты, образующие «конвейер», на котором происходит постепенное расщепление органических веществ до неорганических. При этом выделяется энергия, которая запасается в виде АТФ. Таким образом, митохондрии являются «энергетическими станциями» клетки.
Выросты внутренней мембраны пластид образуют граны, напоминающие стопки монет. Различают три вида пластид: хлоропласта (зеленые), хромопласты (красные, желтые), лейкопласты (бесцветные). Окраска пластид зависит от пигментов, встроенных в мембрану гран. Хлоропласта содержат пигмент хлорофилл, принимающий участие в фотосинтезе. Функция хлоропластов фотосинтез. Разные виды пластид могут взаимно превращаться. Пластиды характерны только для растительных клеток.
Немембранные компоненты немногочисленны и структурно или функционально связаны с системой мембран. К ним относятся:
1. Рибосомы небольшие грибовидные тельца из белка и р-РНК. Состоят из двух субъединиц большой и малой. Расположены на гранулярной эндоплазматической сети и осуществляют биосинтез белка.
2. Клеточный центр состоит из сгустка цитоплазмы центросферыи двух взаимноперпендикулярных цилиндрических телец центриолей. Расположен вблизи ядра и участвует в делении клетки.
3. Органеллы движения жгутики, реснички, миофибириллы. Осуществляют движение клетки. Являются специальным компонентом.
4. Включения непостоянные структуры. Капли жира, зерна крахмала, кристаллы минеральных солей и т. д. Выпол¬няют функцию накопления: запасают питательные вещества или накапливают продукты жизнедеятельности. Не являются органеллами клетки.
Главная часть клеткиядро. Внутреннее содержимое ядра отделено от цитоплазмы двойной ядерной мембраной, имеющей поры. Заполнено кариоплазмой (ядерным соком) и включает ядрышко (одно или несколько) и хроматин. Кариоплазма гомологична цитоплазматическому матриксу по строению и функциям. Ядрышко состоит из белка и р-РНК и участвует в формировании рибосом. Хроматин (окрашивающееся вещество) состоит из ДНК и белка. Количество нитей ДНК строго определенно для каждого вида организмов. Во время деления нити ДНК спирализуются (для компактности) и появляются хромосомы окрашенные тельца определенных размеров и формы. Совокупность хромосом ядракариотип. Количество хромосом в кариотипе, их размеры и форма строго определенны для каждого вида организмов. Функция ядра хранение наследственной информации и регуляция процессов жизнедеятельности. Эта функция непосредственно связана с наличием в ядре хромосом.
Задания для самоконтроля
1. Каким образом структура воды определяет ее свойства как растворителя?
2. Внутриклеточные процессы, которые лежат в основе обмена веществ, могут осуществляться только в водных растворах. Из данных таблицы сделайте вывод об интенсивности об¬мена веществ в разных тканях организма человека.
Ткани Содержание воды (% )
1. Мышечная 76
2. Нервная
а) серое вещество мозга 84
б) белое вещество мозга 70
3. Жировая 25 30
4. Костная 16 40
3. Вода обладает способностью растворять ионные вещества, потому что:
а) она содержит ионы;
б) ее молекулы полярны;
в) атомы в ее молекулах соединены ионными связями;
г) она содержит кислород;
д) атомы в ее молекуле соединены ковалентными связями.
4. Какие вещества называют гидрофильными и гидрофобными? Приведите примеры.
5. Какие из названных углеводов относятся к моносахаридам, а какие к полисахаридам?
д) рибоза
е) дезоксирибоза
ж) целлюлоза
з) хитин
6. Какие углеводы содержаться в клетках растений и в клетках животных?
7. Какое из названных соединений не построено из моносахаридов?
а) крахмал г) гемоглобин
б) гликоген д) актин
в) целлюлоза
8. Опираясь на какие данные можно сказать, что углеводы самые распространенные органические вещества на Земле?
9. Почему у растений откладываются про запас преимущественно углеводы, а у животных жиры?
10. Как используются жиры организмом млекопитающего животного?
11. В состав каких клеточных структур входят липиды? Каковы их функции в этих структурах?
12. В организме моржей, тюлений и других северных животных накапливается мощный слой подкожного жира. Какие функции он выполняет в организме этих животных?
13. Где в клетке синтезируются и расщепляются жиры?
14. Жир, которым заполнен горб верблюда, служит в первую очередь не источником энергии, а источником воды. Какой метаболический (обменный) процесс обеспечивает получение воды из жира?
15. В чем особенности строения и свойств молекулы жира и как эти особенности определяют наиболее важные биологические функции липидов?
16. При окислении одного грамма жира выделяется 38,9 кДж энергии, а при окислении 1 г углеводов 17,6 кДж. Объясните, почему энергоемкость жиров в два раза выше энергоемкости углеводов. Воспользуйтесь знаниями о строении молекул этих веществ.
17. Каковы особенности строения белка как полимера?
18. Что представляет собой первичная структура белка? Что такое аминокислота?
19. Что представляет собой денатурация белка?
20. Охарактеризуйте функции белков.
21. Что такое ферменты и какова их роль в клетке?
22. Что такое нуклеотид? Какие нуклеотиды входят в состав ДНК?
23. Что такое комплементарность? Какие пары нуклеотидов в молекуле ДНК комплементарны друг другу?
24. Какие нуклеотиды входят в состав РНК? Какие виды РНК вы знаете и какова функция каждого вида?
25. Какие функции ДНК и РНК в клетке?
26. Что такое редупликация и как она осуществляется?
27. Как называются строительные блоки, из которых построены молекулы нуклеиновых кислот? Нарисуйте типовой строительный блок молекул ДНК и РНК.
28. Напишите последовательность нуклеотидов второй цепи молекулы ДНК, если одна цепь выглядит так:
ААТ-ЦЦГ-ГТА-АГТ-ЦТТ-ААА.
29. Одна из цепей молекулы ДНК с последовательностью нуклеотидов АТТГЦТЦААА используется в качестве матрицы для синтеза и-РНК. Какую последовательность нуклеотидов будет иметь и-РНК?
30. Сколько и каких видов свободных нуклеотидов потребуется при редупликации молекулы ДНК, в которой количество А = 600 тыс., Г 2400 тыс.
31. Назовите черты сходства и отличия между белками и нуклеиновыми кислотами.
32. Сравните ДНК и РНК и заполните таблицу:
Признаки ДНК РНК
1 .Местонахождение в клетке
2.Местонахождение в ядре
3.Строение макромолекулы
4.Мономеры
5.Состав нуклеотида
6.Свойства
7.Функции
33. Указать свойства цитоплазмы и ее функции.
34. У каких органелл двойные мембраны? Какую роль в жизни клетки играют эти органоиды?
35. Фагоцитоз, пиноцитоз, их значение в жизни клетки. В чем сходство и различие этих процессов?
36. Какие структуры ядра вы знаете?
37 Каковы особенности строения клеток прокариот?
38. Каково значение прокариот в природе и хозяйственной деятельности человека?
39. Почему вирусы считают неклеточной формой жизни?
40. Каковы особенности строения вирусов?
41. Что такое бактериофаг? Каковы особенности строения бактериофага?
42. Какое значение имеют вирусы в жизни человека?
Раздел 2. Организм.
Тема 2.1. Обмен веществ и энергии в клетке. Фотосинтез. Биосинтез белков.
Тема 2.2. Деление клетки. Митоз. Способы размножения. Мейоз. Оплодотворение. Индивидуальное развитие организмов. Онтогенез человека.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4
ТЕМА «Выявление признаков сходства зародышей человека и других млекопитающих как доказательства их родства».
Цель: познакомить с эмбриональными доказательствами эволюции органического мира.
Ход работы.
Прочитать текст «Эмбриология» и рассмотреть рисунки на стр. учебника.
Выявить черты сходства зародышей человека и других позвоночных.
Ответить на вопрос: о чем свидетельствуют сходства зародышей?
ВЫВОД
Тема 2.3. Генетика – наука о закономерностях наследственности и изменчивости. Моногибридное скрещивание. Дигибридное скрещивание. Хромосомная теория наследственности. Современные представления о гене и геноме. Генетика пола. Изменчивость: наследственная и не наследственная. Генетика и здоровье человека. Селекция: основные методы и достижения. Биотехнология.
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 2
«РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ НА МОНОГИБРИДНОЕ СКРЕЩИВАНИЕ»
Цель работы: овладеть специальными умениями решения задач на применение законов Г. Менделя при моногибридном скрещивании; ознакомиться с методикой решения генетических задач.
Этапы решения задач
1. Оформить условие задачи в виде таблицы (слева).
2. Сделать генетическую запись скрещивания (справа).
3. Объяснить решение задачи и подсчитать количество потомков.
4. Записать ответ.
Примеры решения задач
Задача 1
Условие: у человека карий цвет глаз доминирует над голубым. Гомозиготный кареглазый мужчина женился на голубоглазой женщине. Какой цвет глаз унаследуют их дети?
Решение:
1. Условие задачи в виде таблицы:
Ген Признак
А Карие глаза
а Голубые глаза
2. Генетическая запись скрещивания: Р:
·аа Ч
·АА;
G: ; ;
F: Аа (карие глаза).
3. Гомозиготные организмы образуют по одному типу гамет. В результате такого брака в соответствии с первым законом
Менделя все дети унаследуют карий цвет глаз.
Ответ: все дети унаследуют карий цвет глаз.
Задача 2
Условие: определите всевозможные генотипы и фенотипы детей от брака кареглазых гетерозиготных родителей.
Решение:
1. Условие задачи в виде таблицы:
Ген Признак
А Карие глаза
а Голубые глаза
2. Генетическая запись скрещивания: Р:
·Аа Ч
·Аа;
G: , ; , ; F: АА, Аа, Аа, аа.
Решетка Пеннета
А а
А АА Аа
а Аа аа
3. Гетерозиготные организмы образуют по два типа гамет. Согласно второму закону Менделя:
- расщепление по генотипу: АА : 2Аа : аа;
- расщепление по фенотипу: 3 кареглазых : 1 голубоглазый.
Ответ: согласно второму закону Менделя, у гетерозиготных кареглазых родителей вероятность рождения кареглазых детей составляет 75 % и голубоглазых 25 %; расщепление по фенотипу 3:1. Расщепление по генотипу: АА : 2Аа : аа.
Задача 3
Условие: гетерозиготная женщина со II группой крови вышла замуж за гетерозиготного мужчину с III группой крови. Какие группы крови могут иметь их дети?
1. Условие задачи в виде таблицы:
Ген Признак
I0I0 I группа крови
IАIА, IАI0 II группа крови
IВIВ, IВI0 III группа крови
IАIВ IV группа крови
2. Генетическая запись скрещивания:
Р:
·IАI0 Ч
·IВI0
G:
F1: IАIВ IАI0 IВI0 I0I0
IV II III I
3. Гетерозиготные организмы образуют по два типа гамет. В результате такого брака дети могут иметь все группы крови. Вероятность равна 25 %.
Ответ: вероятность рождения детей с I, II, III и IV группами крови составляет 25 %.
Моногибридное скрещивание
1. У тыквы дисковидная форма плода доминирует над шаровидной. Гомозиготную шаровидную тыкву опылили пыльцой такой же тыквы. Какими будут гибриды первого поколения?
2. У человека ген, вызывающий одну из наследственных форм глухонемоты, рецессивен по отношению к гену нормального слуха. Может ли от брака глухонемой женщины со слышащим гомозиготным мужчиной родиться глухонемой ребенок?
3. У морских свинок черная окраска шерсти доминирует над белой. Скрестили двух гетерозиготных самца и самку. Какими будут гибриды первого поколения?
4. У крупного рогатого скота ген безрогости (комолости) доминирует над геном рогатости. Какой результат можно ожидать от скрещивания комолого гетерозиготного быка с комолыми гомозиготными коровами?
5. Способность лучше владеть правой рукой у человека доминирует над леворукостью. Женщина правша, у которой отец был левшой, вышла замуж за мужчину левшу. Можно ли ожидать, что их дети будут левшами?
6. У овса ранняя спелость доминирует над позднеспелостью. На опытном участке от скрещивания позднеспелого овса с гетерозиготным раннеспелым получено 69 134 растения раннего созревания. Определите число позднеспелых растений.
7. Известно, что у человека карий цвет глаз доминирует над голубым. Определите:
а) могут ли быть голубоглазые дети у гомозиготного кареглазого мужчины и гетерозиготной кареглазой женщины;
б) какой цвет глаз унаследуют дети гомозиготного кареглазого мужчины и голубоглазой женщины;
в) вероятность рождения ребенка с голубыми глазами у гетерозиготного кареглазого мужчины и гетерозиготной кареглазой женщины.
8. У человека темная окраска волос доминирует над светлой. Определите вероятность рождения светловолосых детей в следующих случаях:
а) оба родителя гомозиготны по доминантному признаку; б) оба родителя гомозиготны по рецессивному признаку; в) оба родителя гетерозиготны;
г) один родитель гетерозиготен, а другой – гомозиготен по рецессивному признаку;
д) один родитель гетерозиготен, а другой – гомозиготен по доминантному признаку.
9. Каковы генотипы родителей и детей, если:
а) у светловолосой матери и темноволосого отца пять темноволосых детей;
б) у голубоглазого отца и кареглазой матери пять детей, из них два ребенка голубоглазые?
10. У томатов нормальная высота растения доминирует над карликовым ростом. Каковы генотипы родителей, если 50 % потомства оказалось нормального роста и 50 % низкого?
11. У морских свинок лохматая шерсть доминирует над гладкой. При скрещивании лохматых животных с гладкими получено восемь гладких и семь с длинной шерстью. Каковы генотипы родителей и потомков?
12. У собак черный цвет шерсти доминирует над коричневым. От скрещивания черной самки с коричневым самцом было получено четыре черных и три коричневых щенка. Определите генотипы родителей и потомства.
13. На звероферме в течение нескольких лет от одной пары норок был лучен приплод в 224 особи. Из них 167 особей имели коричневый мех, а 57 – голубовато-серый. Определите, какой из признаков является доминантным. Каковы генотипы и фенотипы родителей и потомства? Составьте схему скрещивания.
14. У супругов, страдающих дальнозоркостью, родился ребенок с нормальным зрением. Какова вероятность появления в этой семье ребенка с дальнозоркостью, если известно, что ген дальнозоркости доминирует над геном нормального зрения?
15. У кур розовидный гребень определяется доминантным геном, листовидный – рецессивным. Петух с розовидным гребнем скрещен с 2 курами с розовидными гребнями. Первая дала 14 цыплят, все – с розовидными гребнями; вторая – 9 цыплят, из них 7 – с розовидными и 2 – с листовидыми гребнями. Каковы генотипы родителей?
ВЫВОД
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 2 (продолжение)
«РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ НА ДИГИБРИДНОЕ СКРЕЩИВАНИЕ»
Цель работы: овладеть специальными умениями решения задач на применение законов Г. Менделя при дигибридном скрещивании, закрепить и углубить знания по данной теме.
1. У гороха желтый цвет семян (А) доминирует над зеленым (а), гладкая поверхность семян (В) – над морщинистой (b). Гомозиготный гладкий желтый горох скрещивали с зеленым мор-щинистым. Определите фенотипы и генотипы потомства в первом и во втором поколениях. Напишите схему скрещивания.
2. У гороха желтая окраска семян доминирует над зеленой, пазушные цветки – над верхушечными. Гомозиготный желтый горох с верхушечными цветками скрещен с зеленым гомозиготным с пазушными цветками. Определите расщепление по фенотипу во втором поколении. Напишите схему скрещивания, показав локализацию генов в хромосомах.
3. У человека наличие в эритроцитах антигена резус-фактор (фенотип Rh+) определяется доминантным геном D. Его аллель d обусловливает отсутствие этого антигена (фенотип Rh-). Мужчина с резус-отрицательной кровью IV группы женился на женщине с резус-положительной кровью III группы. У отца жены была резус-отрицательная кровь I группы. В семье два ребенка: первый – с резус-отрицательной кровью III груп-пы, второй – с резус-положительной кровью I группы. Судебно-медицинская экспертиза установила, что один из этих детей
– внебрачный. По какой из двух пар аллелей исключается отцовство?
4. У фигурной тыквы белая окраска плодов (W) доминирует над желтой (w), а дисковидная форма плодов (D) – над шаровидной (d). Растение тыквы с белыми дисковидными плодами, скрещенное с растением, имеющим такие же плоды, дало в потомстве 37 растений с белыми дисковидными плодами, 12 – с белыми шаровидными, 13 – с желтыми дисковидными и 4 – с желтыми шаровидными. Определите генотипы родительских растений.
5. При самоопылении высоких томатов с рассеченными листьями было получено: таких же растений – 924, высоких с кар-
тофелевидными листьями – 317, карликовых с рассеченными листьями – 298, карликовых с картофелевидными листьями –
108. Определите генотипы указанных растений.
6. У человека умение лучше владеть правой рукой доминирует над леворукостью, а близорукость над нормальным зрением. Мужчина и женщина, оба правши, страдающие близорукостью, вступили в брак. У них родилось трое детей: близорукий правша, близорукий левша и правша с нормальным зрением. Каковы генотипы родителей?
7. У глухонемого (предполагается, что глухонемота наследственно обусловлена) голубоглазого мужчины все дети кареглазые и имеют нормальный слух и речь. Какие признаки должна была нести мать этих детей и какой она могла быть по генотипу, если бы у них родился глухонемой голубоглазый ребенок?
8. У человека ген карих глаз доминирует над геном голубых, а умение владеть преимущественно правой рукой – над леворукостью. Какими могут быть дети, если отец левша и гетерозиготен по цвету глаз, а мать голубоглазая, но гетерозиготна по признаку праворукости?
9. У томатов красная окраска (А) доминирует над желтой (а), а нормальный рост растений (В) – над карликовостью (b). Сначала скрестили красноплодное растение нормального роста с желтоплодной карликовой формой, а затем скрестили между собой полученные гибриды. Запишите полную схему скрещивания с указанием генотипов и фенотипов родительских форм и гибридов.
10. У человека близорукость (М) доминирует над нормальным зрением (m), а карий цвет глаз (В) – над голубым (b). Определите:
а) генотипы и фенотипы детей от брака гетерозиготной кареглазой женщины с нормальным зрением и гетерозиготного близорукого голубоглазого мужчины;
б) генотипы родителей, если женщина и мужчина близорукие, кареглазые, а их первый ребенок – с нормальным зрением, голубоглазый.
11. Голубоглазый праворукий мужчина (отец его был левшой) женился на кареглазой левше (все ее родственники – кареглазые). Какие возможно будут дети от этого брака, если карие глаза и праворукость – доминантные признаки?
12. Скрещивали кроликов: гомозиготную самку с обычной шерстью и висячими ушами и гомозиготного самца с удлиненной шерстью и стоячими ушами. Какими будут гибриды первого поколения, если обычная шерсть и стоячие уши – доминантные признаки?
13. У душистого горошка высокий рост доминирует над карликовым, зеленые бобы – над желтыми. Какими будут гибриды при скрещивании гомозиготного растения высокого роста с желтыми бобами и карлика с желтыми бобами?
14. У фигурной тыквы белая окраска плодов доминирует над желтой, дисковидная форма – над шаровидной. Как будут выглядеть гибриды от скрещивания гомозиготной желтой шаровидной тыквы и желтой дисковидной (гетерозиготной по второй аллели)?
15. У томатов красный цвет плодов доминирует над желтым, нормальный рост – над карликовым. Какими будут гибриды от скрещивания гомозиготных желтых томатов нормального роста и желтых карликов?
16. Каковы генотипы родительских растений, если при скрещивании красных томатов (доминантный признак) грушевидной формы (рецессивный признак) с желтыми шаровидными получилось: 25 % красных шаровидных, 25 % красных грушевидных, 25 % желтых шаровидных, 25 % желтых грушевидных?
17. У родителей, имеющих нормальную пигментацию и курчавые волосы, ребенок – альбинос с гладкими волосами. Каковы генотипы родителей? Каких детей можно ожидать от этого брака в дальнейшем?
18. У морской свинки имеются два аллеля, определяющих черную или белую окраску шерсти, и два аллеля, определяющих короткую или длинную шерсть. При скрещивании между гомозиготами с короткой черной шерстью и гомозиготами с длинной белой шерстью у всех потомков F1 шерсть была короткая и черная. Каким будет соотношение различных фенотипов в F2?
19. У собак ген черной шерсти доминирует над цветом кофейной шерсти, а ген короткой шерсти – над длинной. Охотник купил черную собаку с короткой шерстью и хочет быть уверен, что она не несет генов кофейного цвета и длинной шерсти. Какого партнера по фенотипу и генотипу надо подобрать для скрещивания, чтобы проверить генотип купленной собаки?
20. Нормальный рост у овса доминирует над гигантизмом, а раннеспелость – над позднеспелостью. Гены обоих признаков находятся в разных парах хромосом. От скрещивания раннеспелых растений нормального роста между собой получено 22 372 растения. Из них гигантских оказалось 5593 растения и столько же – позднеспелых . Определите число полученных гигантских растений позднего созревания.
Задания для самостоятельной работы
Вариант 1
1. Суть третьего закона Г. Менделя заключается в том, что: а) гены каждой пары наследуются независимо друг от друга; б) гены оказывают влияние друг на друга; в) гены каждой пары наследуются вместе;
г) один ген определяет развитие нескольких признаков.
2. Гомозиготный по двум признакам организм образует число типов гамет:
а) 1; б) 2; в) 4; г) 6; д) 8.
3. Дигетерозигота имеет генотип:
а) AaBb; б) AaBB; в) AABb; г) AABB.
4. Расщепление по фенотипу для дигибридного скрещивания гетерозигот при полном доминировании:
а) 1:1; б) 1:3;
в) 1:2:1; г) 3:1;
д) 9:3:3:1.
5. Напишите все возможные варианты гамет для особи с генотипом:
а) AaBb; б) ССDd.
6. У собак черная шерсть (А) доминирует над коричневой (а), а коротконогость (В) – над нормальной длиной ног (b). Выберите генотип черной коротконогой собаки, гетерозиготной
только по признаку длины ног:
а) ААBb; б) Аabb;
в) AaBb; г) AABB.
7. Правило единообразия первого поколения проявится, если генотип одного из родителей aabb, а другого:
а) ААВb; б) АаВВ;
в) ААВВ; г) АаВb.
8. Определите фенотип кролика с генотипом Ааbb, если первая аллель определяет цвет, а вторая – качество шерсти (черная и гладкая шерсть – доминантные признаки):
а) белый мохнатый; б) черный мохнатый;
в) черный гладкий; г) белый гладкий.
9. У фигурной тыквы белая окраска плодов (W) доминирует над желтой (w), а дисковидная форма плодов (D) – над шаровидной (d). Скрещивается растение, гомозиготное по желтой окраске и дисковидной форме плодов, с растением, гомозиготным по белой окраске и шаровидной форме плодов. Какими будут окраска и форма плодов у растений первого и второго поколений? Какая часть растений второго поколения будет гетерозиготна по обоим генам?
10. У человека карий цвет глаз (А) доминирует над голубым (а), а праворукость ( В) – над леворукостью (b). Кареглазая левша (все члены ее семьи в течение ряда поколений имели только карие глаза ) вышла замуж за голубоглазого правшу (отец его был левшой). Каких детей следует ожидать от этого брака?
Вариант 2
1. Дигибридным называется скрещивание, в котором родители отличаются:
а) одной парой альтернативных признаков; б) двумя парами признаков; в) двумя и более парами признаков.
2. Гетерозиготный по двум признакам организм образует число типов гамет:
а) 1 б) 2; в) 4; г) 6.
3. Дигомозигота имеет генотип:
а) AaBb; б) AaBB; в) AABb; г) AABB.
4. При каком скрещивании расщепление во втором поколении будет соответствовать формуле 9:3:3:1? Данная формула отражает расщепление по генотипу или по фенотипу?
а) дигибридном; по фенотипу; б) моногибридном; по фенотипу; в) моногибридном; по генотипу; г) дигибридном; по генотипу.
5. Напишите все возможные варианты гамет для особи с генотипом:
а) AaBВ б) СсDd.
6. При скрещивании желтого гладкого и зеленого морщини-стого гороха в F1 все плоды получились желтые гладкие. Определите генотип семян гороха в F1: а) Aabb; б) aaBb; в) AaBB г) AaBb.
7. Каковы генотипы родителей при дигибридном анализирующем скрещивании:
а) ААВВ Ч ВbВb; б) AaBb Ч aabb;
в) ААВВ Ч ААВВ; г) Вb Ч Аа.
8. Укажите генотип человека, если по фенотипу он светловолосый и голубоглазый:
а) AABB; б) AaBb; в) aabb г) Aabb.
9. У арбузов круглая форма плода (А) доминирует над удлиненной, а зеленая окраска (В) – над полосатой. Скрещивали гомозиготные растения с круглыми зелеными плодами с растением, имеющим удлиненные полосатые плоды. Какими будут форма и окраска плодов арбуза первого и второго поколений? Определите расщепление по генотипу во втором поколении.
10. Светловолосый кареглазый мужчина из семьи, все члены которой имели карие глаза, женился на голубоглазой темноволосой женщине, мать которой была светловолосой. Какой фенотип можно ожидать у детей?
Теоретический материал к разделу
Обмен веществ это процесс поступления, биохимических превращений и выведения веществ из клетк. Центральным звеном обмена веществ являются биохимические превращения. Обмен веществ имеет две стороны: пластический обмен (ассимиляция) и энергетический обмен (диссимиляция). Пластический обмен совокупность реакций синтеза, которые идут с затратой энергии. Универсальным источником энергии в клетке является АТФ. В процессе пластического обмена синтезируются органические вещества, необходимые клетке.
Энергетический обмен совокупность реакций расщеления, в результате которых выделяется энергия и запасается в виде АТФ. Пластический и энергетический обмены тесно взаимосвязаны: пластический обмен поставляет энергетическому ферменты, необходимые для расщепления, а энергетический пластическому энергию.Таким образом, взаимосвязь пластического и энергетического обменов является иллюстрацией диалектического закона единства и борьбы противоположностей.
Энергетический обмен в клетке разбит на этапы во времени и пространстве, чтобы не допустить перегрева клетки. Подготовительный этап происходит в лизосомах при наличии ферментов. Высокомолекулярные вещества: белки, липиды, полисахариды, нуклеиновые кислоты, расщепляются до низкомолекулярных. При этом выдедяется энергия, кото¬рая рассеивается в виде тепла (АТФ не образуется). Подготовительный этап поставляет строительные блоки пластическому обмену (аминокислоты, глюкозу, глицерин и выспше органические кислоты и т. д.), готовит вещества к дальнейшему расщеплению.
Второй этап энергетического обмена бескислородное расщеплениепроисходит, в основном, в цитоплазматическом матриксе при наличии ферментов. Рассмотрим бескислородное расщепление на примере гликолизабескислородного расщепления глюкозы. Под действием ферментов глюкоза расщепляется до двух молекул молочной кислоты. При этом образуется энергия, 40% которой запасается в виде 2 АТФ.
Третий этап энергетического обмена кислородное расщепление происходит в митохондриях с участием ферментов, расположенных на кристах. Главное условие целостность мембран митохондрий. Молочная кислота взаимодействует с кислородом и окисляется до углекислого газа и воды. При этом выделяется энергия, которая запасается в 36 АТФ. Всего при расщеплении 1 моля глюкозы образуется 38 АТФ, в которых запасается 53% от общего количества выделяющейся энергии.
В пластическом обмене в клетке синтезируются органические вещества. По способу питания организмы делятся на две группы :
а) автотрофы синтезируют органические вещества из неорганических;
б) гетеротрофы используют готовые органические вещества. К автотрофам относятся зеленые растения и некоторые дробянки. К гетеротрофамгрибы, животные и большая часть бактерий (сапрофиты и паразиты).
Рассмотрим особенности пластического обмена у автотрофов. Для синтеза органических веществ из неорганических нужна энергия. В зависимости от источника энергии выделяют два способа автотрофного синтеза: хемосинтез и фотосинтез.
Хемосинтез открыт русским ученым Виноградским. Хемосинтезэто процесс преобразования энергии химических реакций в энергию химических связей. Характерен для некоторых бактерий: азотфиксирующих, железобактерий и др. Наиболее древний способ автотрофного синтеза.
Фотосинтез происходит в зеленых частях растений, клетки которых содержат хлорофилл. Молекулы хлорофилла встроены в мембраны гран хлоропластов. Большое значение для выяснения химической стороны фотосинтеза имели работы К. Тимирязева. Фотосинтез это процесс преобразова¬ния энергии солнца в энергию химических связей.
Примером использования готовых органических веществ для синтеза других органических соединений может служить биосинтез белка .
Информация о первичной структуре белка закодирована в ДНК: последовательности аминокислот в белке соответствует последовательность триплетов нуклеотидов в ДНК. Непосредственный синтез белков происходит в цитоплазме на рибосомах гранулярной эндоплазматической сети. Поэтому необходим посредник для переноса информации из ядра (в ядре находится ДНК) в цитоплазму к месту синтеза белка. Таким посредником является ИНФОРМАЦИОННАЯ РНК (и-РНК). Процесс переписывания информации с ДНК на и-РНК называется транскрипцией. Транскрипция происходит в ядре. ДНК
в области отдельных генов раскручивается, и на смысловой цепочке ДНК по принципу комплементарности с участием фермента РНК-полимераза и затратой энергии происходит синтез и-РНК. Кодоны ДНК соответствуют кодонам и-РНК по принципу комплементарности. Синтезированная и-РНК покидает ядро и отправляется к месту синтеза белка гранулярной эндоплазматической сети. В эндоплазматической сети на и-РНК «нанизывается» 5-6 рибосом, образуя комплексполисому. В функциональном центре рибосомы одновременно могут находиться шесть нуклеотидов и-РНК, т. е. два триплета. Кроме триплетов и-РНК в функциональном центре рибосомы находится фермент, принимающий участие в трансляции. Трансляция это процесс переписывания *5* информации с и-РНК на белок. При этом происходит «перевод» с языка нуклеотидов на язык аминокислот. Фактически, трансляция это синтез белка на и-РНК. Мономерами белков являются аминокислоты, которые доставляются в ри- л босому транспортными РНК. Т-РНК имеет два функциональных участка антикодон и «посадочную площадку». Антикодон точно соответствует кодовому триплетуДНК (только вместо тимина в антикодоне присутствует урацил) и комплементарен соответствующему триплету и-РНК, т-РНК антикодоном узнает «свою» аминокислоту, присоединяет ее к своей посадочной площадке и образуется аминоацильный комплекс т-РНК с аминокислотой. Этот процесс называется активацией аминокислот (рекогницией) и происходит в цитоплазме. Активация аминокислот идет с затратой энергии и при участии ферментов.
«Нагруженные» аминокислотами т-РНК «плывут» к гранулярной ЭПС к полисомам. Комплементарные кодонам 1 и-РНК, находящимся в функциональном центре рибосомы,
антикодоны т-РНК присоединяются к и-РНК. Одновременно в функциональном центре могут находиться две т-РНК. Между аминокислотами, принесенными этими т-РНК, воз- г никает пептидная связь. Первая т-РНК высвобождается и покидает рибосому. Рибосома сдвигается на один кодон триплет и-РНК. К свободному триплету и-РНК присоединяется новая т-РНК, ему комплементарная, и между новой аминокислотой и аминокислотой второй т-РНК также возникает пептидная связь.Образовался трипептид. Рибосома вновь сдвигается на один кодон, и высвобождается т-РНК. Последовательность присоединения т-РНК к кодонам и-РНК определяется последовательностью этих кодонов. Последовательность кодонов и-РНК зависит от последовательности кодовых триплетов ДНК. Таким образом, последовательность кодонов ДНК реализовалась в первичной структуре белка. Перевод с языка нуклеотидов на язык аминокислот произошел в ходе трансляции в рибосоме. Трансляция осуществляется с затратой энергии и участием ферментов.
В целом, биосинтез белка представляет собой комплекс реакций матричного синтеза:
а) транскрипция происходит при наличии матрицы смысловой цепи ДНК с затратой энергии и при участии фермента;
б) трансляция происходит также при наличии матрицы и-РНК, с затратой энергии и при участии ферментов.
В клетке существует сложная система регуляции биосинтеза белка, т. е. в определенные периоды жизни клетки транскрипция происходит со строго определенных генов. Один ген отделен от другого бессмысленными триплетами.
Размножение воспроизведение себе подобных. Каждая новая клетка образуется в результате деления исходной материнской. Различают три способа деления клеток: амитоз(прямое деление), митоз (непрямое деление) и мейоз (деление половых клеток).
Существует две основные формы размножения: половое и бесполое. В основе бесполого размножения лежит митоз или амитоз. Амитоз прямое деление осуществляется без предварительной подготовки и не приводит к равномерному распределению наследственного материала. Амитоз характерен для аномальных или высокоспециализированных клеток.
Митоз (непрямое деление) сложный процесс. Его результатом является образование клеток с кариотипом (набором хромосом), идентичным материнскому. Для соматических (неполовых) клеток животных характерен диплоидный набор хромосом, состоящий из парных гомологичных хромосом. Гомологичные хромосомы сходны по размерам, форме и, самое главное, по качеству на¬ходящихся в них генов. Митоз лежит в основе бесполого размножения, в том числе вегетативного.
Мейоз деление диплоидных клеток, в результате которого образуются клетки с гаплоидным набором хромосом. В Гаплоидном кариотипе от каждой пары гомологичных хромосом представлена одна. У животных мейоз приводит к образованию половых клеток гамет, у растений в резуль¬тате мейоза образуюся споры (гаплоидные). Из гаплоидных спор растений образуются гаплоидные организмыгаметофиты, на которых созревают гаметы. При оплодотворении слиянии ядер гаплоидных гамет восстанавливается диплоидный набор хромосом в зиготе и происходит рекомбинация генов. Таким образом, в основе полового размножения лежат два процесса мейоз и оплодотворение. Появле¬ние полового размножения в процессе эволюции явилось крупным ароморфозом, так как привело к появлению ком- бинативной изменчивости, генетической индивидуальности каждой особи и расширению «поля деятельности» естественного отбора.
Митоз непрямое деление клетки. Жизненный цикл клетки состоит из интерфазы (промежутка между делениями) и самого деления клетки. В течение всей интерфазы нити ДНК деспирализованы и хромосомы под микроскопом не раз¬личимы. В интерфазе выделяют три периода: пресинтетический, синтетический и постсинтетический. В пресинтетичес- кий период в клетке синтезируются вещества, необходимые клетке, восстанавливается нужное количество органелл клетка «живет». В синтетическом периоде происходит репликация (самоудвоение ДНК), каждая хромосома удваивается и теперь состоит из двух идентичных хроматид, соединенных перетяжкойцентромерой. В постсинтетическом периоде клетка непосредственно готовится к делению синтезирует белки, накапливает АТФ, необходимые для деления.
Митоз, в узком смысле, деление ядра. Выделяют четыре фазы митоза: профазу, метафазу, анафазу и телофазу. В профазу происходит спирализация хромосом (для компактности), и в течение всего деления
хромосомы остаются спирализованными. Поэтому транскрипция во время деления не осуществляется и биосинтез белка не происходит. Кроме спирализации хромосом, в профазе происходят следующие процессы: растворяются ядерная мембрана и ядрышки, центриоли клеточного центра расходятся к полюсам и формируют «веретено деления».
Метафаза приводит к образованию метафазной пластинки: хромосомы выстраиваются в области экватора клетки и к их центромерам прикрепляются по две нити веретена деления (по одной от каждого полюса).
Анафаза. Нити веретена деления сокращаются, центромера каждой хромосомы разрывается, и хромосомы (бывшие хроматиды) расходятся к полюсам. У полюсов скапливаются совершенно одинаковые наборы хромосом.
Телофаза представляет собой процесс, обратный профазе. Образуются ядерная мембрана и ядрышки, хромосомы деспирализуются, центриоли делятся, восстанавливая клеточный центр. В конце телофазы происходит цитокинез деление цитоплазмы. Цитокинез идет путем образования перетяжки или внутренней перегородки. При этом органеллы цитоплазмы распределяются случайно, что лежит в основе цитоплазматической изменчивости.
Биологический смысл митоза заключается в образовании из одной материнской клетки двух дочерних с кариотипом, идентичным материнской.
Мейоз является одним из процессов, приводящих к образованию половых клеток гамет. Гаметы у животных образуются в половых железах: женские половые клетки яйцеклетки образуются в яичниках, мужские сперматозоиды в семенниках. Образование яйцеклеток называется овогенезом, образование мужских сперматогенезом. В половых железах выделяют три зоны:
а) зона деления первичные половые клетки многократно митотически делятся, оставаясь диплоидными;
б) зона роста клетки увеличиваются в размерах, т. е. в зоне роста клетки находятся в состоянии длительной интерфазы;
в) зона созревания клетки делятся способом мейоза, и из одной диплоидной клетки образуются четыре гаплоидные гаметы. В зоне созревания существуют различия между ово- и сперматогенезом. В овогенезе три из четырех образовавшихся клеток содержат минимальное количество цитоплазмы и называются направительными тельцами. Направительные тельца рассасываются. Вся цитоплазма оказывается сосредоточенной в отдельной крупной клетке яйцеклетки. Это явление имеет большой биологический смысл, так как именно питательными веществами яйцеклетки будет питаться зародыш на ранних этапах развития. В случае сперматогенеза из одной клетки образуется четыре равноценных сперматозоида, небольших по размерам. Каждый сперматозоид состоит из головки, в которой находится ядро, шейки, в которой сосредоточен клеточный центр, и жгутика, обеспечивающего движение сперматозоида.
В зонах деления и роста принципиальных различий между ово- и сперматогенезом нет.
Таким образом, центральным звеном образования гамет у животных является мейоз.
Мейоз включает два деления: редукционное (первое) и эквационное (второе). Между этими двумя делениями практически отсутствует интерфаза, и поэтому во второе деление клетка вступает такой же, какой она стала в результате первого деления.
Первое деление (редукционное) приводит к сокращению (редукции) количества хромосом вдвое и включает четыре фазы: профазу, метафазу, анафазу и телофазу.
Профаза (1 деление). Гомологичные хромосомы подходят друг к другу и сливаются по всей длине конъюгируют. Затем они расходятся, при этом возможен обмен участками гомологичных хромосом кроссинговер. Но даже после расхождения гомологичные хромосомы остаются соединенными в отдельных участках. Следующие за коньюгацией процессы сходны с аналогичными процессами профазы митоза: хромосомы (каждая из двух хроматид) спираллизируются, ядерная мембрана и ядрышки исчезают, центриоли расходятся к полюсам и образуют веретено деления. Таким образом профаза, за счет конъюгации в первом делении мейоза, более длительная, чем в митозе. В конце профазы различимы биваленты пары гомологичных хромосом. В состав бивалента входят четыре хроматиды.
Метафаза (1 деление). Биваленты выстраиваются в области экватора, и к каждой хромосоме бивалента присоединяется по одной нити веретена деления.
Анафаза (1 деление). Нити веретена деления сокращаются, и хромосомы (каждая из двух хроматид) расходятся к полюсам. От каждой пары гомологичных хромосом к полюсам отходит по одной. Поэтому у полюсов скапливается гаплоидный набор хромосом (каждая хромосома состоит из двух хроматид). Каждая пара хромосом расходится независимо от другой.
Телофаза (1 деление). Происходит так же, как и телофаза митоза.
Отличие заключается в том, что в результате цитокинеза образуются неидентичные гаплоидные клетки, в каждой из которых хромосомы состоят из двух хроматид.
Второе деление ( эквационное) протекает так же, как и митоз, только делящиеся клетки содержат гаплоидный Набор хромосом.
Таким образом, биологический смысл мейоза заключается в образовании из одной диплоидной клетки четырех гаплоидных.
Индивидуальное развитие онтогенез включает у животных два этапа: эмбриональный и постэмбриональный. Рассмотрим закономерности индивидуального развития хордовых на примере ланцетника.
Эмбриональный этап начинается с оплодотворения слияния ядер половых клеток. В результате оплодотворения образуется зигота с диплоидным набором хромосом. Следующая стадия онтогенеза дробление. Зигота быстро митотически делится с образованием бластомеров. Деление происходит так быстро, что клетки не успевают расти, поэтому дробление не сопровождается увеличением размеров зародыша. Дробление приводит к образованию морулы. Образовавшаяся морула напоминает внешне ягоду ежевики и состоит из 64 бластомеров. Бластомеры продолжают делиться и образуют однослойный шар с полостью внутри -бластулу. Следующая стадия гаструляция. Клетки одного полюса бластулы впячиваются образованием двуслойного зародыша гаструлы. Внутренний слой гаструлы называется энтодермой, внешний эктодермой. В гаструле различимы первичный рот и первичная полость, выстланная энтодермой. Заключительная стадия эмбрионального этапа развитияорганогенез начинается с образования третьего зародышевого листка мезодермы. Затем формируется осевой комплекс органов: нервная трубка, под нервной трубкойхорда, под хордой пищеварительная трубка.
Нервная трубка образуется из эктодермы, хорда, пищеварительная трубка из энтодермы. Клетки осевого комплекса органов взаимно влияют друг на друга. Такое взаимное влияние получило название эмбриональной индукции. После образозования осевого комплекса органов формируются все остальные системы органов:
а) из мезодермы образуются опорно-двигательная, кровеносная, выделительная, половая и др. системы;
б) из эктодермы формируется нервная система и органы чувств;
в) энтодермальные клетки выстилают внутренние полости органов.
Постэмбриональное развитие у хордовых может быть прямым (без стадии личинки) и с метаморфозом ( с превращением промежуточной стадии личинки во взрослый организм). Прямое развитие характерно для пресмыкающихся, птиц и млекопитающих. Типичным примером развития с метаморфозом может служить развитие земноводных.
Генетика наука, изучающая основные закономерности "наследственности и изменчивости. Наследственностью называют всеобщее свойство живых организмов передавать свои признаки от родителей к потомкам. Материальной основой наследственности является генотип. Генотип совокупность генов организма. Под влиянием генотипа и окружающей среды формируется фенотип совокупность внешних и внутренних свойств организма. Гены расположены в хромосомах. Гены, расположенные в одинаковых участках (локусах) гомологичных хромосом и отвечающие за развитие взаимоисключающих, альтернативных признаков, называются аллельными. Гены, всегда проявляющиеся, называются доминантными. Гены, которые не проявляются в присутствии доминантных генов, называются рецессивными. В процессе мейоза при образовании половых клеток гомологичные хромосомы расходятся в разные гаметы, поэтому гаметы никогда не оказываются содержащими оба аллельных гена, т.е. они «чисты» (в гамете присутствует только один ген от пары аллельных генов). Если гены располагаются на разных (не гомологичных) хромосомах, их наследование будет идти независимо, т. к. при мейозе каждая пара гомологичных хромосом расходится независимо от другой.
При оплодотворении восстанавливается диплоидный набор хромосом. Если в зиготе встречаются одинаковые гены по одному аллелю, ее называют гомозиготой. Организм, развивающийся из гомозиготы, также называется гомозиготным и не дает расщепления в потомстве. Если в зиготе встречаются альтернативные гены, ее называют гетерозиготой, организмгетерозиготным. Гетерозиготные организмы дают расщепление в потомстве.
В генетике применяют целый ряд специфических обозначений.
Моногибридное скрещивание скрещивание, при котором родительские формы отличаются по одной паре признаков (от остальных признаков исследователь абстрагируется). Закономерности моногибридного скрещивания выявил Г. Мендель. Современные цитологические исследования подтвердили правильность его идей.
Основные закономерности моногибридного скрещивания:
а) закон единообразия гибридов первого поколения (1 закон Менделя): в первом поколении гибриды единообразны, у них проявляется только доминантный признак;
б) закон расщепления гибридов первого поколения (2 закон Менделя): при дальнейшем размножении гибридов первого поколения вновь появляются особи с рецессивными признаками, которые составляют А от общего числа потомков.
Цитологической основой закономерностей моногибридного скрещивания является мейоз (от каждой пары гомологичных хромосом в-гаметы отходит по одной), поэтому в гаметах аллельные гены не смешиваются. При случайном оплодотворении гены независимо комбинируются, в результате возникает классическое менделевское расщепление признаков 3:1.
При неполном доминировании расщепление 3:1 нарушается: у четверти гибридов второго поколения проявляется доминантный признак, у половиныпромежуточный, у четверти рецессивный, т. е. проявляется расщепление 1:2:1, что соответствует расщеплению по генотипу.
3. Дигибридное скрещивание скрещивание, при котором родительские формы отличаются по двум парам признаков. Закономерности дигибридного скрещивания были также открыты Г.Менделем.
Закономерности дигибридного скрещивания:
а) закон независимого наследования (3 закон Менделя): при ди- и полигибридном скрещивании наследование по каждой паре признаков идет независимо от другой пары, т.е. по каждой паре наблюдается классическое расщепление 3:1. Цитологической основой закона независимого наследования является независимое расхождение гомологичных хромосом во время мейоза.
4. Сцепленное наследование наследование признаков, гены которых расположены в одной хромосоме. Закономерности сцепленного наследования были открыты Морганом в 30-х годах XX в. Основные закономерности сформулированы в хромосомной теории наследственности.
Изменчивость всеобщее свойство живых организмов приобретать новые признаки в процессе индивидуального развития. Выделяют две формы изменчивости: генотипическую и фенотипическую.
Материальной основой генотипической изменчивости является изменение генотипа, поэтому генотипическая изменчивость носит индивидуальный, неопределенный и наследственный характер. Несмотря на индивидуальность и неопределенность генотипических изменений, их можно
предсказывать, опираясь на закон гомологических рядов наследственной изменчивости: роды и виды, генетически близкие, характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости-(Н. И. Вавилов).
Существуют две формы генотипической изменчивости:
а) мутационная;
б) комбинативная.
Мутационная изменчивость связана с качественными и количественными изменениями ДНК. Мутации делятся на три основные группы:
а) генные (точечные) связаны с изменением последова¬тельности азотистых оснований нуклеотидов в ДНК (встав¬ка, выпадение, замена нуклеотидов в гене);
б) хромосомные связаны с изменением структуры хромосом (внутри-и межхромосомные перестройки),
г) геномные связаны с изменением числа хромосом. Изменение числа хромосом может быть кратным (Зп, 4п, 5п и т.д.) и некратным. Кратное изменение числа хромосом называется полиплоидией. Причиной геномных мутаций служит нарушение расхождения хромосом во время деления клеток.
Мутации могут возникать самопроизвольно (спонтанные) и быть индуцированными возникать под воздействием физических, химических или биологических мутагенов. По локализации различают соматические и генеративные (в половых клетках) мутации. Большая часть возникающих мутаций является рецессивными и, не проявляясь в гетерозиготном состоянии, образует «резерв наследственной изменчивости».
Комбинативная изменчивость возникает в результате полового размножения. Ее источниками являются:
а) независимое расхождение гомологичных хромосом в гаметы в результате мейоза;
б) случайный характер оплодотворения;
в) кроссинговер;
г) взаимодействие генов.
Комбинативная изменчивость приводит к генетической уникальности каждой особи в популяции и является элементарным эволюционным фактором.
Фенотипическая изменчивость возникает в процессе индивидуального развития в результате взаимодействия генотипа и окружающей среды. Фенотипическая изменчивость приводит к появлению модификаций изменений фенотипа (генотип не изменяется). Поэтому фенотипическая (модификационная) изменчивость носит наследственный определенный и групповой характер.
Для модификационной изменчивости характерны статистические закономерности. Для каждого признака можно построить вариационный ряд ряд изменчивости признака. Графическое отображение вариационного ряда вариационная кривая. Признак изменяется в определенных пределах. Пределы изменчивости признака норма реакции. Норма реакции определяется генотипом и поэтому наследуется. Для разных признаков характерна разная ширина нормы реакции. В пределах нормы реакции чаще проявляется среднее значение признака, реже крайние.
Фенотипическая изменчивость увеличивает приспосабливаемость каждого конкретного организма к конкретным условиям среды, способствует его выживанию. Однако, в связи с ненаследственным характером, модификационная изменчивость для процесса эволюции большого значения не имеет.
СЕЛЕКЦИЯ комплексная наука, направленная на выведение новых и улучшение существующих пород животных,
сортов растений и штаммов микроорганизмов, основанная на закономерностях генетики и учении об искусственном отборе (порода, сорт, штамм популяции, искусственно выведенные человеком). Деление селекции на селекцию растений, животных и селекцию микроорганизмов основано на различиях в размножении перечисленных групп организмов.
Растения размножаются половым и бесполым (вегетативным) способами, довольно часто, поэтому от каждой особи можно получить большое количество потомков.
Для хордовых животных характерно только половое размножение, длительные сроки развития, малое число потомков. Поэтому каждая особь представляет для селекционера ценность.
Микроорганизмы размножаются, в основном, бесполым путем с высокой скоростью. Большая мутабильность и высокая скорость размножения приводят к генетической неоднородности штамма.
Селекция растений началась 1012 тыс. лет до нашей эры с окультуривания, селекция животных с одомашнивания диких форм. Центры происхождения и многообразия культурных растений открыты Н. И. Вавиловым.
Современные селекционеры при выведении новых форм применяют следующие методы:
а) подбор родительских пар (в селекции растений генетически и географически удаленных, в селекции животных по хозяйственно-ценным признакам);
б) скрещивание (гибридизация). Выделяют неродствен-, ную и родственную гибридизацию. Родственное скрещивание (инбридинг) приводит к появлению чистых гомозиготных линий, но при этом проявляется явление инбредной депрессии (снижение уровня жизнедеятельности гибридов в связи с переходом летальных и полулетальных генов в гомозиготное состояние). Неродственное скрещивание (аутбридинг) бывает межлинейным и отдаленным (скрещивание разных видов, родов). Аутбридинг в первом поколении дает эффект гетерозиса повышение уровня жизнедеятельности у гибридов первого поколения (в следующих поколениях гетерозис угасает). Проблемой отдаленной гибридизации является бесплодие гибридов, которое у растений может преодолеваться кратным увеличением числа хромосом (полиплоидией);
в) искусственный отбор. В настоящее время применяют массовый (у растений и микроорганизмов) и индивидуальный (у самоопыляющихся растений и животных) искусственный отбор. При массовом отборе работа ведется с группой особей, однако, в связи с ее генетической неоднородностью, массовый отбор не позволяет получить «чистый сорт». Индивидуальный отбор в комплексе с инбридингом позволяет получить чистую линию;
г) искусственный мутагенез. Воздействуя на организмы различными мутагенами, можно увеличить частоту мутаций материала для искусственного отбора. Данный метод широко используется в селекции растений и микроорганизмов, но не применим в селекции животных в связи с ценностью каждой особи;
д) отбор производителей по потомству используется в селекции животных, когда признак наследуется по мужской пинии, а проявляется по женской;
е) управление доминированием. Широко применял И. Мичурин («воспитание» гибридных сеянцев). Подбирая соответствующие условия среды, можно вызывать изменения признаков в нужном направлении (в пределах нормы реакции).
Применяя перечисленные выше методы, необходимо учитывать:
а) исходное видовое и сортовое многообразие;
б) закономерности изменчивости и наследственности;
в) роль среды в проявлении признаков.
Задания для самоконтроля
Пластический обмен
1. Какую роль играет ДНК в процессе биосинтеза белка? Что представляет собой код ДНК?
2. Что такое транскрипция? Как происходить транскрипция?
3. Перечислите основные свойства генетического кода?
4. Какие условия необходимы для биосинтеза белка?
5. Сколько видов аминокислот принимает участие в синтезе белков?
6. Каково строение рибосом, где они образуются и размещаются?
7. Что такое полисомы?
8. Какой процесс называют трансляцией?
9. Почему синтез белка в живой клетке называют матричным?
10. Чем объясняется многообразие белков и их специфичность?
11. Воспроизведите этапы биосинтеза молекулы белка:
а) в хромосоме;
б) в рибосомах;
в) в молекулах эндоплазматической сети.
12. В основе каких реакций синтеза в клетке лежит матричный принцип?
13. Что такое генная инженерия?
14. Что лежит в основе генной инженерии?
15. Что такое биотехнология?
16. Что тяжелее: белок или ген, который его кодирует (средняя молекулярная масса нуклеотида около 345, а аминокислоты около 100)? (
17 . Дан участок ДНК: ГТТЦТААААГГГЦЦЦ...
а) какова структура закодированного белка?
б) какова будет структура белка, если в этой цепи ДНК под влиянием облучения между восьмым и девятым нуклеоти¬дом встанет нуклеотид Т? К каким биологическим послед¬ствиям это может привести?
18. Дана цепь ДНК: ЦТА ТАГТААЦЦАА... Определите:
а) первичную структуру белка, закодированного в этой цепи;
б) количество (в %) различных видов нуклеотидов в этом гене (в двух цепях);
в) длину этого гена;
г) первичную структуру белка, синтезируемого после выпадения девятого нуклеотида в этой цепи ДНК.
19. Средняя молекулярная масса нуклеотида около 345, а аминокислоты около 100. Какова молекулярная масса гена (двух цепей ДНК), если в одной цепи его запрограммирован белок с молекулярной массой 1500?
20. Химический анализ показал, что 28% от общего числа нуклеотидов данной и-РНК приходится на аденин, 6% на гуанин и 40% на урацил. Каков должен быть нуклеотидный состав соответствующего участка двухцепочечной ДНК, информация которого "переписана" с данной и-РНК? А каков будет состав ДНК, если и-РНК содержит 18% гуа¬нина, 30% аденина и 20% урацила?
Энергетический обмен
1. Дайте определение обмена веществ и превращения энергии.
2. Что такое ассимиляция? Диссимиляция?
3. Охарактеризуйте функции обмена веществ.
ч
4. Каково значение энергии для жизнедеятельности организ¬мов?
5. Почему в клетках непрерывно происходит синтез АТФ?
6. Общая особенность брожения в дрожжевых клетках и в мышцах состоит в образовании:
а) большого количества двуокиси углерода,
б) спирта,
в) НАД+ из НАД Н + Н+,
г) ацетил-КоА,
д) молочной кислоты.
7. В каких частях клетки происходят этапы энергообмена?
8. Какие вещества вступают в энергообмен и какие изменения претерпевают?
Деление клеток
1. Какие существуют типы деления клеток? Чем отличается амитоз от других типов деления клеток?
2. Что такое митотический цикл клетки?
3. Что такое митоз? В чем биологический смысл и значение митоза?
4. Какие процессы происходят в ядре в интерфазу?
5. Почему к началу митоза хромосомы состоят из двух хроматид?
6. Какие изменения происходят в профазе митоза в ядре?
7. К какому участку хромосомы присоединяется нить веретена деления и каково значение этого присоединения?
8. Что характерно для метафазы митоза?
9. Почему телофазу называют "профазой наоборот"?
10. Сколько клеток и с каким набором хромосом образуется в результате митоза?
11. Для каких клеток характерен митоз?
12. Что такое мейоз, для каких клеток он характерен?
13. Какие хромосомы называют гомологичными?
14. Как называют первый и второй этапы мейоза?
15. Сколько клеток получается в результате мейоза и с каким набором хромосом каждая из них?
16. Происходит ли синтез ДНК и удвоение хроматид после первого мейотического деления?
17. Чем характеризуется профаза первого мейотического деления??
18. Что такое конъюгация хромосом, когда она происходит и каково ее значение?
19. Что такое кроссинговер, когда он происходит и каково его значение?
20. Какова сущность первого и второго мейотического деления?
21. Клетки корня ячменя имеют 14 хромосом. Сколько хромосом в клетках: а) эпидермиса; б) тычиночной нити; в) в половых клетках?
22. Гаплоидное число хромосом у собак равняется 39. Сколько хромосом:
а) в сперматозоиде;
б) в клетках кожи;
в) в яйцеклетках до оплодотворения;
г) в оплодотворенной яйцеклетке.
23. В пыльце садовой земляники 16 хромосом, шпината 6, капусты 9. Какое количество хроматид будет у каждого из перечисленных видов в конце интерфазы мейоза?
Гаметогенез. Оплодотворение
24. Что такое гаметогенез и каково его значение?
25. Назовите зоны развития половых клеток, дайте краткую характеристику изменений, происходящих в каждой из них.
26. Дайте краткую характеристику изменений, происходящих в каждой из зон развития половых клеток.
27. Какой результат гаметогенеза? Раскройте биологическое значение гаметогенеза.
28. На каком этапе овогенеза и сперматогенеза происходит редукция числа хромосом и каково ее значение?
29. Какие процессы обеспечивают самовоспроизведение живых организмов?
30. В чем заключается процесс оплодотворения и каково его биологическое значение?
31. В чем суть двойного оплодотворения у цветковых растений?
32. Каково значение эндосперма у цветковых растений?
33. Каково строение яйца птицы?
Индивидуальное развитие организмов
34. Что такое онтогенез?
35. Сформулируйте определение понятий бластула, гаструла, нейрула.
36. Какой вред развивающемуся зародышу может нанести употребление наркотических веществ, алкоголя и табака?
37. Какие процессы происходят на стадии дробления и какое биологическое значение они имеют?
38. О чем свидетельствует сходство зародышевых листков и эмбрионов представителей разных классов животных?
39. Дайте определение метаморфоза. С чем связано возникновение метаморфоза?
40. Что такое партеногенез?
Основные закономерности наследственности
1. Что служит предметом изучения генетики? Что такое на¬следственность ?
2. Что такое изменчивость? Какие существуют формы изменчивости?
3. Что такое доминантный и рецессивный признак, аллельный ген?
4. Какая разница между гомозиготой и гетерозиготой?
5. Что такое генотип и фенотип?
6. Какие основные законы Менделя вам известны? В чем их сущность?
7. В чем заключаются основные положения хромосомной теории наследования?
8. Что такое сцепление и в каких случаях оно нарушается?
9. Что значит' полное и неполное доминирование при моногибридном скрещивании?
10. Охарактеризуйте гибридологический метод исследования и моногибридное скрещивание?
11. В чем заключается цитологическая основа чистоты гамет?
12. Что такое анализирующее скрещивание и с какой целью его проводят?
13. Каковы цитологические основы дигибридного скрещивания?
14. Чем отличается цитоплазматическая наследственность от закономерностей ядерной наследственности?
15. Почему рождается примерно одинаковое количество особей мужского и женского пола?
16. Как генетически определяется пол у человека?
17. Что такое эпистаз и комплементарность, плейотропия и полимерия?
18. Что означает понятие ген-супрессор (ингибитор)?
19. Как называется единица расстояния между генами? Чем она определяется?
20. Какие типы определения пола вам известны?
Моногибридное скрещивание (задачи)
1. Скрещены гетерозиготный красноплодный томат с гомозиготным. Определите формулы расщепления по генотипу и фенотипу.
2. От скрещивания белого кролика с черной крольчихой получено 6 черных и 5 белых крольчат. Почему в первом же поколении произошло расщепление? Каковы генотипы родителей и крольчат?
3. У фигурной тыквы белая окраска плодов (W) доминирует над желтой (к>). Какие типы гамет образуют растения следующих генотипов: WW, Ww, wwl Каким будет внешний вид потомства, полученного от скрещивания: Ww х Ww\ WW х Ww, WW х ww; Ww x ww4
4. У ночной красавицы красная окраска цветка неполно доминирует над белой. В результате скрещивания гомозиготного красного растения (RR) с белым (гг) все потомство оказывается с розовыми цветками. Составьте схему скрещивания для получения F* и F2. Каково будет расщепление в F2 ПО признаку окраски цветка?
5. При скрещивании между собой чистопородных белых кур, потомство от скрещивания белой и черной особей называют "голубым" (пестрым). Какое оперение будут иметь потомки белого петуха и "голубой" курицы? А потомки двух особей с "голубым" оперением?
6. У курчавого отца (его мать имела курчавые волосы) и гладковолосой матери первый ребенок с курчавыми волосами. Какие волосы могут быть у следующих детей?
7. Какое потомство получится от скрещивания гетерозиготного черного помолого быка (А) (отсутствие рогов) с рогатой красной коровой?
8. Куры с белым оперением при скрещивании между собой всегда дают белое потомство, а куры с черным оперением черное? Потомство от скрещивания белой и черной особей оказывается голубым. Какая часть потомства от скрещивания голубых петуха и курицы будет с голубым оперением?
9. Какое будет потомство от скрещивания от двух гетерозиготных мух дрозофил с серым телом (серый цвет доминирует над черным)?
10. При скрещивании черных овцы и барана в потомстве получе¬ны белые ягнята и черные. Каковы генотипы родителей?
11. Супруги гетерозитны по гену А. Определите расщепление в Fi по генотипу и фенотипу, в F2 по генотипу и фенотипу.
12. Какое потомство можно ожидать от скрещивания голубой некурчавой курицы с белым петухом? Белое оперение рецессивный признак, голубое проявляется у гетерозиготы при неполном доминировании, прямое оперение рецессивный признак.
13. У человека ген полидактилии (шестипалость)доминирует над нормальным строением кисти. Определите: а) вероятность рождения шестипалых детей в семье, где оба родителя гетерозиготны; б) в семье, где один из родителей имеет нор¬мальное строение кисти, а другой шестипалый, родился ребенок с нормальным строением кисти. Какова вероятность рождения следующего ребенка без аномалий?
14. У человека ген, который вызывает одну из форм наследственной глухонемоты, рецессивный по отношению к гену нормального слуха. Какое потомство можно ожидать а) от брака гетерозиготных по данному гену родителей; б) от брака глухонемой женщины с нормальным мужчиной?
15. Альбинизм (отсутствие пигмента в коже, сетчатке глаза и волосе) наследуется человеком как рецессивный признак. В семье, где один из родителей альбинос, а другой нормальный, родились близнецы, один из которых был альбп носом. Какова вероятность рождения следующего ребенка альбиноса?
16. Синдактилия (сростание пальцев) наследуется как дом и нантный признак. Какова вероятность рождения детой с такой аномалией в семье, где один из родителей гетерозиго тен по данному гену, а другой имеет нормальное строение пальцев.
Дигибридное скрещивание
17. У родителей, имеющих нормальную пигментацию и курчв вые волосы, ребенок альбинос с гладкими волосами. Како вы генотипы родителей и каких детей можно ожидать от этого брака в дальнейшем?
18. У голубоглазой темноволосой матери и кареглазого светло волосого отца 4 детей. Каждый из них отличается по одному указанному признаку. Каковы генотипы родителей? (Известно, что кареглазость и темные волосы домини рующие признаки.)
19. Светловолосый кареглазый мужчина (из семьи, где вое чле ны имели карие глаза) женился на женщине голуОогналой и темноволосой (мать которой была светловолосой). Какой фенотип может оказаться у детей?
20. Гомозиготная хохлатая курица с черным оперением скрещена с бурым петухом без хохла. Какой фенотип и генотип будут иметь особи Fx и F2 от этого скрещивания? Какую часть F2 составят цыплята с черной окраской оперения и хохлатые? (Известно, что у кур черное оперение доминирует над бурым, а наличие хохла над его отсутствием. Обе пары генов находятся в разных хромосомах.)
21. У человека кареглазость доминирует над голубоглазостью, а праворукость над леворукостью. Кареглазый мужчина- левша женится на голубоглазой женщине, лучше владею¬щей правой рукой. У них родился голубоглазый ребенок- левша. Определите генотипы матери, отца и ребенка.
Изменчивость
1. Что такое изменчивость? Какова ее роль в эволюционном процессе?
2. Что такое норма реакции и чем она определяется? Приведите примеры признаков различных животных и растений, обладающих широкой и узкой нормой реакции.
3. Что такое вариационный ряд и вариационная кривая? От чего зависит размах вариаций?
4. Что вам известно о причинах изменчивости?
5. Почему разнообразие качественных признаков в малой степени зависит от влияния условий среды?
6. Какое практическое значение в сельском хозяйстве имеет знание нормы реакции животных и растений?
7. Какое биологическое значение может иметь преобразование фенотипа без изменения генотипа?
8. Почему модификации в основном полезны для организма? Какую роль они играют в природе?
9. С какими структурными единицами связаны генные, хромосомные и геномные мутации? Какие изменения происходят в генотипе?
10. Что такое мутации и в чем заключается практическое значение исследования причин мутации?
11. Почему от взрыва атомной бомбы в Хиросиме до сих пор страдают люди?
12. Какое значение в практической деятельности человека имеют методы генной инженерии?
13. Как можно объяснить появление белой вороны (альбиноса) среди множества серых?
14. Какие структуры клетки перестраиваются при мутационной изменчивости?
15. Какие виды мутаций вы знаете?
16. Какова роль мутаций в природных популяциях?
17. Какие механизмы являются источниками комбинативной изменчивости?
18. Какие факторы среды могут активизировать процесс мутаций и почему?
19. В чем сущность мутационной теории? Кто ее автор?
20. В чем заключается закон гомологических рядов? Кто его автор?
Селекция
1. Что такое селекция? Какая наука является теоретической основой селекции? Какие задачи ставит перед собой селекция растений и животных?
2. Что такое сорт, порода, штамм?
3. Какие методы характерны для селекции животных?
4. Какие методы характерны для селекции растений?
5. Какие цели ставил в своих опытах по селекции плодовых культур И.В. Мичурин?
6. Где расположены главнейшие центры видового многообразия культурных растений? Какие растения были одомашнены в этих центрах?
7. Изучите полиплоидный ряд у различных видов растений пшеницы и земляники.
Вид Число хромосом в соматической клетке
пшеница-однозернянка 14(2п)
пшеница твердая 28 (4п)
пшеница мягкая 42 (6п)
земляника лесная 14 (2п)
клубника восточная 28 (4п)
клубника элатиор 42 (6п)
земляника крупноплодная 56 (8п)
Сравните эти данные и объясните:
а) что такое полиплоидия;
б) чем отличается полиплоидное растение от диплоидного.
8. Какое значение имеет коллекция семян и плодов, собранная Н. И. Вавиловым?
9. Какое значение для практической селекции имеет учение Н. И. Вавилова?
10. Почему сорта плодовых растений, которые вывел И.В. Мичурин, в большинстве случаев необходимо размножать вегетативным путем?
11. Назовите известных отечественных генетиков-селекционеров и охарактеризуйте их вклад в развитие науки и практики.
12. Какое значение для селекции растений, животных и микроорганизмов имеют генетические закономерности (передача наследственных свойств, изменчивость)?
13. Какова роль селекции микроорганизмов в промышленном производстве антибиотиков?
14. Охарактеризуйте первый этап селекции, раскройте его сущность.
15. Какое значения для развития селекции сыграли теория Дарвина и современная генетика?
16. В чем положительные и отрицательные стороны самоопыления при селекции растений?
17. В чем причины бесплодия при отдаленной гибридизации?
18. Для чего производят испытания производителя по потомству?
19. Как используют родственное скрещивание в селекции животных.
20. Какие перспективы для практической деятельности человека.
Раздел 3. Вид. Эволюционное учение.
Тема 3.1. Развитие биологии в додарвинский период. Эволюционная теория Чарльза Дарвина. Вид: критерии и структура. Популяция. Факторы эволюции. Искусственный отбор. Борьба за существование. Естественный отбор. Приспособленность организмов и ее относительность. Видообразование. Доказательства эволюции органического мира. Главные направления эволюции органического мира.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № № 5
«ОПИСАНИЕ ОСОБЕЙ ОДНОГО ВИДА ПО МОРФОЛОГИЧЕСКОМУ КРИТЕРИЮ»
Цель работы: познакомиться с морфологическим критерием вида, научиться описывать характерные морфологические признаки вида, определять принадлежность организмов к одному или разным видам по морфологическому критерию.
Оборудование: гербаризированные дикорастущие и культивируемые растения видов одного рода, открытки с изображением видов одного рода, настенные таблицы.
Краткие теоретические сведения
В основе эволюционной теории Ч. Дарвина лежит представление о виде.
Видом называют совокупность особей, обладающих наследственным сходством морфологических, физиологических и биохимических особенностей, свободно скрещивающихся и дающих плодовитое потомство , приспособленных к определенным условиям существования и занимающих в природе определен-ную территорию – ареал.
Виды отличаются друг от друга многими признаками. Характерные для вида признаки и свойства называют критериями.
Для выделения той или другой группы особей в отдельный вид существует ряд критериев. Чтобы отнести какую-либо особь к определенному виду, следует провести анализ всех критериев. Главным из них считают морфологический.
Морфологический критерий основан на внешнем и внутреннем сходстве особей одного вида. По внешнему виду, размерам, окраске можно легко отличить один вид от другого. Например, клевер красный от клевера пашенного, василек синий от василька лугового, ласточку городскую от ласточки деревенской и др. Этот критерий самый удобный, а поэтому широко используется в систематике. Однако он недостаточен для различия видов, которые имеют внешнее сходство (виды-двойники). Так, под названием «крыса черная» различают два вида-двойника , имеющих 38 и 42 хромосомы. Затруднительно использование морфологического критерия при диагностике одомашненных видов. Породы , выведенные человеком, могут значительно отличаться друг от друга, оставаясь в пределах одного вида (например, породы собак, голубей и др.).
Генетический критерий основан на сходстве кариотипов (наборов хромосом). Для каждого вида характерны определенный набор хромосом, их размеры, форма, количество. Этот критерий относят к важным, но не универсальным, так как существуют хромосомные и геномные мутации.
Физиологический подразумевает сходство всех процессов жизнедеятельности ( обмен веществ, размножение и другое) у особей одного вида и объясняет степень половой изоляции групп организмов.
Биохимический позволяет различать виды по биохимическим параметрам ( структуре белков, их составу, структуре нуклеиновых кислот и др.).
Географический основан на том, что каждый вид занимает свой ареал. Но на одном ареале могут обитать несколько видов, поэтому и этот критерий не универсальный.
Экологический учитывает совокупность условий, к которым приспособлен вид. Таким образом, каждый вид занимает определенную экологическую нишу. Так, например, лютик едкий произрастает на пойменных лугах, лютик ползучий – по берегам рек, лютик жгучий – на заболоченных местах. Но экологические ниши пересекаются, поэтому критерий не универсален.
Таким образом, ни один из критериев в отдельности не может служить для определения вида. Охарактеризовать вид можно по совокупности всех критериев.
Изучение морфологического критерия предполагает рассмотрение цветков, плодов, листьев, других органов растений.
Цветки, плоды и семена являются генеративными органами растения. С морфологической точки зрения цветок – видоизмененный укороченный побег с ограниченным ростом. Часть стебля, несущая цветок, называется цветоножкой. Цветки, не имеющие цветоножки, называются сидячими (волчье лыко). Верхняя часть цветоножки – расширенное цветоложе. На нем располагается околоцветник (чашечка и венчик из лепестков), пестики или пестик и тычинки. Ярко окрашенные лепестки привлекают насекомых-опылителей. Лепестки имеют форму листьев и хорошо заметные жилки.
Одновременно с развитием семени происходит преобразование завязи в зрелый плод. Истинные плоды (слива, томат, горох, редька) из стенок завязи формируют околоплодник. Если в образовании плода могут участвовать помимо пестика другие части цветка (разросшееся цветоложе, основания чашелистиков, лепестков и тычинок), их называют ложными (яблоко, шиповник).
Плод, образованный из нескольких пестиков одного цветка, называется сборным (малина, ежевика).
Плоды бывают сочные и сухие:
- сухие односемянные (нераскрывающиеся):
1) семянка: семя не срастается с околоплодником (подсолнечник, одуванчик);
2) зерновка: семя срастается с семенной кожурой (пшеница, рожь, ячмень);
3) орех: околоплодник жесткий, деревянистый (лещина, дуб, гречиха);
- сухие многосемянные (раскрывающиеся):
1) коробочка: семена созревают внутри и высыпаются через специальные отверстия (мак, лен, табак, тюльпан, хлопчатник);
2) боб: состоит из двух створок, внутри которых семена (горох, фасоль, боб);
3) стручок: состоит из двух створок, между которыми пленчатая перегородка, на ней располагаются семена (капуста, редис, редька);
- сочные односемянные – костянка: семя расположено внутри деревянистого околоплодника – косточки, окруженной мякотью (вишня, слива, алыча, черемуха);
- сочные многосемянные – ягода, мелкие семена которой находятся внутри мякоти плода, покрытой кожицей (смородина, крыжовник, томат, арбуз).
К важнейшим вегетативным органам зеленых растений относят лист. Лист большинства растений имеет черешок и листовую пластинку. Листья без черешка называют сидячими (алоэ, агава, гвоздика).
Край листовой пластинки может быть цельным (подорожник) или изрезанным (береза). Листья бывают простые и сложные. Простые листья на черешке имеют одну пластинку: цельную или лопастную. Цельные листья по форме пластинки бывают овальными, округлыми, линейными, стреловидными. Ло-пастные по форме листы имеют вырезы различной глубины (клен, дуб).
У сложных листьев на одном черешке несколько листовых пластинок:
- тройчатосложные (клевер) – три пластинки;
- пальчатосложные (люпин, каштан) – к вершине черешка прикреплено несколько листовых пластинок;
- перистосложные – листовые пластинки по всей длине черешка:
- парноперистые (горох) – лист заканчивается парой листовых пластинок;
- непарноперистые (роза, рябина, ясень) – лист заканчивается одиночной листовой пластинкой.
Листья на стебле располагаются в определенном порядке. Если в стеблевом узле по одному листу (яблоня, береза, слива), то это очередное листорасположение. Если же в узле по два листа напротив друг друга (жасмин, гортензия) – супротивное. Если из узла выходят три и более листьев (конопля, бамбук) – мутовчатое.
Ход работы
1. Рассмотрите предложенный для изучения материал и опишите признаки растений двух видов табл. 3.1.
Т а б л и ц а 3.1
Морфологические признаки растений
Признак Вид
Первый второй
Диаметр (см)
Цветок
Количество на цветоножке
Окраска
Лепесток
Количество
Характер поверхности
Плод Длина (мм)
Форма
Лист Наличие черешка
Форма
Опушенность
2. Определите, к одному или разным видам относятся изучаемые растения. Почему?
3. Оцените достаточность и достоверность представленных вами характеристик для обнаружения данных видов в природе.
4. Покажите несовершенство морфологического критерия для разграничения видов в природе. Приведите дополнительные примеры.
5. Составьте схему «Критерии вида», указав известные вам критерии и их характеристики.
6. Сделайте вывод о морфологическом сходстве организмов одного рода и различии видов по морфологическим признакам.
Содержание отчета
1. Цель работы.
2. Оборудование и материалы.
3. Характеристики морфологических признаков двух видов растений в виде таблицы 3.1.
4. Письменное выполнение заданий 2, 3, 4.
5. Составление схемы «Критерии вида».
6. Выводы по работе.
Контрольные вопросы и задания
1. Что представляет собой вид?
2. Что такое критерии вида?
3. Применение каких критериев позволит идентифицировать вид?
4. Какие признаки следует изучить у организмов для применения морфологического критерия?
5. Из чего развиваются истинные и ложные плоды?
6. Какие типы плодов имеют широкое распространение? Чем они характеризуются?
7. В чем отличие простых и сложных листьев? Приведите примеры.
8. Определите форму листьев предложенных вам растений.
9. Определите формы плодов предложенных вам растений.
10. Обоснуйте значение морфологического критерия для определения видов.
11. Приведите примеры многообразия форм внутри одного вида. Чем объясните появление различий?
12. В чем несовершенство морфологического критерия для определения видов?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6
·Тема «Анализ фенотипической изменчивости»
Цель: углубить знания о норме реакции как пределе приспособительных реакций организмов; сформировать знания о статистическом ряде изменчивости признака; выработать умение экспериментально получать вариационный ряд и строить кривую нормы реакции.
Оборудование:
наборы биологических объектов: семена фасоли, бобов, колосья пшеницы, листья яблони, акации и пр.
не менее 30 (100) экземпляров одного вида;
метр для измерения роста учащихся класса.
Ход работы:
Расположите листья (или другие объекты) в порядке нарастания их длины;
Измерьте длину объектов, рост одноклассников, полученные данные запишите в тетради.
Подсчитайте число объектов, имеющих одинаковую длину (рост), внесите данные в таблицу:
Размер объектов V
Число объектов n
Постройте вариационную кривую, которая представляет собой графическое выражение изменчивости признака;
частота встречаемости признака – по вертикали; степень выраженности признака – по горизонтали
! Обратите внимание на критерии оценки лабораторной работы – наблюдения; составления таблицы и графика!
Вопросы: Дайте определение терминам – изменчивость, модификационная изменчивость, фенотип, генотип, норма реакции, вариационный ряд.
Какие признаки фенотипа имею узкую, а какие – широкую норму реакции? Чем обусловлена широта нормы реакции, и от каких факторов она может зависеть?
Вывод
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7
«ИЗУЧЕНИЕ ПРИСПОСОБЛЕННОСТИ ОРГАНИЗМОВ К СРЕДЕ ОБИТАНИЯ»
Цель работы: изучить различные виды приспособлений организмов, научиться выявлять очевидные приспособления организмов и оценивать их значение.
Оборудование: рисунки растений и животных различных мест обитания, открытки с изображением специализированных растений и животных, гербарные образцы растений, таблицы.
Краткие теоретические сведения
Все виды растений и животных удивительно приспособлены к условиям среды, в которых они обитают. Приспособление к условиям среды называется адаптацией. Существует множество адаптаций, но мы рассмотрим наиболее распространенные.
Средства пассивной защиты. К ним относят структурные особенности различных организмов, которые только своим присутствием обеспечивают большую вероятность сохранения жизни особи в борьбе за существование.
Примеры средств пассивной защиты:
- хитиновый покров у членистоногих;
- наличие раковин у моллюсков;
- панцирь у черепахи;
- колючки у растений (кактусы, верблюжья колючка, чертополох, шиповник и т. д.);
- жгучие волоски на листьях крапивы и др.
У животных приспособленной является форма тела:
- обтекаемая у рыб, птиц способствует быстрому передвижению их в средах обитания;
- торпедовидная у дельфинов позволяет избегать образования завихрений потоков воды;
- причудливая форма тела у рыб, обитающих в зарослях водорослей, позволяет вести скрытный образ жизни.
Ч. Дарвин приводит много примеров приспособленности организмов, появившихся в результате действия естественного отбора. Так, покровительственная окраска характерна видам, которые живут открыто и могут оказаться доступными для врагов. Гусеницы бабочек часто зеленые, под цвет листьев, или темные, под цвет коры. Обитатели пустыни, как правило, окрашены под цвет песка, а на Крайнем Севере куропатки, совы, песцы, медведи зимой имеют белый цвет. Особый вид покровительственной окраски – расчленяющая окраска – представляет собой чередование светлых и темных пятен или полос. Она характерна тиграм, зебрам, другим животным, которые плохо видны даже на открытой местности оттого, что такая окраска нарушает впечатление о контурах тела.
Предостерегающая окраска у организмов ядовитых, жалящих, обжигающих. Они имеют яркую (обычно сочетают контрастные цвета: красный, черный, желтый), хорошо заметную издали окраску. Например, птицы на всю жизнь запоминают яркую окраску несъедобной божьей коровки или окраску ужа-лившей их осы.
Мимикрия – это подражание в окраске ядовитым и хорошо защищенным формам. Например, один из видов тараканов очень похож на несъедобную божью коровку. Но мимикрия выражается не только в окраске, но и в подражании поведению. Так, муха-шмелевидка, муха-осовидка сходны со шмелями, осами не только по окраске, но и в подражающем поведении, хотя сами вполне съедобны и безобидны.
Маскировка – это приспособление, при котором форма тела и окраска сливаются с окружающей средой. Например, гусеницы-пяденицы напоминают сучки, а бабочку совку можно принять за лишайник, обитающий на коре дерева.
У цветковых растений все части цветка, за исключением цветоножки и цветоложа, образованы видоизмененными листьями. Чашелистики зеленые и почти не отличаются от листьев, а лепестки имеют форму листьев, на них заметны жилки. Каждая тычинка образована одним листом, а пестик – одним или несколькими сросшимися листьями.
Для привлечения насекомых-опылителей одиночные цветки крупные , имеют ярко окрашенные лепестки. Привлекает насекомых и наличие нектара – сахарной жидкости, выделяемой железами цветка – нектарниками.
Обычно цветки группируются, образуя соцветия. Мелкие цветки в соцветиях лучше заметны насекомым и удобны для опыления ветром, так как летящая пыльца встречает на своем пути целую группу цветков.
Различают два вида опыления – самоопыление и перекрестное.
Самоопыление происходит в обоеполых цветках, когда пыльца попадает на рыльце пестика своего же цветка (пшеница ячмень, томат, картофель) . Чаще всего самоопыление происходит до раскрытия цветка, в бутоне (фасоль, горох).
Ветроопыляемые растения (лещина, береза, рожь, крапива, кукуруза) имеют мелкие невзрачные цветки, лишенные аромата. Пыльники расположены на длинных свисающих тычиночных нитях. Рыльца пестиков расширенные и длинные для улавливания большого количества пыльцы . У некоторых растений цветение происходит до распускания листьев, что облегчает опыление ветром.
Цветки насекомоопыляемых растений привлекают опылителей. У них большие, яркоокрашенные, иногда собранные в соцветие цветки, которые издают сильный аромат, выделяют нектар. Насекомые в поисках пищи (нектар, пыльца) перелетают с цветка на цветок, осуществляя перекрестное опыление. После опыления происходит оплодотворение, развиваются плоды с семенами. Назначение плодов – защита и распространение семян.
Распространение плодов и семян происходит с помощью ветра, воды, животных, человека. Некоторые растения сами разбрасывают семена (бешеный огурец), зрелые стручки бобовых, высыхая, лопаются и таким образом также разбрасывают их. Те плоды, которые разносятся ветром, имеют крыловидные вы-росты (плоды клена, ясеня, березы), парашютики (одуванчика), пушистые волоски (бодяка, тополя, чертополоха). Водой распространяются семена растений, обитающих на берегах водоемов (ольхи, кувшинки). Семена и плоды череды, лопуха, омелы переносят животные на шерсти, а человек на одежде. У растений, имеющих сочные яркоокрашенные плоды (черника, бузина, рябина, ландыши, смородина), семена не перевариваются и могут быть оставлены с экскрементами далеко от материнского растения. Некоторые растения защищаются от поедания травоядными животными наличием колючек, игл (бодяк полевой, чертополох, верблюжья колючка, кактусы, шиповник, боярышник и др.). Такую же роль играют обжигающие волоски у крапивы или ядовитые вещества у полыни, лютиков.
Все эти приспособления могли появиться в результате естественного отбора, т. е. преимущественного выживания лучше приспособившихся.
Любая приспособленность помогает организмам выжить лишь в тех условиях , в которых она сформировалась под влиянием движущих сил эволюции, но и в этих условиях она относительна. Так, в яркий солнечный день зимой белая куропатка выдает себя тенью на снегу. Жабры рыб обеспечивают дыхание только в водной среде и совершенно непригодны для газообмена на суше.
Приспособления растений, препятствующие поеданию их животными, тоже относительны. Скот, как правило, не поедает растения, защищенные колючками, но верблюжью колючку охотно едят верблюды, козы, голодный крупный рогатый скот.
Все эти и многие другие факты свидетельствуют о том, что приспособленность не абсолютна, а относительна.
Ход работы
1. Рассмотрите предложенные для исследования растения и животных и определите среду их обитания (форму выполнения задания выберите самостоятельно).
2. Рассмотрите плоды и семена растений, укажите их приспособленность к распространению и занесите данные в табл. 2.1.
3. Определите приспособления к передвижению жука-пла-вунца, рыб, птиц, предложенных млекопитающих, а данные за-несите в табл. 2.1.
Т а б л и ц а 2.1 Приспособление растений (животных) к распространению (передвижению)
Растение
(животное)
Способ распространения
(передвижения)
Приспособление
4. Рассмотрите цветки и соцветия предложенных растений. Установите их приспособленность к разным видам опыления: самоопылению, опылению с помощью ветра и насекомых. Ре-зультаты занесите в табл. 2.2.
Т а б л и ц а 2.2 Приспособление растений к разному способу опыления
Растение
Способ опыления
Приспособление
5.Определите черты приспособленности бодяка полевого, чертополоха, крапивы жгучей, полыни горькой к защите от поедания животными.
6. Рассмотрите: растения (алоэ (кактус), верблюжью колючку); три вида рыб (из различных мест обитания); три вида насекомых (с различной окраской и формой тела). Попытайтесь выявить особенности строения, обеспечивающие возможность их существования в данной среде. Результаты наблюдений занесите в табл. 2.3.
Т а б л и ц а 2.3 Приспособленность организмов к местам их существования
Организм
Приспособление
7. Сделайте вывод о многообразии приспособлений, их отно-сительном характере и значении для эволюции вида.
Содержание отчета
1. Цель работы.
2. Оборудование и материалы.
3. Письменное выполнение задания 1.
4. Письменное выполнение заданий 2 и 3 в виде табл. 2.1.
5. Письменное выполнение задания 4 в виде табл. 2.2.
6. Письменное выполнение задания 5.
7. Письменное выполнение задания 6 в виде табл. 2.3.
8. Выводы по работе.
Контрольные вопросы и задания
1. Что такое адаптации?
2. Какие средства пассивной защиты организмов можно наблюдать в природе? Приведите примеры.
3. Почему у некоторых видов животных наблюдается яркая, демаскирующая окраска?
4. В чем сущность явления мимикрии?
5. На примере животных и растений нашего края объясните, как возникает мимикрия.
6. Какова приспособленность перекрестноопыляемых растений?
7. Приведите примеры самоопыляющихся растений. Как они приспособились к самоопылению?
8. Какие приспособленности растений к распространению плодов и семян наблюдаются в природе? Приведите примеры.
9. Какие приспособления растений от поедания их травоядными животными можете назвать?
10. В чем заключается относительный характер приспособленности организмов к среде обитания?
11. Предложите свою систему классификации приспособленности живых организмов и обоснуйте принципы ее построения.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8
«ВЫЯВЛЕНИЕ АРОМОРФОЗОВ , ИДИОАДАПТАЦИЙ У РАСТЕНИЙ И ЖИВОТНЫХ»
Цель работы: выявить ароморфозы и идиоадаптации (алломорфозы) у растений и животных, установить их роль в эволюции.
Оборудование: таблица «Ароморфозы и идиоадаптации», гербарные экземпляры растений различных отделов, их иллюстрации, коллекция плодов, иллюстрации насекомых.
Краткие теоретические сведения
По современным представлениям существует два основных пути эволюции: биологический прогресс и биологический регресс. Путями биологического прогресса являются ароморфоз (арогенез), идиоадаптации (аллогенез) и общая дегенерация (катагенез).
Ароморфоз (от греч. айро – поднимаю, морфо – образец, форма) – эволюционный путь развития группы организмов с выходом в новую адаптивную зону под влиянием приобретения каких-то принципиально новых приспособлений.
Ароморфоз характеризуется повышением организации, возникновением приспособлений широкого значения, открывающих возможности освоения новой, прежде недоступной, среды обитания.
Для объяснения ароморфоза как явления рассмотрим примеры класса птиц. Ароморфозами, приведшими к образованию нового класса (птиц), явились следующие: возникновение крыла как органа полета, четырехкамерное сердце, теплокровность, развитие отделов мозга, отвечающих за координацию движений. Перечисленные ароморфозы позволили птицам значительно расширить среду обитания в сравнении с пресмыкающимися, от которых они произошли.
Если рассматривать эволюцию растений , то примерами ароморфозов, позволивших высшим растениям освоить сушу, явилось развитие проводящей сосудистой системы, покровной ткани, устьиц, механической ткани.
Приведенные примеры, не будучи частными приспособлениями к конкретным условиям среды, повышают интенсивность жизнедеятельности организмов, уменьшают ее зависимость от организмов, условий среды обитания. Общая черта ароморфозов в том, что они сохраняются при дальнейшей эволюции и приводят к возникновению новых крупных систематических групп – классов, типов.
Идиоадаптация (от греч. идиос – особенность, адаптация – приспособление) – эволюционный путь развития, способствующий приспособлению к определенным условиям обитания, не сопровождающийся общим повышением уровня организации и являющийся узким приспособлением к условиям окружающей среды. Поскольку каждый вид организмов обитает в определенных местах, у него вырабатываются приспособления именно к этим условиям. К разным видам идиоадаптации относятся покровительственная окраска животных, плоская форма тела скатов и камбалы, наличие колючек у некоторых растений.
После возникновения ароморфозов и особенно при выходе группы животных в новую среду обитания у них начинает развиваться приспособление к условиям именно путем идиоадаптации. Например, класс птиц, расселившись по суше, дал огромное разнообразие форм.
Изучив строение воробьев, синиц, канареек, колибри, чаек, попугаев и других птиц, можно сделать вывод, что различия между ними сводятся к частным приспособлениям, хотя основные черты строения у них одинаковы.
Примерами идиоадаптации у растений являются приспособления к опылению цветков насекомыми и ветром, видоизменения листьев, появление приспособлений для распространения плодов и семян и др. Идиоадаптации в эволюционном процессе обычно приводят к возникновению мелких систематических групп: видов, родов, семейств.
Таким образом, в эволюции происходит закономерная смена одних ее направлений другими. В пределах определенных групп организмов за периодом ароморфозов всегда следует период возникновения частных приспособлений – период идиоадаптаций. Эта смена путей достижения биологического прогресса характерна для всех групп и называется законом Северцова.
Каждая крупная группа организмов начинает свое существование с ароморфозов, которые и обеспечивают завоевание новой среды. Достигнув этим путем нового этапа развития, новой организации, естественная группа организмов расселяется в иные местообитания, после чего развиваются частные приспособления.
Ароморфозы не ограничены узкой средой, а имеют универсальное значение.
Так как ароморфозы надолго сохраняют свое значение, то появляются значительно реже, чем идиоадаптации.
Ход работы
1. Рассмотрите растения различных отделов. Выявите по 1–2 наиболее существенных признака, по которым отличаются мхи от водорослей; папоротниковидные от моховидных; голосеменные от папоротниковидных; покрытосеменные от голосеменных.
2.Опишите, каким образом появление этих признаков сказалось на уровне организации растений, указанных в парах первыми (усложнение или упрощение). Отметьте, сказалось ли появление этих приспособлений на возможности перехода растений в новую (более или менее сложную) адаптивную зону.
3. Определите, по какому пути формировались данные приспособления. Результаты занесите в табл. 5.1.
Т а б л и ц а 5.1 Ароморфозы и идиоадаптации у растений
Ароморфозы и идиоадаптации у растений
Название
Изменение
Путь
Приспособление
уровня
условия
растения
адаптивной
эволюции
организации
зоны
4. Рассмотрите иллюстрации насекомых различных отрядов. Сравните их форму тела, окраску, строение конечностей, отметьте сходства и отличия. Определите пути эволюции этих приспособлений. Результаты занесите в табл. 5.2.
Т а б л и ц а 5.2 Ароморфозы и идиоадаптации у насекомых
Ароморфозы и идиоадаптации у насекомых
Название
Особенность
Приспособление
Путь
насекомого
строения
к среде обитания
эволюции
5. Заполните табл. 5.3, указав направления эволюции: аро-морфозы и идиоадаптации.
Т а б л и ц а 5.3 Главные направления эволюции растений и животных
Т а б л и ц а 5.3 Главные направления эволюции растений и животных
Приспособительный признак,
Путь
возникший (утраченный) в ходе эволюции
зволюции
растений
Возникновение многоклеточности
Возникновение хлорофилла
Возникновение фотосинтеза
Дифференциация растения на стебель, лист, корень
Возникновение ползучего стебля и других его форм
Появление цветка у покрытосеменных
Утрата листьев и появление колючек
Появление плодов и семян
Появление клубней у дикого картофеля
Окончание табл. 5.3
Приспособительный признак,
Путь
возникший (утраченный) в ходе эволюции
зволюции
Появление приспособлений у семян для их распро-
странения
Возникновение разных приспособлений для само-
и перекрестного опыления
животных
Возникновение многоклеточности
Образование полового процесса
Образование хорды, позвоночника, пятипалой ко-
нечности
Образование однопалой конечности
Образование ластов
Образование трехкамерного сердца у земноводных
Возникновение теплокровности
Усложнение головного мозга
Увеличение массы головного мозга
Переход к внутреннему оплодотворению у позво-
ночных
Утрата конечностей (у китов)
Образование хобота у слона
Удлинение шеи у жирафа
6. Сделайте вывод о роли ароморфозов и идиоадаптаций в эволюции.
Содержание отчета
1. Цель работы.
2. Оснащение.
3. Письменное выполнение заданий 1, 2, 3 в виде табл. 5.1.
4. Характеристики главных направлений эволюции растений
и животных, перечисленных в задании 4, в виде табл. 5.2.
5. Письменное выполнение задания 5 в виде табл. 5.3.
Выводы по работе (задание 6).
Контрольные вопросы
1. Каковы пути достижения биологического процесса?
2. Какое направление биологической эволюции поднимает живое существо на более высокую ступень организации?
3. Какие ароморфозы обеспечили эволюцию птиц?
4. Какие ароморфозы позволили растениям выйти на сушу?
5. Что такое идиоадаптации?
6. Какие примеры идиоадаптации можно привести из мира животных и растений?
7. В чем отличие морфофизиологического процесса от биологического?
8. В чем заключается эволюционное значение ароморфозов
и идиоадаптаций?
Тема 3.2. Развитие представлений о происхождении жизни на Земле. Современные представления о возникновении жизни. Развитие жизни на Земле. Гипотезы происхождения человека. Движущие силы антропогенеза. Эволюция человека. Человеческие расы.
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 3
Тема: «Анализ и оценка различных гипотез происхождение жизни и человека»
Цель работы: Научить студентов делать сравнительный анализ текста и вести диалог.
Оборудование: учебники различных авторов, тетрадь, ручка.
Ход работы: Прочитайте материал по заданной тематике.
«Многообразие теорий возникновения жизни на Земле» (приложение).
1. Креационизм.
Согласно этой теории жизнь возникла в результате какого-то сверхъестественного события в прошлом. Ее придерживаются последователи почти всех наиболее распространенных религиозных учений. Традиционное иудейско-христианское представление о сотворении мира, изложенное в Книге Бытия, вызывало и продолжает вызывать споры. Хотя все христиане признают, что Библия это завет Господа людям, по вопросу о длине «дня», упоминавшегося в Книге Бытия, существуют разногласия. Некоторые считают, что мир и все населяющие его организмы были созданы за 6 дней по 24 часа. Другие христиане не относятся к Библии как к научной книге и считают, что в Книге Бытия изложено в понятной для людей форме теологическое откровение о сотворении всех живых существ всемогущим Творцом. Процесс божественного сотворения мира мыслится как имевший место лишь однажды и потому недоступный для наблюдения. Этого достаточно, чтобы вынести всю концепцию божественного сотворения за рамки научного исследования. Наука занимается только теми явлениями, которые поддаются наблюдению, а потому она никогда не будет в состоянии ни доказать, ни опровергнуть эту концепцию.
2. Теория стационарного состояния.
Согласно этой теории, Земля никогда не возникала, а существовала вечно; она всегда способна поддерживать жизнь, а если и изменялась, то очень мало; виды тоже существовали всегда. Современные методы датирования дают все более высокие оценки возраста Земли, что позволяет сторонникам теории стационарного состояния полагать, что Земля и виды существовали всегда. У каждого вида есть две возможности либо изменение численности, либо вымирание. Сторонники этой теории не признают, что наличие или отсутствие определенных ископаемых остатков может указывать на время появления или вымирания того или иного вида, и приводят в качестве примера представителя кистеперых рыб латимерию. По палеонтологическим данным, кистеперые вымерли около 70 млн. лет назад. Однако это заключение пришлось пересмотреть, когда в районе Мадагаскара были найдены живые представители кистеперых. Сторонники теории стационарного состояния утверждают, что, только изучая ныне живущие виды и сравнивая их с ископаемыми остатками, можно делать вывод о вымирании, да и то он может оказаться неверным. Внезапное появление какого-либо ископаемого вида в определенном пласте объясняется увеличением численности его популяции или перемещением в места, благоприятные для сохранения остатков.
3. Теория панспермии.
Эта теория не предлагает никакого механизма для объяснения первичного возникновения жизни, а выдвигает идею о ее внеземном происхождении. Поэтому ее нельзя считать теорией возникновения жизни как таковой; она просто переносит проблему в какое-то другое место во Вселенной. Гипотеза была выдвинута Ю. Либихом и Г. Рихтером в середине XIX века. Согласно гипотезе панспермии жизнь существует вечно и переносится с планеты на планету метеоритами. Простейшие организмы или их споры («семена жизни»), попадая на новую планету и найдя здесь благоприятные условия, размножаются, давая начало эволюции от простейших форм к сложным. Возможно, что жизнь на Земле возникла из одной-едидственной колонии микроорганизмов, заброшенных из космоса. Для обоснования этой теории используются многократные появления НЛО, наскальные изображения предметов, похожих на ракеты и «космонавтов», а также сообщения якобы о встречах с инопланетянами. При изучении материалов метеоритов и комет в них были обнаружены многие «предшественники живого» такие вещества, как цианогены, синильная кислота и органические соединения, которые, возможно, сыграли роль «семян», падавших на голую Землю. Сторонниками этой гипотезы были лауреаты Нобелевской премии Ф. Крик, Л. Оргел. Ф. Крик основывался на двух косвенных доказательствах:
универсальности генетического кода;
необходимости для нормального метаболизма всех живых существ молибдена, который встречается сейчас на планете крайне редко.
Но если жизнь возникла не на Земле, то как она возникла вне ее?
4. Физические гипотезы.
В основе физических гипотез лежит признание коренных отличий живого вещества от неживого. Рассмотрим гипотезу происхождения жизни, выдвинутую в 30-е годы XX века В. И. Вернадским. Взгляды на сущность жизни привели Вернадского к выводу, что она появилась на Земле в форме биосферы. Коренные, фундаментальные особенности живого вещества требуют для его возникновения не химических, а физических процессов. Это должна быть своеобразная катастрофа, потрясение самих основ мироздания. В соответствии с распространенными в 30-х годах XX века гипотезами образования Луны в результате отрыва от Земли вещества, заполнявшего ранее Тихоокеанскую впадину, Вернадский предположил, что этот процесс мог вызвать то спиральное, вихревое движение земного вещества, которое больше не повторилось. Вернадский происхождение жизни осмысливал в тех же масштабах и интервалах времени, что и возникновение самой Вселенной. При катастрофе условия внезапно меняются, и из протоматерии возникают живая и неживая материя.
5. Химические гипотезы.
Эта группа гипотез основывается на химической спе-дифике жизни и связывает ее происхождение с историей Земли. Рассмотрим некоторые гипотезы этой группы.
У истоков истории химических гипотез стояли воззрения Э. Геккеля. Геккель считал, что сначала под действием химических и физических причин появились соединения углерода. Эти вещества представляли собой не растворы, а взвеси маленьких комочков. Первичные комочки были способны к накоплению разных веществ и росту, за которым следовало деление. Затем появилась безъядерная клетка исходная форма для всех живых существ на Земле.
Определенным этапом в развитии химических гипотез абиогенеза стала концепция А. И. Опарина, выдвинутая им в 19221924 гг. XX века. Гипотеза Опарина представляет собой синтез дарвинизма с биохимией. По Опарину, наследственность стала следствием отбора. В гипотезе Опарина желаемое выдастся за действительное. Сначала нее особенности жизни сводятся к обмену веществ, а затем его моделирование объявляется решенном загадки возникновения жизни.
Гипотеза Дж. Берпапа предполагает, что абиогенно возникшие небольшие молекулы нуклеиновых кислот из нескольких нуклеотидов могли сразу же соединяться с теми аминокислотами, которые они кодируют. В этой гипотезе первичная живая система видится как биохимическая жизнь без организмов, осуществляющая самовоспроизведение и обмен веществ. Организмы же, по Дж. Берналу, появляются вторично, в ходе обособления отдельных участков такой биохимической жизни с помощью мембран.
В качестве последней химической гипотезы возникновения жизни на нашей планете рассмотрим гипотезу Г. В. Войткевича, выдвинутую в 1988 году. Согласно этой гипотезе, возникновение органических веществ переносится в космическое пространство. В специфических условиях космоса идет синтез органических веществ (многочисленные орпанические вещества найдены в метеоритах углеводы, углеводороды, азотистые основания, аминокислоты, жирные кислоты и др.). Не исключено, что в космических просторах могли образоваться нуклеотиды и даже молекулы ДНК. Однако, по мнению Войткевича, химическая эволюция на большинстве планет Солнечной системы оказалась замороженной и продолжилась лишь на Земле, найдя там подходящие условия. При охлаждении и конденсации газовой туманности на первичной Земле оказался весь набор органических соединений. В этих условиях живое вещество появилось и конденсировалось вокруг возникших абиогенно молекул ДНК. Итак, по гипотезе Войткевича первоначально появилась жизнь биохимическая, а в ходе ее эволюции появились отдельные организмы.
Запишите основные моменты каждой гипотезы.
Оформление:
Название гипотезы или теории
Сущность
Наша группа думает, что
1.Гипотеза-самозарождение жизни
2.
·Гипотеза-[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] стационарного состояния.
3.
·Гипотеза [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] панспермии.
4. Химическая [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] гипотеза [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]:
5. [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] Гипотеза-[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]креационизма
Примечание: первая колонка не заполнена, а является справочным материалом.
Вывод
Теоретический материал к разделу
В XIX веке в Англии сложились социально-экономические и естественно-научные предпосылки его возникновения. В начале XIX века в Англии бурно развивался капитализм. Развитие промышленности, рост городов обусловили перевод сельского хозяйства на интенсивный путь развития, выведение новых пород животных и сортов растений.
В XIX веке уже была открыта клеточная теория, свидетельствующая о едином происхождении всех живых организмов, накопились данные о зародышевом сходстве хордовых. Геологические данные также свидетельствовали об изменяемости живой природы во времени.
Решающее значение для создания эволюционной теории имело кругосветное путешествие на корабле «Бигл», во время которого Дарвин посетил многие уголки Земного шра и накопил множество данных, требующих объяснения. Вернувшись из путешествия, Дарвин много лет работает и в 1859 году издает книгу «Происхождение видов путем естественного отбора», в которой формулирует основные положения своей теории:
1. Движущей силой эволюции сортов растений и пород животных является искусственный отбор на основе наследственной изменчивости. Так, все существующие в Англии породы голубей произошли от дикого скалистого голубя. Искусственный отбор осуществляется человеком, отбираются наследственные признаки, полезные человеку.
2. Движущими силами эволюции видов в природе являются борьба за существование и естественный отбор на основе наследственной изменчивости.
3. В результате борьбы за существование и естественного отбора на основе наследственной изменчивости возникают многообразие видов и приспособленность, которая всегда относительна.
Последние два положения своей теории Дарвин обосновывает следующим образом. Высокая интенсивность размножения в природе приводит к борьбе за существование (не хватает пищи, места...). Борьба за существование имеет три формы: внутривидовая, межвидовая и борьба с неблагоприятными условиями неорганической природы. Наиболее острой является внутривидовая форма борьбы. Термин «борьба за существование» Дарвин понимал в широком смысле, как все формы взаимоотношений между организмами и окружающей средой, которые помогают организмам выжить. Так как все организмы разные (в силу наследственной изменчивости), в борьбе за существование выживают наиболее приспособленные. Процесс, при котором выживают и дают плодовитое потомство наиболее приспособленные, Дарвин назвал естественным отбором. Естественный отбор происходит под влиянием внешней среды, выживают организмы, обладающие признаками, полезными виду.
Естественный отбор в эволюции играет творческую роль. Его действие можно сравнить с работой скульптора, который, отсекая все лишнее от камня, создает новые совершенные формы. В результате действия естественного отбора возникают новые виды, более приспособленные к условиям окружающей среды, видов становится больше. Но приспособленность является относительной, т.е. даже в данных условиях приспособительные признаки не всегда полезны. Процесс эволюции всегда происходит на уровне группы особей вида.
Таким образом, в своей эволюционной теории Дарвин открыл естественные законы развития в природе. Теория Дарвина дала толчок к возникновению и развитию новых наук: сравнительной анатомии, сравнительной физиологии, палеонтологии и др. Теория Дарвина доказала несостоятельность метафизического мировоззрения.
Дарвин создал первую естественную систему живой природы, положив в ее основу принципы монофилии (единства происхождения) и дивергенции (расхождения признаков).
Современная система, построенная на тех же принципах, является отражением эволюционного процесса.
Современная теория эволюции, синтезировавшая в себе достижения дарвинизма, генетики и других наук, получила название «синтетическая теория эволюции». Согласно синтетической теории эволюция происходит на уровне группы особей. Понятие вида, критерии вида достаточно хорошо изложены в школьных учебниках «Общая биология». Поэтому остановимся непосредственно на основных положениях теории.
Единицей эволюции является популяция совокупность особей одного вида, занимающих часть ареала, свободно скрещивающихся и относительно обособленных от других популяций того же вида. Каждая популяция обладает опреде¬ленным генофондом В генофонде популяций возникают мутации, которые становятся элементарным эволюционным материалом, если попадают под действие элементарных факторов эволюции (движущих сил). Выделяют три типа элементарных эволюционных факторов:
1. Факторы-поставщики:
а) мутационный процесс. Мутационный процесс приводит к появлению мутаций, большинство из которых рецессивны. Согласно закону Харди-Вайнберга, в идеальной популяции относительные частоты генов остаются постоянными из
поколения в поколение (идеальной популяция называется, если она достаточно велика для обеспечения свободного скрещивания, если в ней не возникают мутации, если в ней отсутствует естественный отбор, благоприятствующий определенным генам, если нет иммиграции и эмиграции генов из других популяций). Но в природе идеальных популяций не существует, поэтому генофонд популяций постоянно меняется. Возникающие рецессивные мутации сохраняются в гетерозиготном состоянии, изредка проявляясь, образуют «резерв наследственной изменчивости»;
б) комбинативная изменчивость. Источники комбинативной изменчивости независимое расхождение хромосом во время мейоза, случайное оплодотворение, кроссинговер, взаимодействие генов. Комбинативная изменчивость приводит к уникальности каждой особи в популяции;
в) популяционные волны колебания численности популяции. Популяционные волны приводят к случайному изменению концентрации генотипов в популяции.
Факторы-поставщики имеют случайный ненаправленный характер.
2. Фактор-усилитель изоляция. Изоляция усиливает различия между популяциями. Изоляция может быть пространственной (географической) и биологической (экологической, отологической, или генетической). Изоляция также имеет ненаправленный характер.
3. Творческий направленный фактор естественный отбор. Естественный отбор избирательное воспроизведение генотипов характеризуется коэффициентом адаптивной ценности генотипа (коэффициент выживания W), коэффициентом отбора (вымирания генотипа S). S + W = 1.
Естественный отбор является главным элементарным эволюционным фактором.
Воздействуя на генофонд популяций, элементарные эволюционные факторы приводят к элементарному эволюционному явлениюдлительному устойчивому изменению генофонда популяции в определенном направлении. Из элементарных эволюционных явлений слагается процесс микроэволюции изменения генного состава популяций, приводящего к появлению новых видов, приспособленности и многообразию видов.
ВИДООБРАЗОВАНИЕ.
Если Ламарк рассматривал процесс эволюции на уровне особи, Дарвинна уровне группы особей вида, современная теория эволюции единицей эволюции считает популяцию. Принципы видообразования были предложены Дарвиным монофилия (единство происхождения) и дивергенция (расхождение признаков).
В настоящее время выделяют два основных способа видообразования: аллопатрическое и симпатрическое. Аллопатрическое (географическое) видообразование происходит на «разных родинах» при условии географической изоляции. Процесс медленный, новые формы значительно отличаются от предковых. Классическим примером аллопатрического видообразования могут служить островные формы (вьюрки Галапагоских островов).
Доказательства эволюции можно разделить на несколько групп:
а) сравнительно-анатомические. Сравнение анатомии (строения) разных групп живых организмов говорит о единстве их происхождения;
б) сравнительно-эмбриологические сходство зародышей разных групп организмов на ранних этапах развития (онтогенез есть краткое повторение филогенеза);
в) палеонтологические ископаемые остатки. Ископаемые остатки организмов, которых нет в настоящее время, ископаемые переходные формы, филогенетические ряды убедительно свидетельствуют о процессе эволюции;
г) биогеографические особенности расселения организмов на Земле. Доказывают роль изоляции в процессе эволюции.
Все эти доказательства убеждают в изменяемости видов, существовавших и существующих на Земле. Постоянно происходящий в живой природе процесс микроэволюции приводит к формированию более крупных таксонов родов, семейств, отрядов, классов, типов, царств. Процесс образования более крупных таксонов, чем вид, называется макроэволюцией. В основе макроэволюции лежит микроэволюция.
Макроэволюция идет в двух направлениях: биологический регресс и биологический прогресс. Биологический регресс связан с уменьшением численности вида, сокращением его ареала и его вымиранием.
Биологический прогресс связан с увеличением численности особей, расширением ареала вида и появлением новых видов. Биологический прогресс характерен для процветающих форм, более приспособленных к условиям окружающей среды по сравнению с другими видами. Биологический прогресс возникает в результате:
а) ароморфоза. Ароморфоз крупное морфо-физиологическое эволюционное изменение, приводящее к повышению уровня организации и не являющееся узким приспособлением к условиям окружающей среды;
б) идиоадаптации. Идиоадаптация мелкое морфо-физиологическое изменение, не приводящее к изменению уровня организации и являющееся узким приспособлением к условиям окружающей среды;
в) дегенерации. Дегенерация крупное морфо-физиологическое изменение, приводящее к понижению уровня организации и не являющееся узким приспособлением к условиям окружающей среды.
В процессе эволюции идиоадаптациям всегда предшествуют ароморфозы и дегенерации, выводящие организмы в новые адаптационные зоны.
Эволюция имеет следующие свойства:
1. Необратимость. Изменяемость генофонда популяций приводит к тому, что в повторяющихся условиях возникает только конвергентное сходство, не затрагивающее внутреннее строение организмов.
2. Неравномерность. Для разных групп организмов свойственны разные скорости эволюции (реликты «живые ископаемые» практически не изменяются, в то время как многие насекомые эволюционируют очень быстро).
3. Ускорение темпов эволюции.
Антропогенез происхождение человека. Впервые человека к отряду Приматы отнес К. Линней. Ч. Дарвин вскрыл биологические движущие силы происхождения человека от обезьяны. Однако до настоящего времени говорить о безоговорочно признанной всеми теории антропогенеза нельзя. Правильнее вести речь о проблемах антропогенеза, которые связаны со следующими вопросами:
а) кто предок человека?
б) когда появился человек?
в) каковы движущие силы антропогенеза?
г) где прародина человечества?
д) каковы этапы эволюции человека? ,
е) перспективы антропогенеза?
Остановимся подробнее на каждой из этих проблем.
Сравнительно-анатомические, сравнительно-эмбриологические, биохимические, этологические и палеонтологические доказательства убедительно свидетельствуют о симиальном (от обезьяны) происхождение человека. Человек разумный относится к семейству гоминид, которое вместе с семейством высших человекообразных обезьян образует надсемейство гоминоидов. Предками гоминоидов являлись неспециализированные древесные обезьяны дриопитеки, существовавшие приблизительно 20 млн. лет назад. Приблизительно 3-5 (8) млн. лет назад от гоминоидов выделилась ветвь гоминид.
Человек имеет двойственную природу: с одной стороны, является биологическим видом, с другой стороны, живет в обществе и подчиняется его законам. Поэтому, естественно, эволюция человека шла под влиянием биологических и социальных движущих сил.
Биологические факторы антропогенеза открыты Ч. Дарвиным (естественный отбор на основе наследственной изменчивости) и дополнены в современной теории эволюции (популяционные волны, изоляция). Биологические движущие силы играли главную роль на ранних этапах антропогенеза и привели к формированию биологических предпосылок появления человека как социума: прямохождению, освобождению передних конечностей и увеличению объема головного мозга.
Социальная сущность человека связана с трудом, который от трудовой деятельности животных отличается осмысленностью, наличием цели. Разделение труда привело к формированию общества, появлению речи второй сигнальной системы. Труд способствовал развитию у предков современного человека мышления. В свою очередь, общественный образ жизни, речь и мышление способствовали развитию труда. Но главной движущей силой антропогенеза остается труд. Роль труда в процессе эволюции человека доказал Ф. Энгельс.
Отрицание действия социальных движущих сил, перенос биологических законов на жизнь общества характерны для социал-дарвинизма, оправдывающего социальное неравенство неравенством биологическим. Однако в настоящее время в человеческом обществе биологические законы почти не действуют и социальное неравенство, прежде всего, связано с неравными возможностями воспитания и развития человеческого индивидуума.
По проблеме прародины человечества можно выделить две основные гипотезы: моноцентризма и полицентризма.
Гипотеза полицентризма считает, что существовало несколько центров происхождения человека, и, таким образом, обосновывает биологическое неравенство рас. Гипотеза полицентризма является научной основой расизма. Сторонники моноцентризма доказывают единое происхождение всех рас, сформировавших в результате дивергентной эволюции в разных климатических условиях. Расы человека популяции одного вида, приспособление к жизни в определенных условиях. Принадлежность рас к одному виду доказывают смешанные браки, равные интеллектуальные возможности. Наука о расах расоведение.
Проблема этапов антропогенеза связана с отсутствием многих звеньев в палеонтологической летописи человечества. Возможно, первыми предками гоминид были австралопитеки или другие подобные существа. Австралопитеки существовали 5 1,5 млн. лет назад. Жили стадами, периодически использовали орудия труда, но их не изготавливали, поэтому были еще обезьянами. Прямохождение, увеличение объема головного мозга до 500 см3 позволяет считать их звеном в эволюции человека. Древнейшие люди (архантропы) питекантрой, синантроп и гейдельбергский человек представляют, по мнению антрополога Кларка, географические варианты одного вида Человек прямоходящий. Для них было характерно изготовление орудий труда, общественный образ жизни. У синантропов появились зачатки речи, они использовали огонь. Объем мозга у архантропов увеличился до 9001220 см3. Но в строении черепа наблюдались многие примитивные черты. Древние люди (палеоантропы) представлены неандертальцами, существовавшими 200150 тыс. лет назад. Жили они в условиях наступления ледника в пещерах, постоянно использовали огонь, у них появилась одежда, членораздельная речь. Объем мозга достиг 1400 см3. Причем ранние неандертальцы были более высокоорганизованы, чем поздние. Новые люди (неоантропы) появились 50 40 тыс. лет назад. Первыми неоантропами были кроманьонцы, биологически не отличающиеся от современных людей. У кроманьонцев появились искусство и религия, они одомашнили многие виды диких животных и окультурили многие виды растений (неолитическая революция). Кроманьонцы дали начало современным людям. Таким образом, эволюция человечества привела к увеличению независимости человеческого общества от природных условий, поэтому в современном обществе, живущем в условиях научно-технического прогресса практически не действуют биологические факторы, эволюция современного человека связана с действием социальных факторов. Более того, В. И. Вернадский утверждал, что в перспективе эволюция человека перейдет на новый качественный уровень ноогенез (эволюция биосферы под управлением сознания человека), который приведет к формированию ноосферы разумной оболочки Земли.
Однако экологический кризис, увеличение генетического груза человечества, проявление новых инфекций, ядерные испытания, ухудшающие экологический фон, позволяют многим современным ученым говорить о возможной гибели человека как биологического вида.
Раздел 4. Экосистема
Тема 4.1. Организм и среда. Экологические факторы. Биоритмы. Фотопериодизм. Структура экосистем. Пищевые связи. Круговорот веществ и энергии. Причины устойчивости и смены экосистемы. Влияние человека на экосистемы.
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 4
«СОСТАВЛЕНИЕ ЦЕПЕЙ ПИТАНИЯ И ПРОГНОЗОВ ОБ ИЗМЕНЕНИИ БИОГЕОЦЕНОЗОВ ПОД ВЛИЯНИЕМ ХОЗЯЙСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА»
Цель работы: изучить закономерности переноса вещества и энергии в биогеоценозах, научиться составлять прогноз под влиянием хозяйственной деятельности человека.
Оборудование: таблицы «Биоценоз дубравы», «Биоценоз пресного водоема», карточки-иллюстрации организмов экосистем, гербаризированные дикорастущие растения.
Краткие теоретические сведения
Биогеоценоз – группа популяций разных видов, совместно обитающих на однородной территории.
Биогеоценоз – целостная система. В основе ее целостности лежит способ питания, по которому организмы делят на автотрофов и гетеротрофов. Автотрофы синтезируют органические вещества из неорганических и образуют организмы-продуценты (производители). Важнейшими продуцентами в экосистеме являются зеленые фотосинтезирующие растения. Консументы второго и третьего порядка могут быть хищниками или паразитами.
Органические вещества до неорганических разлагают разрушители органического вещества – редуценты (сапротрофные бактерии, некоторые грибы, некоторые животные) . Неорганические вещества вновь усваиваются продуцентами. Продуценты, консументы, редуценты – компоненты экосистемы. Таким образом, в биогеоценозе осуществляется перенос вещества и энергии – круговорот веществ.
Перенос органического вещества осуществляется по пищевым цепям.
Пищевой цепью называют перенос вещества и энергии от автотрофов к потребителям – гетеротрофам, происходящий в результате поедания организмами друг друга.
Приведем примеры пищевых цепей, где для удобства изображения опустим группу редуцентов, представленных бактериями.
На лугу: трава кузнечик лягушка уж ястреб.
В пруду: диатомовая водоросль дафния карась.
В лесу: листовая подстилка дождевой червь дрозд ястреб.
Пищевые цепи могут быть пастбищными (начинаются с продуцентов) и детритными (начинаются с детритофага, пит-ющегося мертвым органическим веществом).
Переплетение пищевых цепей образует пищевую сеть. Чем больше видовое разнообразие, тем обширнее пищевая сеть, тем устойчивее биогеоценоз.
Биогеоценоз – открытая система. В биогеоценозе соблюдается правило экологической пирамиды: биомасс, энергии, чисел, в которой количество особей прогрессивно убывает в каждом последующем звене пищевой цепи (средний коэффициент перехода – 10 %).
В классической пирамиде каждое следующее основание меньше предыдущего. В нижних основаниях пирамиды находятся продуценты, а вверху – консументы. Так как в цепях питания происходит потеря энергии, пищевые цепи короткие (4–5 звеньев) и в систему постоянно осуществляется приток энергии. Источником притока энергии является солнце.
Биогеоценоз – саморегулирующаяся система. Почти все виды животных используют несколько источников пищи, поэтому, если один член биогеоценоза выпадает из сообщества, вся система не нарушается. Чем больше видовое разнообразие, тем устойчивее биогеоценоз. Между компонентами биогеоценоза устанавливается определенное динамическое равновесие, поддерживаемое саморегуляцией – способностью биогеоценозов восстанавливать свой состав после какого-то отклонения.
Биогеоценозы формируются длительное время. Каждый живой организм в процессе жизни изменяет среду, поглощая из нее продукты питания и выделяя продукты обмена. Поэтому постепенно среда становится малопригодной для жизни одних видов и пригодной для других, и один биоценоз сменяется другим. Более быстрая смена биогеоценозов может быть в результате изменения климата или других условий (лесной пожар, хозяйственная деятельность человека: вырубка лесов, осушение болот, усиленный выпас скота , внесение удобрений на луга, выжигание прошлогодней травы весной и др.). Смена биогеоценоза (сукцессия) – это постепенная, необратимая смена одних биоценозов другими на одной и той же территории под влиянием при-родных факторов или воздействия человека . Чем полнее круговорот в биогеоценозе, тем он устойчивее и долговечнее. Смена биогеоценозов происходит в направлении от менее устойчивых к более устойчивым.
Ведущее значение в смене биогеоценозов принадлежит растениям, хотя биогеоценозы изменяются как единое целое. Например, на месте лесного озера постепенно образуется торфяное болото, так как вследствие недостатка кислорода в придонных слоях воды часть органических веществ остается недоокисленной и остатки растительности образуют торф. Водоем мелеет, а прибрежная растительность распространяется к его центру. Озеро постепенно превращается в болото, поросшее травой, где в дальнейшем появляется кустарниковая, позже – древесная растительность. Так вырастает лес. Одновременно с изменением растительности изменяется и животный мир.
Таким образом, изменение условий среды обитания (биотопа) неизбежно приводит к смене биогеоценоза . В результате на месте прежнего биогеоценоза возникает новый.
Ход работы
1. Используя предложенные таблицы, изучите компоненты биоценозов дубравы и пресного водоема. Определите, к какой функциональной группе принадлежат организмы, их образующие.
2. На основании этого составьте цепи питания. Отметьте количество звеньев в составленных цепях питания:
1)__________________________________________________;
2)__________________________________________________;
3)__________________________________________________.
3. Завершите схемы следующих цепей питания:
а) клевер красный ( )
б) опавшая листва ( ).
Определите, а в скобках укажите, к какому типу относятся эти цепи. Почему?
4. На основании данных составленной вами пастбищной цепи питания постройте пирамиду энергии по правилу десяти процентов (известно, что на первом трофическом уровне использовано 2000 кДж энергии).
5. На основании полученных знаний о динамичности биогеоценозов составьте прогноз об их изменении под влиянием хозяйственной деятельности человека (по одному из предложенных видов деятельности: вырубка лесов, осушение болот, усиленный выпас скота, выжигание прошлогодней травы весной), а также:
а) укажите причины изменения биогеоценозов и предполагаемые последствия;
б) предложите меры для предотвращения негативных последствий.
6. Сделайте выводы:
1) о закономерностях переноса вещества и энергии в цепях питания;
2) о причинах изменения биогеоценозов.
Содержание отчета
1. Цель работы.
2. Оборудование и материалы.
3. Письменное выполнение заданий 1 и 2.
4. Завершение схем цепей питания, предложенных в задании 3, и письменный ответ на вопрос.
5. Графическое выполнение пирамиды энергии задания 4.
6. Письменное выполнение задания 5.
7. Выводы по работе (задание 6).
Контрольные вопросы
1. Назовите функции, которые выполняют организмы в биогеоценозе.
2. Почему основу любой экосистемы составляют автотрофные организмы?
3. В наших лесах произрастают растения-паразиты. Назовите их и определите, к какому компоненту экосистемы их можно отнести.
4. Объясните разницу в терминах «цепи питания» и «сети питания».
5. Чем отличаются пастбищные и детритные пищевые цепи? Приведите примеры таких цепей питания.
6. Дайте определения понятиям: «экологическая пирамида», «сукцессия».
7. Какие организмы, согласно графической модели экологической пирамиды, служат ее основанием? Почему?
8. Почему пищевые цепи включают 3–5 звеньев и не могут быть очень длинными?
9. Почему в наземных биоценозах биомасса потребителей обычно меньше биомассы фотосинтезирующих организмов, а в некоторых водных биоценозах – наоборот?
10. Какая сукцессия из перечисленных более продолжительная (во всех случаях заканчивается лесной стадией): а) зарастание заброшенной пашни; б) зарастание заброшенной лесной дороги; в) зарастание лесного пожарища; г) зарастание вырубки? Ответ обоснуйте.
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 5
Тема: «Решение экологических задач»
Цель работы: Закрепить знания о том , что энергия, заключенная в пище, передается от первоначального источника через ряд организмов, что такой ряд организмов называется цепью питания сообщества, а каждое звено данной цепи – трофическим уровнем.
Ход работы:
Задача ( Разбирают вместе с преподавателем) На основании правила экологической пирамиды определите, сколько нужно планктона, что бы в море вырос один дельфин массой 300 кг, если цепь питания имеет вид: планктон, нехищные рыбы, хищные рыбы, дельфин.
Решение: Дельфин, питаясь хищными рыбами, накопил в своем теле только 10% от общей массы пищи, зная, что он весит 300 кг, составим пропорцию.
300кг – 10%,
Х – 100%.
Найдем чему равен Х. Х=3000 кг. (хищные рыбы) Этот вес составляет только 10% от массы нехищных рыб, которой они питались. Снова составим пропорцию
3000кг – 10%
Х – 100%
Х=30 000 кг(масса нехищных рыб)
Сколько же им пришлось съесть планктона, для того чтобы иметь такой вес? Составим пропорцию
30 000кг.- 10%
Х =100%
Х = 300 000кг
Ответ: Для того что бы вырос дельфин массой 300 кг. необходимо 300 000кг планктона
Задачи
1. На основании правила экологической пирамиды определите, сколько нужно зерна, чтобы в лесу вырос один филин массой 3.5 кг, если цепь питания имеет вид: зерно злаков -> мышь -> полевка -> хорек -> филин.
2.На основании правила экологической пирамиды определите, сколько орлов может вырасти при наличии 100 т злаковых растений, если цепь питания имеет вид: злаки -> кузнечики-> лягушки-> змеи-> орел.
3.На основании правила экологической пирамиды определите, сколько орлов может вырасти при наличии 100 т злаковых растений, если цепь питания имеет вид: злаки -> кузнечики-> насекомоядные птицы-> орел.
4. Какие из перечисленных организмов экосистемы тайги относят к продуцентам, первичным консументам, вторичным консументам: бактерии гниения, лось, ель, заяц, волк, лиственница, рысь? Составьте цепь питания из 4 или 5 звеньев.
Вывод
Тема 4.2. Биосфера – главная экосистема. Роль живых организмов в биосфере. Биосфера и человек. Основные экологические проблемы современности и пути их решения.
ЭКСКУРСИЯ
Тема «Многообразие видов. Сезонные (весенние, осенние) изменения в природе»
Цель: формирование познавательных процессов на уроках окружающего мира и экологической культуры личности студента, собрать как можно больше фактов, подтверждающих наступление весны.
Оборудование: фотоаппарат или видеокамера.
Ход работы:
I. Организационный момент
II. Постановка темы и задач экскурсии:
Наша цель – узнать, наступили ли сезонные изменения в природе?
Что для этого нужно сделать?
III. Формирование знаний, умений, навыков.
Наблюдения, фотографирование или проведение съёмки.
IV. Итог : Защита своих проектов. презентация Microsoft Offise Power Point от группы 3-4 человек
Подведение итогов:
Награждение самых дружных и смекалистых.
ЭКСКУРСИЯ
Тема: «Естественные и искусственные экосистемы своего района
Цель: Определить основные экологические изменения природы своей местности, составить прогноз возможного состояния окружающей среды в будущем.
Оборудование: фотокамера, дополнительная литература, материалы личных наблюдений.
Ход работы:
1. Выберите определённую территорию в своей местности и оцените экологическое состояние природы по примерному плану:
1. Название __ Географическое положение.
2. Общая характеристика природных условий.
3. Определить влияние природных условий своей местности на материальную, культурную и духовную жизнь населения.
4. Установите особенности между взаимодействием общества и природы.
5. Охарактеризуйте основные направления хозяйственного использования территории.
6. Выявите факторы антропогенного воздействия.
2. Опишите экономическое положение, проанализируйте причины, опишите изменения, и обоснуйте нерациональное природопользование на данной территории.
3. Составьте прогноз возможного состояния природы своей местности, сделав вывод по необходимости рационального использования данного региона.
Вывод
Теоретический материал
Экологиянаука, изучающая взаимоотношения организмов с окружающей средой. Экология рассматривает эти взаимоотношения на уровне отдельного организма (аутэкология), группы организмов (динамика популяций) и экологических систем (синэкология).
Аутэкология изучает влияние экологических факторов (компонентов природной среды) на организм. Выделяют абиотические (факторы неживой природы), биотические (факторы живой природы) и антропогенный (влияние человека), экологические факторы. Важнейшими абиотическими факторами являются свет, температура, влажность, влияющие на процессы жизнедеятельности организма. Биотические факторы связаны со взаимным влиянием живых организмов. Антропогенный фактор влияние человека на среду обитания и процессы жизнедеятельности организмов в последнее время становится все более ощутимым.
Экологические факторы взаимодействуют, оказывая комплексное влияние на организм. Значение экологического фактора, оптимальное для жизнедеятельности организма, называется оптимумом. Значения экологических факторов, выходящие за пределы максимума и минимума, при которых жизнь организма невозможна, называются огра¬ничивающими, а сам экологический фактор ограничивающим.
Динамика популяций изучает взаимоотношения орга¬низмов с окружающей средой на уровне группы особей вида и его структурной единицы популяции. В центре внимания этого раздела экологии экологические хара¬ктеристики совокупности особей. Вид характеризуется чи¬сленностью и определенными условиями обитания («экологической нишей»). Для каждой популяции характерны строго определенные:
а) численность;
б) плотность;
в) тип распределения;
г) кривые выживания;
д) возрастной состав, рост, зависящие от соотношения рождаемости и смертности;
е) соотношение полов.
Изучение экологических характеристик позволяет выделить факторы, влияющие на численность популяций и вызывающие колебания численности «популяционные волны». К популяционным волнам приводят различные внутри-и межвидовые взаимоотношения и изменение климатических условий. Знание этих факторов позволяет рационально использовать природные ресурсы.
Синэкология изучает особенности функционирования экологических систем систем открытых саморегулиру¬ющихся и самовоспроизводящихся. Экологические системы включают два компонента: биотический (живые организмы) и абиотический (факторы неживой природы). В основе экосистемы способ питания организмов, ее составляющих.
В связи с потерями энергии в цепях питания (правило экологической пирамиды), необходим постоянный приток энергии в систему. Источником энергии является солнце.
В экологической системе постоянно происходит круговорот веществ. Продуценты (автотрофы) синтезируют органические вещества из неорганических. Важнейшими продуцентами в экосистеме являются зеленые фотосинтезирующие растения. Готовыми органическими веществами питаются консументы, представленные гетеротрофами животными и грибами. Органические вещества до неорганических расщепляют редуценты (сапрофитные бактерии, некоторые грибы, животные). Неорганические вещества вновь усваиваются продуцентами. Продуценты, консументы, редуценты компоненты экологической системы.
Экосистемами являются биогеоценоз (комплекс взаимосвязанных видов, длительное время существующих совме¬стно на одной территории, вместе с факторами неживой природы) и биосфера («живая» оболочка Земли, состоящая из биогеоценозов). Биотический компонент биогеоценоза называется биоценозом. Биотический компонент биосферы биомасса. Биомасса совокупность всех живых организмов планеты обладает важнейшими свойствами: размножение и распространение. Эти свойства обусловили «всюдность» жизни.
Биосфера выполняет биогеохимические функции на планете:
а) газовая изменяет газовый состав атмосферы в про¬цессе дыхания и фотосинтеза;
б) концентрационная живые организмы аккумулируют различные вещества, образуя залежи полезных ископаемых;
в) окислительно-восстановительная окисление и вос¬становление различных элементов в живых организмах (на¬пример, в бактериях-хемосинтетиках);
г) биохимическая живые организмы в результате вза¬имосвязанных аккумуляции и минерализации веществ осуще¬ствляют биогенную миграцию атомов;
д) антропогенная изменение человеком климата, нару¬шение озонового слоя, загрязнение, уничтожение лесов, по¬чвенного покрова и т.д.
Основной задачей экологии является изучение природных закономерностей и использование их в практике человечества.
Тема 4.2. БИОНИКА
Бионика как одно из направлений биологии и кибернетики, рассматривающее особенности морфофизиологической организации живых организмов и их использование для создания совершенных технических систем и устройств по аналогии с живыми системами. Принципы и примеры использования в хозяйственной деятельности людей морфофункциональных черт организации растений и животных.
Экскурсии
Многообразие видов. Сезонные (весенние, осенние) изменения в природе.
Многообразие сортов культурных растений и пород домашних животных, методы их выведения (селекционная станция, племенная ферма, сельскохозяйственная выставка).
Естественные и искусственные экосистемы своего района.
3.2. Лабораторные работы
№ практического
занятия
Формы и методы контроля
Наименование темы и содержание занятий по программе
Кол-во часов
1
Раздел 1
Лабораторная работа № 1 «Наблюдение клеток растений и животных под микроскопом»
Лабораторная работа № 2 « Приготовление и описание микропрепарата клеток растений»
Лабораторная работа № 3 «Сравнение клеток растений и животных»
1
1
1
Оценка по лабораторной работе
Оценка по лабораторной работе
Оценка по лабораторной работе
2
Раздел 2
Лабораторная работа № 4 «Выявление признаков сходства зародышей человека и других млекопитающих как док-ва их родства»
1
Оценка по лабораторной работе
3
Раздел 3
Лабраторная работа № 5 «Описание особей вида по морфологическому критерию»
Лабораторная работа № 6 «Выявление модификационной изменчивости у особей одного вида, статистический характер»
Лабораторная работа № 7 «Выявление приспособленности у организмов к среде обитания»
1
1
1
Оценка по лабораторной работе
Оценка по лабораторной работе.
Оценка по лабораторной работе.
Раздел 4
Лабораторная работа № 8 ««Выявление ароморфозов, идиоадаптаций у растений и животных»
1
Оценка по лабораторной работе
Практические занятия (темы, содержание).
№ практического
занятия
Формы и методы контроля
Наименование темы и содержание занятий по программе
Кол-во часов
1
Тема 1.3. Химический состав и строение клетки
Практическая работа № 1 «Решение задач по молекулярной биологии»
1
Оценка по практической работе.
2
Тема 2.3. Закономерности наследственности и изменчивости организмов. Методы селекции. Биотехнология.
Практическая работа № 2 «Решение генетических задач на моногибридное скрещивание»
Практическая работа № 2 (продолжение) «Решение генетических задач ни дигибридное скрещивание»
2
Оценка по практической работе
3
Тема 3.2. Происхождение жизни на Земле
Практическая работа № 3 « Анализ и оценка различных гипотез происхождения Жизни»
2
Оценка
Тема 4.1,2 Экология
Практическая работа № 4
«Выявление цепей питания и прогнозов о изменениях экосистемах своей местности под влиянием хозяйственной деятельности человека»
Практическая работа № 5 «Решение экологических задач»
Экскурсии
1
1
2
Оценка
Оценка
Оценка (фотоотчет, видеоотчет, ppt)
Задания для самостоятельного выполнения
Примерные темы рефератов, сообщений, ppt
Органические вещества растительной клетки, доказательства их наличия в растении.
Неорганические вещества клеток растений. Доказательства их наличия и роли в растении.
Био-, макро-, микроэлементы и их роль в жизни растения.
Практические доказательства образования органических веществ в растении путем фотосинтеза. Повышение продуктивности фотосинтеза в искусственных экологических системах.
Доказательства передвижения органических и неорганических веществ в растении.
Создание и поддержание культур бактерий, одноклеточных водорослей, простейших. Наблюдения за их строением и жизнедеятельностью.
Наблюдения за экологическим исключением трофически близких видов простейших при совместном обитании.
Доказательства разной интенсивности метаболизма в разных условиях у растений и животных.
Витамины, ферменты и гормоны и их роль в организме. Нарушения при их недостатке и избытке.
Прокариотические организмы и их роль в биоценозах.
Практическое значение прокариотических организмов (на примерах конкретных видов).
Клетка эукариотических организмов. Мембранный принцип ее организации.
Структурное и функциональное различие растительной и животной клеток.
Митохондрии как энергетические станции клеток. Стадии энергетического обмена в различных частях митохондрий.
Строение и функции рибосом и их роль в биосинтезе белка.
Ядро как центр управления жизнедеятельностью клетки, сохранения и передачи наследственных признаков в поколениях.
Клеточная теория строения организмов. История и современное состояние.
Биологическое значение митоза и мейоза.
Бесполое размножение, его многообразие и практическое использование.
Половое размножение и его биологическое значение.
Чередование полового и бесполого размножения в жизненных циклах хвощей, папоротников, простейших. Биологическое значение чередования поколений.
Партеногенез и гиногенез у позвоночных животных и их биологическое значение.
Эмбриологические доказательства эволюционного родства животных.
Биологическое значение метаморфоза в постэмбриональном развитии животных.
Влияние окружающей среды и ее загрязнения на развитие организмов.
Влияние курения, употребления алкоголя и наркотиков родителями на эмбриональное развитие ребенка.
Закономерности фенотипической и генетической изменчивости.
Наследственная информация и передача ее из поколения в поколение.
Драматические страницы в истории развития генетики.
Успехи современной генетики в медицине и здравоохранении.
Центры многообразия и происхождения культурных растений.
Центры многообразия и происхождения домашних животных.
Значение изучения предковых форм для современной селекции.
История происхождения отдельных сортов культурных растений.
История развития эволюционных идей до Ч.Дарвина.
«Система природы» К.Линнея и ее значение для развития биологии.
Эволюционные идеи Ж.Б.Ламарка и их значение для развития биологии.
Предпосылки возникновения эволюционной теории Ч.Дарвина.
Современные представления о механизмах и закономерностях эволюции.
Формирование устойчивых популяций микроорганизмов и вредителей культурных растений к воздействию ядохимикатов как доказательство их адаптивных возможностей.
Адаптивная радиация организмов (на конкретных примерах) как результат действия естественного отбора.
Ароморфозы в эволюции позвоночных и беспозвоночных животных.
Современные представления о зарождении жизни.
Различные гипотезы происхождения.
Принципы и закономерности развития жизни на Земле.
Ранние этапы развития жизни на Земле.
Причины и возможная история выхода на сушу растений и животных.
Расцвет рептилий в мезозое и возможные причины исчезновения динозавров.
Современные представления о происхождении птиц и зверей.
Влияние движения материков и оледенений на формирование современной растительности и животного мира.
Эволюция приматов и этапы эволюции человека.
Современный этап развития человечества. Человеческие расы. Опасность расизма.
Воздействие человека на природу на различных этапах развития человеческого общества.
Причины и границы устойчивости биосферы к воздействию деятельности людей.
Биоценозы (экосистемы) разного уровня и их соподчиненность в глобальной экосистеме – биосфере.
Видовое и экологическое разнообразие биоценоза как основа его устойчивости.
Различные экологические пирамиды и соотношения организмов на каждой их ступени.
Пути повышения биологической продуктивности в искусственных экосистемах.
Сукцессии и их формы.
Роль правительственных и общественных экологических организаций в современных развитых странах.
Рациональное использование и охрана (конкретных) невозобновимых природных ресурсов.
Рациональное использование и охрана (конкретных) возобновимых природных ресурсов.
Опасность глобальных нарушений в биосфере. Озоновые «дыры», кислотные дожди, смоги и их предотвращение.
Экологические кризисы и экологические катастрофы. Предотвращение их возникновения.
Устойчивое развитие природы и общества.
Самостоятельная работа (виды, формы контроля, методические рекомендации)
Виды самостоятельной работы:
- подготовка сообщений;
- написание рефератов, мини-сочинений, письменных развернутых ответов на воп-
росы;
- составление синквейнов, конспектов-схем, тематических тезаурусов, генетическо-
го древа;
- решение биологических задач;
- оформление лабораторных работ и формулировка выводов;
- сбор информации.
Формы контроля самостоятельной работы:
- проверка (защита, отчёт).
Методические рекомендации к организации самостоятельной работы
(требования, правила выполнения и оформления, алгоритм выполнения, срок сдачи, критерии и показатели оценивания)
Общие требования к оформлению письменных работ
Для написания самостоятельной работы лучше использовать листы писчей бумаги стандартного формата А-4. Текст следует писать на одной стороне листа, который должен иметь поля: 3 см с левой стороны, 1 см с правой стороны, а верхнее и нижнее поля по 2 см ( это придает работе аккуратный вид и удобно при сшивании листов). Текст работы может быть написан от руки или отпечатан. Все фотографии, рисунки, схемы, карты ( если они необходимы и дополняют текст) выполняет сам автор.
Не следует использовать при оформлении работы иллюстрации, вырезанные из книг, журналов, открытки, марки и др. Не должно быть украшательств. Это считается признаком «дурного тона» и не допускается в научных работах любого уровня. Работа должна быть сброшюрована или переплетена. Возможно выделение текста более жирным шрифтом. Нумерация идет с цифры 2.
В начале работы должно быть оглавление, в котором указываются номера страниц по отдельным главам. Каждая глава текста должна начинаться с нового листа, независимо от того, где окончилась предыдущая.
В конце работы обязательно следует привести список информационных ресурсов.
Требования к написанию реферата
Требования к оформлению титульного листа.
В верхней части листа указывается название учебного заведения( в правом верхнем углу), в центре – тема реферата, ниже темы справа – Ф.И.О. обучающегося, номер группы, внизу – город
Оглавление.
Следующим после титульного листа должно идти оглавление. Реферат следует составлять из четырех основных частей: введения, основной части, заключения и списка литературы.
Основные требования к введению.
Введение должно включать в себя краткое обоснование актуальности темы реферата, которая может рассматриваться в связи с невыясненностью вопроса в науке, с его сложностью для изучения. А также в связи с многочисленными вопросами и спорами, которые вокруг него возникают. В этой части необходимо показать. Почему данный вопрос может представлять научный интерес и какое может иметь практическое значение. Введение должно содержать краткий обзор изученной литературы. Объем введения составляет не более 2-3 страниц.
Требования к основной части реферата.
Основная часть реферата содержит материал, отобранный для рассмотрения проблемы. Средний объем основной части реферата 10-15 страниц. Материал должен быть распределен на главы или параграфы. Необходимо сформулировать их название и соблюдать логику изложения. Основная часть реферата кроме содержания, выбранного из разных источников, должна включать в себя собственное мнение учащегося и сформулированные самостоятельные выводы, опирающиеся на приведенные факты.
Требования к заключению.
Заключение – часть реферата, в котором формулируются выводы по параграфам или главам, обращается внимание на выполнение поставленных во введении задач и целей (или цели). Заключение должно быть четким, кратким, вытекающим из основной части. Объем заключения 2-3 страницы.
Основные требования к списку литературы.
Источники должны быть перечислены в алфавитной последовательности (по первым буквам фамилий авторов или по названию сборников). Необходимо указывать место издания, название издательства, год издания.
Реферат должен быть предоставлен на рецензию не позднее, чем за неделю до защиты.
Правила составления синквейна.
В синквейне 5 строк.
1. Понятие (одно слово)
2. Прилагательные (два слова)
3. Глаголы (три слова)
4. Предложение (из четырех слов)
5. Вывод (одно слово)
Прилагательные и глаголы должны раскрывать понятие, а предложение – иметь смысловой характер.
Составление таблицы.
Заполнять соответствующие графы таблицы из прочитанного в учебнике текста.
Последовательность действий при составлении плана.
Прочесть весь текст, чтобы осмыслить его в целом.
При повторном чтении определить и отметить в тексте смысловые границы, т.е. те места, где кончается одна мысль и начинается другая.
Каждому выделенному фрагменту дать название, которое и будет пунктом плана.
Просмотреть текст еще раз. Чтобы убедиться в правильности установления границ смены мыслей и точности формулировок.
План – опорная схема состоит из смысловых опор. Такими опорами могут быть схемы и ключевые слова, отражающие основное содержание текста.
Как составлять конспект или план к тексту учебника.
Прочитайте параграф медленно по абзацам или смысловым фрагментам текста.
Вычлените в прочитанном существенное, для этого решите, как можно было бы озаглавить текст абзаца.
Перескажите существенную часть изложенного в тексте своими словами.
Запишите кратко содержание текста. Писать следует четко, аккуратно, применяя общепринятые сокращения и обозначения. В конспект могут быть включены рисунки опытов, приборов с поясняющими записями к ним, заменяющие текст схемы и таблицы. Дополнительные примеры и выводы.
Познакомьтесь с заданиями, помещенными в тексте или в конце параграфа, и мысленно решите, готовы ли вы к их выполнению, что нужно еще раз посмотреть в тексте или уточнить у учителя.
Объем конспекта зависит от его вида: сжатый – 1/5 текста, подробный – 1/3 текста. Конспект лучше размещать на развернутом двойном листе тетради, тогда им будет легко пользоваться.
Требования к написанию конспекта.
Определи цель составления конспекта.
Внимательно ознакомься с произведением.
Конспект следует писать от имени составителя.
После цитат нужно указывать страницу произведения.
Выделяй слова, фразы, абзацы.
Не искажай мысль автора.
Конспект пиши четко и разборчиво.
В конспекте выделяй главное.
Правила конспектирования.
Сделать в тетради для конспектов широкие поля.
Написать исходные данные источника, конспект которого будет составляться.
Прочитать весь текст или его фрагмент – параграф, главу.
Выделить информативные центры внимательно прочитанного текста.
Продумать главные положения, сформулировать их своими словами и записать.
Подтвердить отдельные положения цитатами или примерами из текста.
Можно выделять фрагменты текста, подчеркивать главную мысль, ключевое слово, используя цвета маркеров.
Активно использовать поля конспекта: на полях можно записывать цифры, даты, место событий, незнакомые слова, возникающие в ходе чтения вопросы, дополнения из выступлений сокурсников, выводы и дополнения преподавателя. Кроме того, на полях проставляют знаки, позволяющие быстро ориентироваться в тексте, например: ! – важно; etc – и т.д.; ех – например; ? – сомнение, вопрос; NB- важный теоретический материал; PS – при писка, написанная после;
· - ново;
· - выучит; и др.
Вносить в конспект во время семинарских занятий исправления и уточнения.
Объем конспекта должен превышать одну треть исходного текста.
Последовательность написания тезисов.
Прежде всего, нужно составить назывной план, затем прочитать фрагмент текста, который имеет свой подзаголовок – пункт плана, и, уяснив его суть, сформулировать отдельные положения. Эти положения записать. Такую работу необходимо проделать со всеми фрагментами текста.
Умело, составленные тезисы вытекают один из другого. Первый тезис, открывающий запись, наиболее общий. Он, в той или иной мере, определяет содержание последующих. Назначение последнего тезиса, завершающего – подытожить все предыдущие.
Правила написания доклада (сообщения)
По карточке в библиотеке выбери литературу по теме.
Изучи литературу, составь план отдельных разделов.
Составь план доклада (систематизация полученных сведений, выводы и обобщения).
При оформлении доклада используй рисунки, схемы и др.
Время для зачитывания доклада – 5 минут, для выступления с сообщением – 3 минуты.
Требования к написанию мини-сочинения:
План
I. Вступление (введение).
II. Основная часть.
III. Заключение.
Содержание мини-сочинения оценивается по следующим критериям:
соответствие работы обучающегося теме и основной мысли;
полнота раскрытия темы;
правильность фактического материала;
последовательность изложения;
самостоятельность суждений.
Как решать биологические задачи
Прочитайте условие задачи, повторите его своими словами, уясните, что дано и что требуется определить.
Кратко запишите условие задачи, пользуйтесь знаниями биологического языка.
Обдумайте решение задачи (каким законам или правилом нужно воспользоваться, какой способ решения можно применить). Выбирайте всегда наиболее простой и краткий способ решения. Если можно, решите задачу несколькими способами.
Произведите решение задачи, сделайте поясняющие записи к действиям. Выпишите ответ.
Сделайте прикидку, проверяя правильный ли, получен ответ. (При решении разными способами ответ должен быть один и тот же).
Оформление лабораторных работ и практических заданий
Структура оформления лабораторных работ и практических занятий по дисциплине определяется предметными ЦК.
В содержании тетради для практических и лабораторных работ входят дата, название (тема) и цель работы; перечисление оборудования и материалов, а также отчет, который составляется в виде таблицы с выполнением и описанием опытов, наблюдаемых явлений, объяснением и записью выводов.
Оценки за выполнение лабораторных и практических занятий могут выставляться по пятибалльной системе или в форме зачета и учитываться как показатели текущей успеваемости обучающихся.
КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
4.1.Текущий контроль
Перечень точек
рубежного контроля
Охват тем
(указать номера тем, подлежащих контролю)
Форма контроля
Контрольная работа № 1
(тесты)
Контрольная работа № 2
Контрольная работа № 3
Контрольная работа № 4
Контрольная работа № 5
Тема: «Химический состав и строение клетки»,
«Основы цитологии»
Тема: «Размножение и развитие организмов»
Тема: «Моно- и дигибридное скрещивание, Селекция»
Тема: «Эволюционное учение и «Развитие органического мира»
Тема: «Экосистема»
Проверка контрольной работы
(тестов)
Проверка контрольной работы
Проверка контрольной работы
Проверка контрольной работы
Проверка контрольной
работы
4.2. Итоговый контроль по УД
Примерные вопросы к зачету
Вариант 1
Назовите автора бинарной номенклатуры.
Запишите термин в именительном падеже: «Процесс непрерывного, направленного и необратимого исторического развития живой природы - ».
В каком году вышел в свет главный труд Ч.Дарвина? Как он назывался?
Перечислите периоды мезозойской эры.
Что такое рудименты? Приведите примеры рудиментов у человека.
Определите какое соединение изображено на схеме:
Аденин ----------дезоксирибоза ------остаток фосфорной кислоты
Закончите фразу: « Индивидуальное развитие конкретного организма называется».
Назовите первую и третью фазы митоза.
Объясните, почему от взрыва атомной бомбы в Хиросиме до сих пор страдают люди.
Дополните фразу: «Теоретической основой селекции является.».
Продолжите определение: «Биосфера – это».
Охарактеризуйте основные загрязнители окружающей среды, характерные для сферы общественного питания.
Вариант 2
Назовите фамилию ученого-автора первой эволюционной теории.
Запишите термин в именительном падеже: «Группы особей одного вида, населяющие определенную территорию -».
Назовите имя английского натуралиста и путешественника, совершившего на корабле «Бигл» кругосветное путешествие. Сколько лет оно длилось?
Перечислите периоды кайнозойской эры.
Что такое атавизмы? Приведите примеры атавизмов у человека.
Определите, какое соединение изображено на схеме:
Урацил ------Рибоза -------Остаток фосфорной кислоты.
закончите фразу: «Историческое развитие данного вида организмов называется ».
Назовите вторую и четвертую фазы митоза.
Почему химиотерапию надо проводить с большой осторожностью и только в крайних случаях?
Дополните фразу: «Учение о центрах происхождения культурных растений создал ».
Продолжите определение: «Ноосфера – это.».
Охарактеризуйте особенности природоохранной деятельности в сфере общественного питания.
ГЛОССАРИЙ
Одним из условий успешного изучения любой науки является освоение ее терминологии. Биологическая лексика содержит массу иноязычных слов, чаще – латинских или греческих. Поэтому целесообразно с первых уроков знакомства с биологией как наукой особое внимание уделять этимологии употребляемых терминов, обращая внимание учащихся на то, что многие общеупотребительные слова или специальные понятия других областей науки имеют общее с биологическими терминами происхождение, являются однокоренными. Осознание этого позволяет учащимся легче и прочнее запомнить толкование слов, и, соответственно, определения понятий. Не следует забывать о том, что многие термины образованы в результате слияния двух или даже трех слов, то есть являются сложными словами, в которых часто употребляются соединительные гласные О или Е.
Если вам попался незнакомый биологический термин, то не спешите искать его в словаре иностранных слов. Сначала его нужно отыскать в алфавитном порядке в первом столбце таблицы словаря. Попробуйте сделать компонентный анализ слова-термина, используя вторую колонку таблицы словаря. Затем нужно познакомиться с его формулировкой, значением и соотнести с толкованием элемента.
В словаре очень легко ориентироваться, биологические термины расположены в алфавитном порядке. Рядом даны словообразовательные элементы, их толкование и значение, также даны научные определения.
А
Понятие
Элемент
Значение, толкование элемента
Содержание понятия
(определение)
Абиотические (факторы)
А (греч) +
Биос (греч)
Отрицание
Жизнь
Элементы неживой природы: климат, почва, рельеф.
Австралопитеки
Австралос (лат.)
Питекос (греч)
Южный
Обезьяна
Самые древние, переходные от обезьян к человеку формы высших животных.
Автотрофы
Аутос (греч) +
Трофе (греч)
Сам
Питание
Организмы, синтезирующие органические вещества из неорганических соединений за счет энергии солнечного света
Агробиоценоз
Агрос (греч.) +
Био (греч) +
Койнос (ценоз),(греч)
Поле
Жизнь
Общий
Совокупность организмов, обитающих на землях сельскохозяйственного пользования, занятых посевами или посадками культурных растений
Аллель
Аллос (греч)
Измененный,другой
Разновидность одного гена, возникает в результате его структурной перестройки и определяет вариант развития одного признака.
Аллопатрическое видообразование
Алло(греч)
Патрис
Другой, разный
Родина
Географическое видообразование
Аменсализм
А (греч) +
Менса (лат)
Отрицание
Трапеза
Отрицательные отношения для одного вида, который угнетается другими видами, для которого эти отношения безразличны.
Амитоз
А (греч)
митоз
Отрицание
нить
Прямое (простое) деление интерфазного ядра путем перетяжки
Аморфные мутации
А(греч)
морфа
Отрицание
Форма
Группа мутаций по характеру их проявления в фенотипе.
Анабиоз
Анабиозис (греч)
Оживление
Временное состояние организма, при котором жизненные процессы замедляются до минимума и отсутствуют все видимые признаки жизни.
Анаболизм
Анаболе (греч)
Подъем
Пластический обмен, ассимиляция. Процесс синтеза биологических веществ.
Аналогичные (органы)
Ана (греч)
Обратно
Органы, выполняющие одинаковые функции, но имеющие разное происхождение и строение.
Анафаза
Ана (греч) +
Фазис (греч)
Движение
Проявление
Фаза деления клетки, когда дочерние хроматиды отделяются друг от друга и расходятся к полюсам клетки.
Абиотические (факторы)
А (греч) +
Биос (греч)
Отрицание
Жизнь
Элементы неживой природы: климат, почва, рельеф.
Австралопитеки
Австралос (лат.)
Питекос (греч)
Южный
Обезьяна
Самые древние, переходные от обезьян к человеку формы высших животных.
Автотрофы
Аутос (греч) +
Трофе (греч)
Сам
Питание
Организмы, синтезирующие органические вещества из неорганических соединений за счет энергии солнечного света
Агробиоценоз
Агрос (греч.) +
Био (греч) +
Койнос (ценоз),(греч)
Поле
Жизнь
Общий
Совокупность организмов, обитающих на землях сельскохозяйственного пользования, занятых посевами или посадками культурных растений
Аллель
Аллос (греч)
Измененный,другой
Разновидность одного гена, возникает в результате его структурной перестройки и определяет вариант развития одного признака.
Аллопатрическое видообразование
Алло(греч)
Патрис
Другой, разный
Родина
Географическое видообразование
Аменсализм
А (греч) +
Менса (лат)
Отрицание
Трапеза
Отрицательные отношения для одного вида, который угнетается другими видами, для которого эти отношения безразличны.
Амитоз
А (греч)
митоз
Отрицание
нить
Прямое (простое) деление интерфазного ядра путем перетяжки
Аморфные мутации
А(греч)
морфа
Отрицание
Форма
Группа мутаций по характеру их проявления в фенотипе.
Анабиоз
Анабиозис (греч)
Оживление
Временное состояние организма, при котором жизненные процессы замедляются до минимума и отсутствуют все видимые признаки жизни.
Анаболизм
Анаболе (греч)
Подъем
Пластический обмен, ассимиляция. Процесс синтеза биологических веществ.
Аналогичные (органы)
Ана (греч)
Обратно
Органы, выполняющие одинаковые функции, но имеющие разное происхождение и строение.
Анафаза
Ана (греч) +
Фазис (греч)
Движение
Проявление
Фаза деления клетки, когда дочерние хроматиды отделяются друг от друга и расходятся к полюсам клетки.
Б
Биология
Био (греч) +
Логос (греч)
Жизнь
Наука
Это наука о жизни. Изучает живые организмы, их строение, развитие и происхождение, взаимоотношение со средой обитания и с другими живыми организмами.
Базальное (тельце)
Базис (греч)
Основание
Внутриклеточное образование, участвующие образование веретена деления.
Бактерия
Бактериа (греч)
Палочка
Группа прокариотических в большинстве одноклеточных микроорганизмов, обладающих клеточной стенкой.
Белки (протеины)
Протейос (греч)
Первые
Биологические полимеры, мономерами которых являются аминокислоты.
Биогеохимический (цикл)
Био (греч) +
гео (греч) +
химия (греч)
Жизнь
земля
вещество
Круговорот химических веществ из неорганической природы через живые организмы обратно в неорганическую природу.
Биогеоценоз
Био (греч) +
Гео (греч) +
Ценос (греч)
Жизнь
Земля
Общий
Это структурная и функциональная элементарная единица биосферы.
Биополимер
Био (греч) +
Поли (греч) +
Мер (греч)
Жизнь
Многочисленное
Деление
Высокомолекулярные органические соединения, состоящие из мономеров.
Биосфера
Био (греч) +
Сфера (греч)
Жизнь
Шар
Это оболочка Земли, населенная живыми организмами.
Биотехнология
Био (греч) +
Техн (греч) +
Лог (греч)
Жизнь
Искусство
Наука
Наука, изучающая пути и методы изменения окружения человека природы в соответствии с его потребностями.
Биотические (факторы)
Биотикос (греч)
Жизненный
Факторы живой природы. Взаимодействия живых организмов, взаимодействующих и влияющих друг на друга.
Биофизика
Био (греч) +
Физик (греч)
Жизнь
Природа
Наука, изучающие закономерности организмов с точки зрения законов природы.
Биохимия
Био (греч) +
Химия (греч)
Жизнь
Вещество
Наука, изучающая химические процессы, протекающие в организме.
Биоценоз
Био (греч) +
Ценос (греч)
Жизнь
Общий
Это сложившееся в процессе эволюционного развития совокупность растений и животных, населяющих одну территорию.
Бластомер
Бласто (греч) +
Мерос (греч)
зародыш
часть
Это клетка, образующаяся в результате деления зиготы.
Бластула
Бластос (греч)
Росток, зародыш
В
Стадия развития зародыша в виде шара, состоящего из одного слоя клеток.
Вид
Eidos (лат)
Вид
Это совокупность географически и экологически сходных популяций, способных в природных условиях скрещиваться между собой, обладающих общими признаками, биологически изолированных от популяций других видов.
Вирус
Вирус (лат)
Яд
Это внутриклеточные паразиты.
Витамины
Вита (греч)
Жизнь
Группа органических соединений разнообразной химической природы, необходимых в ничтожно малых количествах, но имеющих огромное значение для нормального обмена веществ и жизнедеятельности.
Г
Галазои
Галос (греч)
Соль
Растения, живущие на засоленных почвах (по берегам морей, солончаках).
Галактоза
Галактос (греч)
Молоко
Моносахарид
Гамета
Гамете (греч)
Супруги
Половые клетки, имеющие вдвое меньше число хромосом, чем соматические клетки.
Гаметогенез
Гамета (греч) +
Генезис (греч)
Супруги
зарождение
Процесс образования половых клеток
Гаплоидный (набор)
Гаплос (греч) +
Эйдос (греч)
Простой,единый
вид
Клетка, в которой содержится только по одной из каждой пары хромосом
Гаструла
Гастер (греч)
Желудок
Стадия развития зародыша, состоящая из двух слоев: эктодермы и энтодермы.
Ген
Генос (греч)
Рождение
Элементарная единица наследственности, представленная биополимером – отрезком молекул ДНК, где содержится информация о первичной структуре одного белка или молекулы рРНК и тРНК.
Генетика
Генезис (греч)
Происхождение
Наука о закономерностях наследственности и изменчивости организмов.
Генетическое (равновесие)
Ген (греч)
Происхождение
Наблюдение постоянства частот аллелей различных гамет.
Генотип
Генос (греч) +
Типус (греч)
Происхождение
Образец, отпечаток.
Совокупность наследственных признаков и свойств, полученных особью от родителей, а так же новых свойств появившихся в результате мутаций генов, которых не было у родителей.
Генофонд
Генос (греч) +
Фонд (греч)
Происхождение
Основание, запас
Совокупность генов популяции, вида или другой систематической единицы на данном отрезке времени.
Гермафродит
Герм (греч)
Скрытый
Организмы у которых есть, как мужские так и женские половые органы.
Гетерогаметный (пол)
Гетерос (греч) +
Гамос (греч)
Разный
Брак
Организмы, которые образуют два вида гамет, с Х и Y половыми хромосомами.
Гетерозиготный (организм)
Гетерос (греч) +
Зиготе (греч)
Разный
Спаренная
Гибридный организм, имеющий разные аллели одного гена, полученные от обоих родителей.
Гетерозис
Гетерозис (греч)
Видоизменение, превращение
Явление мощного развития гибридов первого поколения, полученных при скрещивании чистых линий, один из которых гомозиготна по доминантным, другая – по рецессивным генам.
Гетеротрофы
Гетерос (греч)+
Трофе (греч)
Другой, разный
Питание
Организмы, неспособные образовывать органические вещества и питающиеся готовыми органическими веществами.
Гибридизация
Гибрида (греч)
Помесь
Естественное или искусственное скрещивание особей, относящихся к различным линиям, сортам, породам, видам
Гибридологический (метод)
Гибрид (лат)
+
Логия (греч)
Потомство после скрещивания
наука
Скрещивание организмов, отличающихся друг от друга каким - либо признаком, и в последующем анализе характера наследования этих признаков у потомства.
Гидрофильные (вещества)
Гидро (греч)
Филео(греч)
Вода
Люблю
Вещества, энергия притяжения которых к молекулам воды превышает энергию водородных связей.
Гидрофобные (вещества)
Гидро (греч)
Фобос (греч)
Вода
Боязнь
Вещества, энергия притяжения которых к молекулам воды меньше энергии водородных связей молекул воды.
Гипотеза
Гипо (греч) +
Тез (греч)
Сущность
Утверждение
Научное предложение, выдвигаемое для объяснения каких – нибудь явлений или группы явлений.
Гликоген
Глик (греч) +
Ген (греч)
Сладкое
Образование
Полисахарид, состоящий из большого числа моносахаридов.
Гликолиз
Гликис (греч) +
Лизис (лат)
Сладкий
растворяю
Бескислородный этап диссимиляции, ферментативное расщепление глюкозы до пировиноградной кислоты.
Глюкоза
Глюкос (греч)
Сладкий
Моносахарид
Гомогаметный (пол)
Гомос (греч) +
Гам (греч)
Одинаковый
Соединение
Пол, который возникает при сочетании одинаковых половых хромосом в зиготе.
Гомозиготный (организм)
Гомос (греч) +
Зиготе (греч)
Одинаковый
спаренная
Организм, имеющий одинаковые аллельные гены.
Гомологичная (хромосома)
Гомос (греч) +
Лог (греч)
Одинаковый
Органы (хромосомы), соответствующие друг другу по строению и происхождению и независимо от выполняемых функций.
Гомология
Гомология (греч)
Соответствие
Происхождение от общего предка.
Гормон
Гормон (греч)
Возбуждающий, движущий.
Биологически активные вещества различной химической природы, которые вырабатываются в железах внутренней секреции и поступают в кровь.
Граны
Гран (лат)
Крупинка
Структура в пластидах, состоящая из стопки пузырьков, находящихся между складками мембраны.
Гумус
Гумус (греч)
Перегной
Органическое вещество почвы, образующееся в результате разложения растительных и животных остатков организмами - редуцентами.
Д
Гликолиз
Гликис (греч) +
Лизис (лат)
Сладкий
растворяю
Бескислородный этап диссимиляции, ферментативное расщепление глюкозы до пировиноградной кислоты.
Глюкоза
Глюкос (греч)
Сладкий
Моносахарид
Гомогаметный (пол)
Гомос (греч) +
Гам (греч)
Одинаковый
Соединение
Пол, который возникает при сочетании одинаковых половых хромосом в зиготе.
Гомозиготный (организм)
Гомос (греч) +
Зиготе (греч)
Одинаковый
спаренная
Организм, имеющий одинаковые аллельные гены.
Гомологичная (хромосома)
Гомос (греч) +
Лог (греч)
Одинаковый
Органы (хромосомы), соответствующие друг другу по строению и происхождению и независимо от выполняемых функций.
Гомология
Гомология (греч)
Соответствие
Происхождение от общего предка.
Гормон
Гормон (греч)
Возбуждающий, движущий.
Биологически активные вещества различной химической природы, которые вырабатываются в железах внутренней секреции и поступают в кровь.
Граны
Гран (лат)
Крупинка
Структура в пластидах, состоящая из стопки пузырьков, находящихся между складками мембраны.
Гумус
Гумус (греч)
Перегной
Органическое вещество почвы, образующееся в результате разложения растительных и животных остатков организмами - редуцентами.
Демографические (показатели)
Демо (греч)
Объединение
Это показатели, применяющие к отдельным организмам, характеризующие только популяцию в целом.
Дизруптивный (отбор)
Дизруптис (лат)
Разорванный
Это отбор, приводящий к появлению двух или несколько новых форм из одной исходной.
Дивергенция
Дивергере (лат)
Расхождение
Расхождение признаков в пределах популяции, вида, возникающее под действием изменчивости, закрепленное наследственно и сохраненное естественным отбором.
Дигибридное (скрещивание)
Ди (греч) +
гибрис (греч)
Дважды
помесь
Скрещивание форм, отличающихся друг от друга по парам альтернативных признаков.
Диморфизм
Ди (греч) +
Морфе (греч)
форма
Наличие у одного и того же вида животных резких различий по величине, окраске, внешнему виду между особями мужского и женского пола.
Динозавр
Den(греч) +
Saura(греч)
Давно
ящерица
Вымершее пресмыкающееся огромных размеров.
Диплоидная (клетка)
Диплос (греч) +
эйдос (греч)
Двойной
вид
Клетка, имеющая двойной набор гомологичных хромосом.
Дисахариды
Ди (греч) +
Сахар (греч)
Два
Сладкий
Углеводы, образованные путем соединения двух и более молекул моносахаридов.
ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота)
Дез (лат) +
Окси (греч) +
Нукле (лат)
Отсутствие
Окисление
Ядро
Соединение, состоящее из двух цепочек, мономером которого являются нуклеотиды.
Доминантный (признак)
Доминас (лат)
Господствующий
Признак, появляющийся у гибридов первого поколения при скрещивании чистых линий.
Доминирование (полное)
Домин (лат)
Преобладать
Характеризуется полным подавлением альтернативного (рецессивного) признака.
Дриопитек
Дрио (греч) +
питекос
Дерево
Обезьяна
Древесная обезьяна
Дупликация
Ду (лат) +
Плекс (лат)
Удвоение
Сочетать
Вид мутации, при котором происходит удвоение какого-нибудь участка ДНК, РНК
З
Зигота
Зиготе (греч)
Спаренная
Клетка, образующаяся при слиянии двух гамет в результате полового процесса.
И
Идиоадаптация
Идиос (греч) +
Адаптация (греч)
Особый
Приспособление
Частные приспособительные изменения, полезные в данной среде обитания и возникающие без изменения общего уровня организации.
Инбридинг
Ин
бридинг
Внутри
разведение
Метод селекции, при котором осуществляется близкородственное скрещивание сельскохозяйственных животных или принудительное самоопыление у перекрестноопыляющихся растений.
Индивид
Индивидум (лат)
Неделимое
Отдельно существующий организм или отдельно взятый человек, как представитель человеческого рода.
Индивидуальный (отбор)
Индивидум (лат)
Неделимое
Прием искусственного отбора, который проводится на основе индивидуальной наследственной изменчивости особи.
Интерфаза
Интер (лат) +
Фазис (греч)
Между
Период
Период клеточного цикла между двумя делениями.
К
Клетка
Целлюла (лат) +
Цитос (греч)
Ячейка
Клетка
Элементарная живая система, основная структурная единица растительных и животных организмов.
Кайнозой
Кайнос (греч) +
зое
Новый
жизнь
Эра – новой жизни.
Капсид
Кап (лат)
Основа
Белковая оболочка вируса.
Карбон
Карбо (лат)
Уголь
Период в палеозойской эре.
Кариотип
Карион (греч) +
Типус (греч)
Ядро
форма
Совокупность хромосом клеток какого – либо вида растений или животных.
Кистеперые (рыбы)
Кроссптерыги (лат)
Надотряд
Полуглубоководная рыба, держащаяся среди подводных скал вблизи Коморских островов.
Классификация
Classis (лат.)
Разряд, класс
Наука, занимающаяся распределением объектов, предметов по отделам, идр.
Клеточный (цикл)
Целлюла (лат)
Ячейка
Период жизни клетки от конца одного деления до конца следующего.
Коацерват
Коацервацио(лат)
Собирание, складывание в кучу
Концентрированные жиры, белки, углеводы, нуклеиновые кислоты.
Кодоминирование
Ко (лат) +
доминантис (лат)
Вместе
господствующий
Явление независимого друг от друга проявления обоих аллелей в фенотипе гетерозиготы (отсутствие доминантно-рецессивных отношений между аллелями).
Кодон
Код (лат)
Книга,шифр
Триплет нуклеотидов.
Комменсализм
Комменса (лат)
У стола, за одним столом
Взаимоотношения между индивидами, при которых один питается остатками пищи другого.
Комплементарность
Комплементум (лат)
Дополнение
Один из видов взаимодействия неаллельных генов, при котором эти гены дополняют действие друг друга, и признак формулируется лишь при одновременном действии обоих генов.
Конвергенция
Конвергере (лат)
Приближаться, сходиться
Сближение признаков в пределах разных систематических групп живых организмов, возникающее при действии относительно одинаковых условий существования на ход естественного отбора.
Конкуренция
Кокурере (лат)
Сталкиваться
Форма взаимоотношений особей внутри популяции или между видами, если у них имеется один общий ограничивающий источник существования.
Консументы
Консумо (лат)
Потреблять, расходовать
Растительноядные и плотоядные животные, потребители органического вещества.
Конъюгация
Коньюгацио (лат)
Соединение
Половой процесс, при котором происходит слияние содержимого двух внешне сходных вегетативных клеток.
Конъюгация (хромосом)
Коньюгацио (лат)
Соединение
Попарное сближение гомологичных хромосом и переплетение их хроматид, при котором становится возможен кроссинговер.
Кофермент
Ко (лат)
Вместе
Ферменты
Органическое соединение небелковой природы, участвующие в ферментативной реакции в качестве адаптера.
Креационизм
Креатио (лат)
Создание, сотворение
Концепция, трактующая многообразие форм органического мира как результат сотворения их Богом.
Кроссинговер
Перекрест (англ)
перекрест
Взаимный обмен гомологичными участками гомологичных хромосом.
Л
Лактоза
Лактис (лат)
молоко
Молочный сахар, углевод группы дисахаридов, содержащийся в молоке.
Лизосомы
Лизис (греч) +
Сома (греч)
Растворение
тело
Субмикроскопические органеллы, представляющие собой мембранные пузырьки диаметром около 0,5 мкм.
Лейкопласты
Лейкос (греч)
Белый
Бесцветные мелкие пластиды округлой формы с очень простым строением.
Липиды
Липос (греч)
Жир
Группа жироподобных органических соединений, нерастворимых в воде, но хорошо растворимых в неполярных органических растворителях.
М
Микробиология
Микро (греч)
Биос
Логос
Малый
Жизнь
учение
Наука, изучающая микроорганизмы, используемые в производственных процессах с целью получения практическиважных веществ.
Макротрофные (вещества)
Макро (греч) + троф(греч)
Большой
питание
Элементы, которые составляют химическую основу тканей животных организмов.
Макроэволюция
Макро (греч)
эволюцио
Большой
Развертывание
Надвидовая эволюция, в ходе которой виды еще больше обособляются друг от друга, образуя более крупные систематические группы.
Макроэргическая (связь)
Макро (греч) +
Эргон (греч)
Большой
Работа
Высокоэнергетические, отличающиеся большим запасом свободной энергии химические связи, имеющиеся в соединениях, которые входят в состав живых организмов.
Массовый (отбор)
Масс (лат)
Ком
Прием искусственного отбора, сводящийся к выделению из исходного материала целой группы особей.
Матричный синтез
Матрица (лат)
Форма, штамп
Синтез сложных полимерных молекул в живых клетках, происходящий на основе закодированной на матрице (молекуле ДНК) генетической информации клетки.
Межвидовая (гибридизация)
Вид (лат)
Восприятие
Происходит при скрещивании особей разных видов.
Мезодерма
Мезос (греч)
Дерма (греч)
Средний
Кожа
Средний зародышевый листок у многоклеточных животных и человека.
Мезозойская (эра)
Мезос (греч)
зое
Средний
жизнь
Средняя эра в развитии жизни на Земле.
Мейоз
Мейозис (греч)
Уменьшение
Способ деления клеток, при котором число хромосом уменьшается вдвое.
Мембрана
Мембрана (лат)
Кожица, пленка
Тонкие пограничные структуры молекулярных размеров, расположенные у поверхности клеток.
Метаболизм
Метаболе (греч)
Перемена, превращение
Совокупность химических реакций в живой клетке.
Метафаза
Мета (греч) +
Фазис (греч)
Между
Проявление
Фаза скопления хромосом на экваторе клетки: нити веретена идут от полюсов и присоединяются к центромерам хромосом: к каждой хромосоме подходят две нити, идущие от двух полюсов.
Мутации
Мутацио (лат)
Изменение, перемена
Внезапно возникающие наследственные изменения генотипа.
Микротрофные (вещества)
Микро (греч) +
Троф (греч)
Малый
Питание
Элементы и их соединения, необходимые для существования организмов в малых количествах.
Микроскоп
Микро (греч) +
Скоп (греч)
Малый
Рассматривать
Оптический прибор с одной или несколькими линзами для получения увеличенных изображений объектов, не видимых невооруженным глазом.
Микротрубочки
Микро (греч)
Малые
Выполняет в клетке опорную функцию, обеспечивают внутриклеточный транспорт, движения и сокращения клетки и её компонентов.
Микроэлемент
Микро (греч) +
Элемент (лат)
Малый
Составляющая часть
Химические элементы, содержащиеся в каком – либо системе или организме в низких концентрациях.
Митоз
Митос (греч)
Нить
Основной способ деления клеток.
Митохондрии
Митос (греч) +
Хондрион (греч)
Нить
Зерно, гранула
Органоид, присутствующий в клетках животных и растений, обеспечивающий клеточное дыхание.
Модификации
Модификацио (лат)
Изменения
Изменения фенотипа, вызванные факторами внешней среды и не связанные с изменениями генотипа организма.
Молекула
Молес (лат)
Масса
Наименьшая частица вещества, несущая его химические свойства.
Моногибридное (скрещивание)
Моно (греч) +
Гибрис (греч)
Один
Помесь
Скрещивание форм, отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных признаков, передающихся по наследству.
Мономер
Монос (греч) +
Мерос (греч)
Один
часть
Низкомолекулярные соединения, молекулы которых способны реагировать между собой или с молекулами других соединений с образованием полимеров.
Моносахарид
Моно (греч) +
Сахар (греч)
Один
Сладкий
Органические соединения, одна из основных групп углеводов, содержит гидроксильные группы альдегидные или кетогруппу.
Морфологический (вид)
Морфо (греч) +
Лог (греч)
Строение
Понятие
Вид, различается лишь по строению репродуктивных структур.
Мутагенез
Мутацио (лат) +
Генос (лат)
Изменение
образующий
Процесс возникновения мутаций в организме.
Мутации
Мутацио (лат)
Изменение, перемена
Внезапные, естественные или вызванные искусственно наследуемые изменения генетического материала, приводящие к изменению признаков организма.
Мутационизм
Мутацио (лат)
Изменение
Концепция в биологии, рассматривающая эволюцию как скачкообразный процесс, происходящий в результате крупных единичных наследственных изменений.
Н
Нейрула
Neuron (греч)
Нерв
Стадия зародышевого развития хордовых животных и человека.
Нейтрализм
Нейтер (лат)
Ни тот, ни другой
Тип биотической связи, при которой совместно обитающие организмы не влияют друг на друга.
Неоген
Нео (греч) +
Ген (греч)
Новый
Процесс происхождения
Геологический период, второй период кайонозоя.
Нерв
Нерв (греч)
Чувственный
Несколько пучков, вместе с кровеносными сосудами и жировыми включениями, покрыты общей оболочкой.
Нуклеиновая кислота
Нуклеус (лат)
Ядро
Это полимеры, мономерами которых являются нуклеотиды.
Нуклеотид
Нуклеус (лат)
Ядро
Соединение азотистого основания, углевода рибозы или дезоксирибозы и остатка фосфорной кислоты.
О
Организм
Orgaizo(греч)
Устраиваю, сообщаю стройный вид
Биологически целостная структура со взаимоподчиненными, функционирующими как единое целое составляющими частями, отдельная особь, индивидуум.
Онтогенез
Онтос (греч) +
Генезис (греч)
Особь,
происхождение
Развитие особи от зиготы до смерти, индивидуальное развитие особи.
Оогенез, овогенез
Оон, овон (греч)
генезис
Яйцо
рождение
Процесс развития женских половых клеток
Оплодотворение
Плод (лат)
Соединенный браком
Процесс слияния яйцеклетки со сперматозоидом.
Органоид
Орган (греч) +
эйдос
Вид
Постоянная структура животных и растительных клеток.
П
Популяция
Популярис (лат)
Народный
Совокупность особей одного вида, занимающих обособленную территорию в пределах ареала вида.
Палеозойская (эра)
Палео (греч) +
Зоос (греч)
Древний
Жизнь
Эра древней жизни.
Палеонтология
Палео (греч)
Логос
Древний
Наука
Наука об историческом развитии живой природы в течение всего геологического прошлого Земли, об ископаемых животных и растений.
Паразит
Паразитос (греч)
нахлебник
Взаимоотношение между видами, при котором сохраняется жизнеспособность хозяина как среды обитания и источника пищи паразита.
Партеногенез
Партенос (греч)
генезис
Девственница
рождение
Способ полового размножения, при котором зародыш развивается из неоплодотворенной яйцеклетки.
Пиноцитоз
Пино (греч) +
Цитос (греч)
Пью
клетка
Процесс поглощения клеткой жидкости в виде мелких капель с растворенными в них высокомолекулярными веществами, который осуществляется путем захвата этих капель выростами цитоплазмы.
Пластиды
Пластос (греч)
Вылепленный, оформленный
Органеллы двухмембранного строения.
Полигибридное (скрещивание)
Поли (греч) +
Гибрис
Много
Помесь
Скрещивание форм, отличающихся друг от друга по нескольким парам альтернативных признаков.
Полипептид
Поли (греч) +
Пептос
Много
Питательный
Молекула, состоящая из трех или более аминокислот, связанных между собой пептидными связями.
Полиплоидия
Поли (греч) +
плоид (греч)
Многократный
складывать
Увеличение числа хромосом, кратное и некратное гаплоидному набору.
Полисахариды
Поли (греч) +
Сахар (греч)
Многочисленный
сладкий
Группа углеводов, молекулы которых состоят из длинных цепей молекул моносахаридов, от нескольких тысяч до несколько миллионов молекул.
Полисома
Поли (греч) + Сома (греч)
Многочисленный
Тело
Структура клеток цитоплазмы, которая состоит из нескольких рибосом, соединенных с помощью молекул информационной РНК.
Половая (хромосома)
Хрома (греч) +
Сома (греч)
Цвет, окраска
Тело
Хромосомы, по которым мужской пол отличается от женского пола.
Постэмбриональное (развитие)
Пост (греч) +
Эмбрион (греч)
После
Зародыш
Это развитие организма после рождения.
Протобионт
Прото (лат) +
Бионт (греч)
Первый
Жизненная форма
Это фазообособленные системы органических веществ, отделенные от внешней среды мембранами.
Продуктивность (биосферы)
Про (лат) +
Дукт (лат)
Первый
Произведенный
Общий прирост биомассы Земли за 1год.
Продуцент
Продуцентис (лат)
Производящий
Автотрофные организмы – единственные производители органического вещества на Земле.
Прокариоты
Про(лат)
Кариот (греч)
первый
Ядро
Организмы, клетки, не имеют ограниченного мембраной ядра.
Протеин
Протос (греч)
Первый, важнейший.
Органические высокомолекулярные соединения, которые играют ведущую роль в существовании большинства функций живого организма.
Протерозойская (эра)
Протеро (греч) +
Зоос (греч)
Первый, старший
Живой
Эра самая длинная в истории Земли.
Профаза
Про (греч) +
Фазис (греч)
Первый
Появление
Первая фаза деления, в котором двухроматидные хромосомы спирализуются и становится заметными, ядрышко и ядерная оболочка распадаются, образуются нити веретена деления.
Р
Радиобиология
Ради (лат) +
Био (греч) +
Логия (греч)
Излучение
Живущие
Наука
Наука о действии излучений на макромолекулы, живые организмы, их сообщества, биосферу в целом.
Размножение (организмов)
Producо (лат)
Произвожу
Это свойство живых организмов воспроизводить себе подобных, в основе которого лежит передача наследственной информации от родителей к потомству.
Регуляторная (функция)
Регуло (лат)
Направлять
Осуществляется белками регуляции процессов в клетке или в организме, что связано с их способностью к приему и передаче информации.
Редуцент
Редуцере (лат)
Уменьшение, упрощение
Гететрофные микроорганизмы и грибы – разрушители органических остатков, деструкторы.
Репликация ДНК
Репликацио (лат)
Удвоение
Удвоение молекулы ДНК путем достройки на каждой из спиралей по принципу комплементарности.
Репродуктивная (изоляция)
Ре (лат) +
Продукцио (лат)
Обратно
производство
Разновидность изоляции отдельных популяций друг от друга, заключающаяся в том, что они не могут скрещиваться и давать плодовитое потомство.
Рецессивные (признаки)
Рецессус (лат)
Отступление
Признаки, проявления которых у гибридов первого поколения, подавлению при условии гомозиготности родителей, обладающими контрастными фенотипами.
Рибоза
Рибоз
Сахар
Моносахарид из группы пентоз, входящий в состав рибонуклеиновой кислоты, аденозина, нуклеотидов и других биологически важных веществ.
Рибосома
Рибо +
Сома (греч)
РНК
тело
Органеллы клетки, на которых происходит синтез белков.
Рудименты
Рудиментум (лат.)
Остаток
Недоразвитые органы, в ходе эволюции
утратившие свои функции, но оставшиеся у организма.
С
Симбиоз
Сим (греч) +
биозис (греч)
Вместе
Образ жизни
Сожительство двух организмов, из которого оба извлекают пользу.
Сапротрофы
Сапос (греч) +
Троф (греч)
Гнилой
пища
Организмы, использующие питательные вещества мертвых тел.
Сахароза
Сахар (греч)
Сладкий
Углевод, в состав которого входят глюкоза и фруктоза.
Селекция
Селекцио (лат)
Отбор, выбор
Наука, разрабатывающая теорию и методы выведения и улучшения пород животных, сортов растений и штаммов микроорганизмов.
Скрещивание
Процесс объединения генетического материала двух особей, осуществляемые в процессе направленной селекции.
Соматическая (клетка)
Сома (греч)
Тело
Клетки тела, формулирующие тело организма.
Сперматозоид
Сперма (греч) +
Зоон (греч) +
Эйдос (греч)
Семя
Живое существо
Вид
Подвижная половая клетка животных и многих растений.
Сперматогенез
Сперма (греч.)
генезис
Семя
Рождение
Процесс развития мужских половых клеток-сперматозоидов из клеток зачаткового эпителия (сперматогенной ткани)
Спора
Спора (греч)
Сеяние, семя
Клетки, которые служат для бесполого размножения, расселения или пережидания неблагоприятных условий.
Стабилизирующий (отбор)
Стабилиоз (лат)
Устойчивый
Форма естественного отбора, поддерживающая постоянство средней нормы признака при постоянных условиях среды.
Сукцессия
Сукцессио (лат)
Преемственность
Процессы развития сообщества в направлении повышения его устойчивости.
Т
Таксис
Таксис (греч)
Расположение в порядке
Перемещение к раздражителю или от него.
Телофаза
Телос (греч)
Конец
Фаза окончания деления, движения хромосом заканчивается, и происходит их деспирализация, формулируется ядрышко, восстанавливается ядерная оболочка, на экваторе закладывается перегородка, нити веретена деления растворяются.
Теория
Теория (греч)
Рассматриваю, исследую
Комплекс взглядов, представлений, идей, направленных на истолкование и объяснений какого-либо явления.
Терапсид
Тер (греч)
Чудовище
Отряд вымерших зверообразных пресмыкающихся.
Толерантность
Толеранция (лат)
Терпение
Способность организмов выносить отклонение факторов среды от оптимальных значений.
Транскрипция
Транскрипцио (лат)
Переписывание
Биосинтез молекул РНК, осуществляемый на молекулах ДНК по принципу матричного синтеза.
Трансляция
Трансляцио (лат)
Перенесение, перевод
Процесс перевода генетической информации, записанной на и-РНК в виде последовательности нуклеотидов, в аминокислотную последовательность белковой молекулы, которая синтезируется на рибосомах.
Транспортная (функция)
Транс (лат)
Движение чего-либо
Функция осуществляемая как плазмой, так и форменными элементами, процесс переноса всех веществ кровью.
Тропизмы
Тропос(греч)
поворот
Ростовые движения растений.
Триасовый (период)
Триас (греч)
Тройственность
Первая (нижняя) система мезозойской группы, соответствующая первому периоду мезозойской эры истории Земли.
Триплет
Триплет (лат)
Тройной
Сочетание трех нуклеотидов.
Трофическая (цепь)
Троф (греч)
Пища
Организмы, связанные между собой отношениями типа «пища – потребитель».
Ф
Фагоцитоз
Фагос (греч)
Пожирать
Процесс поглощения клеткой частиц пищи, крупных молекул или отдельных клеток.
Фенотип
Файно (греч) +
Типус (греч)
Являю
Образец
Совокупность внутренних и внешних признаков и свойств данного организма, сложившихся в процессе индивидуального развития генотипа.
Ферменты
Ферментум (лат)
Закваска
Белки, присутствующие во всех живых клетках и играющие роль биологических катализаторов.
Физиология
Физис (греч) +
Логия (греч)
Природа
Наука
Наука о жизнедеятельности организмов, их отдельных систем, органов и тканей и регуляции.
Филогенез
Фило (греч) +
Генезис (греч)
Племя, род, вид
Происхождение
Историческое развитие органических форм.
Филогенетические (ряды)
Фило (греч) +
Ген (греч)
Племя, род, вид
процесс
Ряды видов, последовательно сменяющихся друг друга, и свидетельствуют о существовании эволюционного процесса.
Фитоценоз
Фитон(греч.)
Ценоз
Растения
общий
Растительное сообщество, исторически сложившееся в результате сочетания взаимодействующих растений на однородном участке территории.
Фотолиз
Фото (греч) +
Лизис (греч)
Свет
Разрушение, разложение
Распад молекул под действием поглощенного света.
Фотосинтез
Фото (греч) +
Синтез (греч)
Свет
Соединение
Процесс образования органических веществ, который совершается в клетках зеленых растений на свету при участии углекислого газа и воды.
Фототрофы
Фото (греч) +
Троф (греч)
Свет
Питание
Организмы, синтезирующие органические вещества из неорганических за счет солнечного света
Фотопериодизм
Фотос(греч.) +
Периодоз
Свет
Промежуток времени
Реакция организмов на продолжительность дня.
Х
Хемосинтез
Хемо (греч) +
Синтез (греч)
Химическое
Соединение
Способ автотрофного питания, при котором источник энергии для синтеза органических веществ служат процессом окисления различных неорганических веществ.
Хемотрофы
Хемо (греч) +
Трофос (греч)
Химическое
Питание
Организмы, синтезирующие органические вещества из неорганических за счет энергии неорганических соединений.
Хитин
Хитон (греч)
Оболочка
Природное соединение из группы полисахаридов.
Хлоропласты
Хлорос (греч) +
пластос
Зеленый
вылепленный
Двухмембранные органеллы достаточно сложного строения, содержащие хлорофилл и осуществляющие фотосинтез.
Хроматин
Хромо (греч)
Цвет, краска
Вещество хромосом, находящееся в ядрах растительных и животных клеток, интенсивно окрашивается ядерными красителями.
Хромопласты
Хромо (греч)+
пластос
Цвет
Вылепленный
Окрашенные пластиды различной формы, имеющие двухмембранное строение.
Хромосома
Хромо (греч) +
Сома (греч)
Цвет
Тело
Органоиды клеточного ядра, состоят из молекул ДНК и белков. Содержит набор генов с заключённой в них наследственной информацией.
Ц
Целлюлоза
Cellula (лат)
Клетка, клетчатка
Полисахарид, состоящий из остатков молекул глюкозы.
Центриоли
Центр (лат)
Самоделящиеся
Два или более цилиндрические структуры, образующие в клеточный центр всех животных и некоторых растительных клеток.
Цитоплазма
Цитос (греч) +
Плазма (греч)
Вместилище, клетка
Вылепленная
Живое содержимое клетки, кроме ядра.
Цитоскелет
Цитос (греч) +
Скелетон (греч)
Клетка
Иссохший
Это клеточный каркас или скелет, находящийся в цитоплазме живой клетки.
Э
Эволюция
Эволюцио(лат.)
Развертывание
Непрерывный и необратимый процесс исторического развития природы.
Экология
Ойкос (греч) +
Логос (греч)
Жилище, природа
Наука
Наука о закономерностях взаимоотношений организмов между собой и со средой обитания.
Экосистема
Ойкос (греч) +
Система (греч)
Природа
Сочетание, объединение
Совокупность разных организмов и неживых компонентов окружающей среды, тесно связных между собой потоками вещества и энергии.
Экотипы
Ойкос (греч) +
Тип (греч)
Природа
Образец
Группа однородных популяций в пределах одного и того же вида, у которого в процессе приспособления к условиям местообитания выработались наследственно закрепленные морфологические признаки.
Эктодерма
Экто (греч)
Дерма (греч)
Снаружи
Кожа
Наружный зародышевый листок многоклеточных животных.
Эмбриогенез
Эмбрион (греч)+
Генезис (греч)
Зародыш
Происхождение
Индивидуальное развитие организма от оплодотворения до смерти.
Эмбрион
Эмбрион (греч)
Зародыш
Ранняя стадия развития живого организма от начала дробления яйцеклетки до выхода из яйца или материнского организма.
Эмбриональное развитие животного
Эмбрион (греч)
Зародыш
Развитие животного от зиготы до рождения – самостоятельной жизни вне организма матери или вне яйца.
Эндоплазматическая сеть
Эндо(греч)
Пластос
Внутри
лепить
Сеть каналов, трубочек, пузырьков, цистерн, расположенных внутри цитоплазмы
Энтодерма
Энто (греч) дерма (греч)
Внутри
Кожа
Внутренний слой зародыша многоклеточных животных организмов на стадии гаструлы.
Эпистаз
Epнstasis (греч)
Остановка, препятствие
Вид взаимодействия неаллельных генов, при котором одни из генов полностью подавляет действие другого гена.
Эубактерии
Эу(греч)
Бактер (греч)
Настоящий
Палочка
Типичные прокариоты в отличие от архебактерий.
Эукариоты
Эу(греч)
Кариот (греч)
Настоящий
Ядерный
Живые организмы, клетки которых обладают ограниченными мембраной ядром и клеточными органоидами.
Я
Ядро
Нуклеус (лат)
Ядро
Органелла эукариотных клеток, содержит генетический материал, обособленный от цитоплазмы.
Ядрышко
Нуклеус (лат)
Ядро
Ядерная структура шаровидной формы.
Яйцеклетка (животного)
Оон, ован.
Яйцо
Женская половая клетка.
6. ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Основные источники
Константинов В.М. Биология: учеб.для образоват. учреждений нач. и сред. проф. образования / В.М. Константинов, А.Г.Резанов, Е.О. Фадеева; под ред. В.М. Константинова.- 5-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2014. – 360 с.
Константинов В.М. Общая биология: учеб.для студ. образоват. учреждений сред. проф. образования / В.М. Константинов, А.Г.Резанов, Е.О. Фадеева; под ред. В.М. Константинова.- 10-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2014. – 360 с.
Сивоглазов В.И. Общая биология. Базовый уровень: учеб.для 10-11 кл. общеобразовательных учреждений /В.И.Сивоглазов, И.Б. Агафонова, Е.П.Захарова; под ред.акад.РАЕН, проф. В.Б.Захарова. –М.: Дрофа, 2009. – 368 с.:ил.
Чебышев Н.В. Биология: учеб.для студ. учреждений сред. проф. образования / Н.В. Чебышев, Г.Г.Гринева, Г.С.Гузикова и др; под ред. Академика Н.В.Чебышева.- 7-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2011. – 416 с.
13PAGE 15
13PAGE 1410515