Основы общей биологии - Под ред. Либберта Э
Урок биологии по теме
"Введение в основы общей биологии"
в 9-м классе
Трушина Зинаида Афанасьевна
Задачи:
Обеспечить усвоение учащимися знаний об общих признаках живых организмов, уровнях организации живых систем, биологии как комплексной науки и её роли в современном обществе.
Обеспечить условия для развития умений слушать, выделять главное, наблюдать объекты живой природы и объяснять процессы и явления, происходящие в ней, делать записи, вести диалог, оценивать результаты своей деятельности.
Начать формирование у обучающихся ценностного отношения к современным проблемам общей биологии.
Тип урока: урок формирования знаний.
Вид урока: модульный урок-лекция
Оборудование: мультимедийная установка, презентация урока (Приложение 1 ), модули для обучающихся (Приложение 2 ),
учебник "Основы общей биологии" 9 класс Пономарёвой И.Н., Корниловой О.А., Черновой Н.М.
Основные понятия: критерии жизни: единство химического состава, обмен веществ, самовоспроизведение, наследственность, изменчивость, рост, развитие, адаптации, раздражимость, дискретность, упорядоченность; уровни организации живых систем: молекулярный, клеточный, организменный, популяционно-видовой, биогеоценотический, биосферный.
Умения: слушать, вступать в диалог, вести записи в тетради, работать с модулем, применять знания в сходной ситуации, оценивать результаты своей деятельности.
Формы работы : индивидуальная, фронтальная.
Методы работы: диалогического изложения, алгоритмический.
Ход урока
Организационный момент. Постановка цели. Инструктаж по работе с модулем.
Формирование знаний.
"Самое удивительное в природе - это то, что мы можем её понять" А.Энштейн.
1. Общая биология - комплексная наука об общих закономерностях живой природы.
Вот уже несколько десятилетий человечество является свидетелем бурного прогресса в биологии. Эта наука привлекает к себе внимание людей разных специальностей. Именно от биологии ждут решения многих важнейших проблем, связанных с сохранением окружающей среды, обеспечением продовольствием, здоровьем людей.
Открытие принципиально новых явлений вызвало огромный интерес к этой науке. Знания в области молекулярной биологии, генетики, экологии стали показателями общей культуры человека.
Вопрос классу: Что обозначает термин "биология"?
Термин биология был впервые предложен в 1802г. выдающимся французским естествоиспытателем и эволюционистом Жаном Батистом Ламарком для обозначения науки о жизни как особом явлении природы.
Современная биология представляет собой комплекс биологических наук, изучающих живую природу как особую форму движения материи, законы её существования и развития. В настоящее время биология характеризуется как специализацией составляющих её дисциплин, так и их взаимодействием.
Работа с информацией со слайда и заполнение таблицы. Формулирование определения понятия "Общая биология".
| №п/п | Название науки | Объект изучения |
2. Общие признаки живого.
Вопрос классу: Назовите признаки, отличающие объекты живой и неживой природы.
А). Сходство химического состава.(по гиперссылке на слайд №13)
Задание классу: сравните химический состав растительной и животной клетки, найдите сходства и различия и сделайте вывод.(вернуться на слайд №6 по гиперссылке)
Задание классу: объясните понятие "Обмен веществ". Дайте комментарий к видеофрагменту.(вернуться на слайд №6 по гиперссылке)
Задание классу: Используя имеющиеся знания и видеофрагмент объясните понятие "Самовоспроизведение". Какое значение имеет это свойство живых организмов в природе? (вернуться на слайд №6 по гиперссылке)
Задание классу: Используя имеющиеся знания дайте определение понятиям "Рост" и "Развитие". Какими изменениями сопровождается развитие объектов, представленных в видеосюжетах? Дайте комметарий предложенной схемы. Что такое индивидуальное и историческое развитие?
Чем отличаются индивидуальное и историческое развитие?(вернуться на слайд №6 по гиперссылке)
Задание классу: Что такое раздражимость? Какую роль играет это свойство живых организмов? На примере представленных в видеосюжетах организмов объясните, какие факторы среды вызывают проявление раздражимости и какое значение это имеет для них.(вернуться на слайд №6 по гиперссылке)
Е). Приспособленность к среде. (по гиперссылке на слайд №11)
Задание классу: Используя имеющиеся знания дайте определение понятия "Адаптации", приведите примеры. Просмотрев видеосюжет, дайте комментарии о том, какие приспособления и в связи с какими условиями выработались у животного. Являются ли они универсальными? Ответ поясните.(вернуться на слайд №6 по гиперссылке)
Задание классу: Используя примеры, приведённые в презентации, поясните свойство дискретности живых систем. (вернуться на слайд №6 по гиперссылке)
Задание классу: Как вы понимаете свойство упорядоченности живых систем? Приведите примеры .
Слайд №15
3. Уровни организации живой природы.
Задание классу:
Определите уровни организации живых систем, заполните таблицу "Уровни организации жизни":
| Название уровня | Структурно-функциональная единица |
|
Определите соподчинённость уровней по отношению друг к другу. Какие свойства живого проявляются на каждом из уровней?
Слайд №16
4. Роль биологических знаний в жизни современного общества.
Задание классу: Дайте ответ на вопрос: в каких отраслях народного хозяйства находят применения знания биологических наук.
Слайд №17
5. Первичное закрепление изученного. Рефлексия.
"Что вы не понимаете, то не принадлежит вам." И.Гёте.
Задание учащимся: Проверьте понимание изученного на уроке материала, отвечая на вопросы в режиме игры. Определите степень понимания и вопросы, на которые необходимо обратить особое внимание при выполнении домашнего задания.
Учащиеся выбирают вопросы и формулируют ответы на них (устно)
6. Домашнее задание.
Изучить материал 1-3 по учебнику "Основы общей биологии" Пономарёвой И.Н., Корниловой О.А., Черновой Н.М.
Уметь давать характеристику свойств живых организмов и уровней организации живой природы.
Подготовить сообщения о роли биологических знаний в жизни современного общества.
Вспомнить о методах изучения биологии, привести примеры.
Тесты прилагаются.
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
1. Введение в предмет. Научное определение жизни, свойства живого и уровни организации живого
Биология (греч.bios+logos) - совокупность наук о живой природе.
Термин предложении Тивиранусом и Жаном-Батистом Ламарком.
Предмет биологии - все проявления жизни.
Проявления жизни - строение и функции организмов, их происхождение, распространение, развитие, связи друг с другом и неживой природой.
Методы биологии:
1) Наблюдательный
2) Описательный
3) Сравнительный
4) Исторический
5) Экспериментальный (активное воздействие на явления природы)
Задачи биологии: изучение биологических закономерностей, раскрытие сущности жизни и систематика живых организмов.
Определение жизни:
1) Энгельс
Жизнь есть способ существования белковых тел, ответственным моментом которых является обмен веществ. С прекращением обмена веществ прекращается жизнь.
2) Волькенштейн
Живые существа, существующие на земле представляют собой открытые, саморегулируемые системы, построенные из биополимеров (белков и нуклеиновых кислот).
Свойства живого:
1) Обмен веществ и энергии (метаболизм).
Метаболизм - свойство живого обеспечивающее связь организма со средой обитания.
2) Раздражимость - свойство живого отвечать на действия раздражителя определенными реакциями.
3) Размножение (репродукция) - свойство производить себе подобных.
4) Гомеостаз - свойство поддержания постоянного состава.
5) Наследственность - свойство передавать признаки из поколения в поколение.
6) Изменчивость - свойство живого изменять под действием факторов окружающей среды
7) Движение
8) Онтогенез - индивидуальное развитие организма
9) Филогенез - историческое развитие мира
10) Дискретность (делимость) и целостность
Уровни организации живого:
1) Биологические микросистемы:
* молекулярно-генетический (ген)
* субклеточный (органойд)
* клеточный (клетка)
2) Биологические мезосистемы или особы:
* тканевой (ткань)
* органный (орган)
* организменный (организм)
3) Биологические макросистемы:
* популяционно-видовой (популяция)
* биогеоценетический (биогеоценоз)
* биосферный (биосфера)
2. Этапы становления клеточной теории. Клетка как структурная единица живого
Этапы становления клеточной теории:
1) 1665 г. - Р. Гук дал название клетки - "cellula"
2) 1839 г. - Шлейден и Шванн предложили новую клет. теорию
* клетка - структурная единица растений и животных
* процесс образования клеток обуславливает их рост и развитие
1858 г. - Вирхов дополнил клет. теорию
"Каждая клетка из клетки"
3) современная клет. теория
* клетка - основная структурно-функциональная единица всего живого
* клетки одного многоклеточного организма сходны по строению, составу и важным проявлениям жизнедеятельности
* размножение - деление исходной материнской клетки
* клетки многоклеточного организма по функциям и образуют ткани > органы> системы органов> организм
Классификация живых организмов
Сравнительная характеристика прокариот и эукариот
Общий план строения эукариотической клетки.
Три основных компонента клетки:
1) цитоплазматическая мембрана (плазмалемма)
Бислой липидов и один слой белков, кт. сидят на поверхности липидного слоя, либо погружены в него.
* разграничительная
* транспортная
* защитная
* рецепторная (сигнальная)
2) цитоплазма:
а) гиалоплазма (коллоидный раствор белков, фосфолипидов и др. веществ. Может быть гелем и золь)
Функции гиалоплазмы:
* транспортная
* гомеостатическая
* обмен веществ
* создание оптимальных условий для функционирования органелл
б) Органеллы - постоянные компоненты цитоплазмы, имеющие опред. строение и выполн. опред. функции.
Классификация органелл:
По локализации:
* ядерные (ядрышки и хромосомы)
* цитоплазматические (ЭПС, рибосомы)
По строению:
* мембранные:
а) одномембранные (лизосомы, ЭПС, аппарат Гольджи, вакуоли, пероксисомы, сферосомы)
б) двумембранные (пластиды, митохондрии)
* немембранные (рибосомы, микротрубочки, миофибриллы, микрофиламенты)
По назначению:
* общего (есть во всех клетках)
* специального (есть в опред. клетках - пластиды, реснички, жгутики)
По размерам:
* видимые в световой микроскоп (ЭПС, аппарат Гольджи)
* невидимые в световой микроскоп (рибосомы)
Включения - непостоянные компоненты клетки,имеющие опред. строение и выполн. опред. функции.
Одномембранные.
ЭПС (Эндоплазматическая сеть, ретикулум).
Система связанных между собой полостей и канальцев, соединенных с наружной ядерной мембраной.
Шероховатая (гранулярная). Есть рибосомы> синтез белка
Гладкая (агранулярная). Синтез жиров и углеводов.
1) разграничительная
2) транспортная
3) выведение из клетки ядовитых веществ
4) синтез стероидов
Аппарат Гольджи (пластинчатый комплекс).
Стопки уплощенных канальцев и цистерн, кт. называются диктосомами.
Диктосома - стопка из 3-12 уплощенных дисков, называемых цистернами (до 20 диктосом)
1) концентрация, освобождение и уплотнение межклеточного секрета
2) накопление глико- и липопротеидов
3) накопление и вывод из клетки веществ
4) образование борозды деления при митозе
5) образование первичных лизосом
Пузырек, окруженный одинарной мембраной и содержащие гидролитические ферменты.
1) переваривание поглощенного материала
2) разрушение бактерий и вирусов
3) автолиз (разрушение частей клетки и отмерших органелл)
4) удаление целых клеток и межклеточного вещества
Пероксисома.
Пузырьки, окруженные одной мембраной, содержащие пероксидазу.
Функции - окисление орг. вещества
Сферосома.
Овальные органеллы, окруженные одинарной мембраной, содержащие жир.
Функции - синтез и накопление липидов.
Полости в цитоплазме клеток, ограниченные одинарной мембраной.
У растений (клеточный сок - растворение орг. и неорг. веществ) и одноклет. животных (пищеварительные, сократительные - осморегуляция и выделение)
Двумембранные.
1) оболочка (кариолемма):
* две мембраны, пронизанные порами
* между мембранами находится перенуклеарное пространство
* наружная мембоана связана с ЭПС
Функции - защитная и транспортная
2) ядерные поры
3) ядерный сок:
* по физ. состоянию близок к гиалоплазме
* по химическому состоянию содержит больше нуклеиновых кислот
4) ядрышки:
* немембранные компоненты ядра
* может быть одно или несколько
* образуются на определенных участками хромосом (ядрышковые организаторы)
* синтез рРНК
* синтез тРНК
* образование рибосом
5) хроматин - нити ДНК+белок
6) хромосома - сильно спирализованный хроматин, кт. содержит гены
Хромосома > 2 хроматиды(соед. в области центромеры) > 2 полухроматиды > хромонемы >
7) вязкая кариоплазма
Ультраструктура хромосом.
Хромосома > 2 хроматиды(соед. в области центромеры) > 2 полухроматиды > хромонемы >микрофибриллы (30-45% ДНК+белок)
Спутник - участок хромосомы, отделенный вторичной перетяжкой.
Теломера - концевой участок хромосомы
Виды хромосом в зависимости от положения центромеры:
1) равноплечие (метоцентрический)
2) неравноплечие (субметацентрические)
3) палочковидные (акроцентрические)
Каротип - совокупность данных о числе, форме и размерах хромосом.
Идиограмма - графическое построение кариотипа
Свойства хромосом:
1) постоянство числа
У одного вида число хромосом постоянно всегда.
2) парность - в соматических клетках каждая хромосома имеет свою пару (гомологичные хромосомы)
3) индивидуальность - каждая хромосома имеет свои особенности (размер, форма…)
4) непрерывность - каждая хромосома из хромосомы
Функции хромосом:
1) хранение наследственной информации
2) передача наследственной информации
3) реализация наследственной информации
Митохондрии.
1) состоит из 2-х мембран:
* наружная (гладкая, внутри имеет выпячивания - кристы)
* внешняя (шероховатая)
2) внутри пространство заполнено матриксом в кт. находятся:
* рибосомы
* белки - ферменты
1) синтез АТФ
2) синтез митохондриальных белков
3) синтез нукл. кислот
4) синтез углеводов и липидов
5) образование митохондриальных рибосом
Пластиды.
1) двумембранные органеллы
2) внутри строма,в кт. расположены тиллакойды > граны
3) в строме:
* рибосомы
* углеводы
По окраске делятся на:
1) хлоропласты (зеленые,хлорофилл).Фотосинтез.
2) хромопласты:
* желтые (ксантофилл)
* красные (ликопектин)
* оранжевые (каротин)
Окраска плодов, листьев и корнеплодов.
3) лейкопласты (бесцветные, не содержат пигменты). Запас белков, жиров и углеводов.
Немембранные.
Рибосома
1) состоит из рРНК, белка и магния
2) две субъединицы: большая и малая
Функция - синтез белка
Центросома (клеточный центр)
1) состоит из 2-х центриолей и лучистой сферы
2) центриоли расположены перпендикулярно друг другу и образованы 9-ю триплетами микротрубочек
3) имеют свою собственную молекулу ДНК
* центриоли определяют полюса при делении клетки
* центросферы формируют короткие и длинные нити веретена деления
Микрофиламенты
Нитевидные структуры, состоящие из белков актина и миозина.
* сократительная
* образуют цитоскелет
Микротрубочки
Нитевидные структуры, состоящие из белка тубулина.
Функция - опорная
Микрофибриллы.
Нити, состоящие из белка керотина
Функция - опорная
Включения
1) непостоянные компоненты клетки
* минеральные (соли)
* витаминные
* пигментные
* трофические (питательные вещества)
* секреторные (гормоны)
* экскреторные (продукты обмена):
а) оксалат кальция
б) карбонат кальция или кремнезем
Отличие растительной клетки от животной.
1) наличие клеточной стенки из целлюлозы
2) наличие пластид
3) запасное питательное вещество - крахмал
4) наличие развитой сети вакуолей
5) отсутствие центросомы в клетках высших растений
6) преобладание синтетических процессов над процессами распада веществ
3. Размножение. Гаметогенез. Половые клетки
Размножение (репродукция) - свойство живого воспроизводить себе подобных.
Формы размножения
Гаметогенез.
Процесс образования половых клеток (гамет)
|
Сперматогенез |
Овогенез |
|
|
1)образование мужских половых клеток - сперматозойдов |
1)образование мужских женских клеток - яйцеклеток |
|
|
2)Идет в мужских половых железах (гонады) - семенниках (стенки семенных канальцев) |
Начинается в женских половых железах - яичниках. Заканчивается в яйцеводах (маточные трубы) |
|
|
3)Начинается с рождения |
Начинается во время эмбрионального развития |
|
|
4)Четыре стадии: * размножения * созревание * формирование |
4)Три стадии: * размножения * созревание |
|
|
5)1 клетка - 4 сперматозойда |
1 клетка - 1 яйцеклетка + 3 полоцита (направляющие клетки) |
Фазы гаметогенеза.
|
Сперматогенез |
Гаметогенез |
|||
|
Размножение |
Сперматогонии (первичные половые клетки) делятся митозом |
Овогонии (первичные половые клетки) делятся митозом |
||
|
Сперматогонии увеличиваются в размерах и превращаются в сперматоциты 1ого порядка |
Овогонии увеличиваются в размерах и превращаются в овоциты 1ого порядка |
|||
|
Созревание |
1ое мейотическое деление |
Из сперматоцитов 1ого порядка образуются сперматоциты 2ого |
Из овоцитов 1ого порядка образуются овоциты 2ого |
|
|
2ое мейотическое деление |
Из сперматоцитов 2ого порядка образуются сперматиды. |
Из овоцитов 2ого порядка образуются яйцеклетки. |
||
|
Формирование |
У сперматиды отрастает хвостик, ядро и акросома перемещаются в головку, центриоль и митохондрии в шейку и образуется сперматозоид. |
Строение половых клеток.
Виды яйцеклеток по количеству и распределению лецитина.
1) Алецитальные - лецитин практически отсутствует. Человек,плоские черви.
2) Изолецитальные - лецитина мало и равномерно распределен по цитоплазме. Иглокожие,ланцетник,млекопитающие.
3) Центролецитальные - лецитина много и он в центре. Насекомые.
4) Телолецитальные:
Резколецитальные - лецитин резко смещен к одному из полюсов (вегетативный), противоположный (анимальный). Птицы, пресмыкающиеся, рыбы, моллюски.
Умеренолецитальные - лецитин слегка смещен к одному из полюсов. Земноводные
4. Онтогенез
Онтогенез - индивидуальное развитие организма с момента образования организма и до смерти.
1) эмбриональный (с момента образования зиготы до рождения или выхода из-под яйцевых оболочек):
Дробление
Бластула
Гаструла
Гисто- и оганогенез
2) постэмбриональный (с момента рождения или вылупления до смерти):
Ювенильный (рост и развитие)
Зрелость
Старость
Эмбриональный период.
Зигота - клетка, образованная при слиянии 2-х половых клеток - яйцеклетки и сперматозоида (одноклеточный зародыш)
Дробление - митотическое деление зиготы на 2, 4, 8, 16, 32… бластомера
С каждым последующим дроблением бластомеры уменьшаются в размерах, в результате получается зародыш, называемый морула.
Виды дробления в зависимости от типа яйцеклетки
|
Неполное |
|||||
|
равномерное |
неравномерное |
Равномерное (поверхностное) |
Неравномерное (дискоидальное) |
||
|
Характеристика |
Бластомеры имеют одинаковые размеры |
Бластомеры анимального полюса меньше бластомеров вегетативного полюса из-за отсутствия желтка |
Дробление периферической части зиготы Одинаковые размеры бластомеров |
Бластомер анимального полюса обрастает вегетативный полюс и располагается на нем в виде диска |
|
|
Тип яйцеклетки |
Алецитальные изолецитальные |
умерено телолецитальные яйцеклетки |
центролицетальные |
резко телолецитальные |
Бластула - однослойный зародыш
Механизм бластуляции - бластомеры морулы отталкиваются друг от друга и выстраиваются в один ряд, образуя бластулу
Стенка бластулы - бластодерма
Полость - бластоцель (первичная полость)
Гаструла - 2-х (кишечнополостные) или 3-х-слойный зародыш (нейрула).
Животные:
1) первичноротые - на месте бластопора ротовое отверстие. Черви, членистоногие.
2) вторичноротые - на месте бластопора анальное отверстие, а ротовое на противоположном конце. Иглокожие, хордовые.
Способы гаструляции:
1) инвагинация - впячивание
2) иммиграция - вселение
3) деламинация - расщепление
4) эпиболия - обрастание
Способы образования мезодермы.
1) телобластический (первичноротые)
В близи бластопора обособляются две крупные клетки - телобласты, кт. размножаясь образуют мезодерму беспозвоночных.
2) энтероцельный (вторичноротые)
С двух сторон от первичной клетки образуются впячивания - целомические мешки (энтероцельные карманы), кт. расшнуровываются, размножаются и образуют мезодерму. Позвоночные.
Гисто - и органогенез.
Гисто - и органогенез - образование тканей и органов.
Из эктодермы - покровы и их производные, нервная система, органы чувств
Из энтодермы - пищеварительная, дыхательная системы и хорда.
Из мезодермы - соединительные ткани, скелет, мускулатура, сердечные сосуды, половая и выделительная системы.
Критические периоды онтогенеза.
Периоды максимальной чувствительности зародыша к повреждающим факторам среды.
1) 7-8 сутки после оплодотворения - имплантация бластулы.
2) 7-8 неделя - плацентация
Постэмбриональный период.
Ювенильный период (рост и развитие).
* ^ числа клеток
* ^ размеров клеток
* ^ межклеточного вещества
Организмы по характеристике роста:
1) с ограниченным (опред. ростом) - человек
2) с неограниченным (неопределенным ростом) - растения
Развитие - дифференцировка, формообразование
Качественные изменения - усложнение строения и функций
Факторы, влияющие на рост и развитие:
I. Внешние:
Физические
Химические
Биологические (вирусы и грибы)
II. Внутренние:
Генотип
Состояние эндокринной системы (соматотропин)
III. Состояние нервной системы
Зрелость.
Максимальное развитие всех систем органов (интенсивный обмен веществ).
Способность к репродукции.
Старость.
Инволюция всех систем органов, v обменных процессов, появление внешних признаков старения
Теории старения:
1) Энергетическая (Рубнер)
2) Ортобиоза (Мечников)
3) Нарушение межтканных отношений (Богомолец)
4) Эндокринная (Броун - Секар)
5) Адаптивно - регуляторная (Фролькис)
6) Затухание самообразования белков (Нагорный)
7) Мутационная
Типы онтогенеза.
Виды метаморфоза:
1) Неполный (яйцо> личинка> имаго)
2) Полный (яйцо> личинка> куколка> имаго)
3) Сложный (у земноводных)
5. Введение в генетику. Моно- и полигенный тип наследования. Моно- и дигбридный анализ
Генетика - наука о закономерностях наследственности и изменчивости.
От греч. genesis.
Понятие ввел У. Бэтсон в 1906 г.
Предмет генетики - два свойства живого (наследственность и изменчивость)
Объект генетики - все живые организмы
1) генетика растений
2) генетика человека
3) генетика животных
4) генетика микроорганизмов
1) Гибридологический (Мендель)
* анализ особи отличной по одной, двум или трем парам альтернативных признаков
* учет потомков
* учет потомков в последнем поколении от каждого скрещивания
2) Комбинационный - результаты внутри- и межвидовой гибридизации и виды комбинативной изменчивости
3) Мутационный - роль внешней среды и ее факторов в наследственной изменчивости
4) Популяционно-статистический - позволяет изучать распространение отдельных генов и различных генотипов в популяциях
5) Цитологический - строение хромосом и их роль во внутриклеточных процессах
6) Биохимический - изучает функционирование генов на уровне белков
7) Генеалогический
Задачи генетика на современном этапе.
1) Изучение молекул, структур клетки, хранение генетической информации и способы ее кодирования
2) Изучение механизма и закономерностей передачи наследственной информации
3) Анализ способов и вариантов реализации наследственной информации
4) Изучение механизмов возникновения мутаций
5) Изучение возможности создания модифицированных генов (для нужд селекции с/х растений и животных, медицинской генетики)
6) Изучение генофонда человеческой популяции
7) Влияние различных факторов на генофонд
8) Разработка методов профилактики, предотвращения и лечения наследственных заболеваний
9) Продолжение исследования генома человека
Основные термины и понятия генетики.
Наследственность - свойства живых организмов обеспечивать материальную и функциональную преемственность между поколениями
Изменчивость - свойство живых организмов изменять наследственные задатки и приобретать новые признаки в процессе развития организма.
Наследование - процесс передачи генетической информации из поколения в поколение
Ген - участок молекулы ДНК (РНК у вирусов), кт. кодирует первичную структуру белка.
Доминантный ген (аллель) - ген, подавляющий действие другого аллельного гена
Рецессивный ген - ген, подавляемый другим аллельным геном
Аллельные гены - гены, находящиеся в одинаковых локусах гомологичных хромосом и отвечающие за развитие одного признака
Неаллельные гены - гены, расположенные в разных локусах гомологичных хромосом или в разных парах хромосом и отвечают за развитие одного или разных признаков
Гомозигота - организм, у кт. аллельные гены одинаковы по проявлению.
Гетерозигота - организмы у кт. аллельные гены различны по проявлению
Генотип - совокупность генов одного организма
Геном - совокупность генов гаплоидного набора хромосом
Генофонд - совокупность генов популяции и вида
Фенотип - совокупность внешних свойств и внешних признаков организма
Альтернативные признаки - взаимоисключающие, противоположные проявления одного и того же признака
Норма реакции - пределы, в кт. изменяется фенотип при одном и том же генотипе
Этапы развития генетики.
(1865-1900 гг.)
1865 г. - открытие законов Г. Менделя (основные закономерности наследственности и изменчивости)
1900 г. - Э. Чермак (Австрия), де Фриз (Голландия), К. Коренс (Германия) переоткрыли законы Менделя
На первом этапе изучение генетики шло на организменном уровне.
(1900-1953 гг.)
1901-1903 г. - де Фриз (Мутационная теория)
1902 г. - Т. Бовери (Ядерная теория наследственности), Э. Вильсон, Д. Сеттон (связь передачи наследственной информации с хромосомами)
1906 г. - У. Бэтсон (термин "генетика")
1909 г. - В. Иогансен (термин "ген")
1908 г. - Т. Морган (хромосомная теория наследственности)
1925 г. - Г. Надсон и Г. Филлипов (Индивидуальные мутации)
1928 г. - Н.К. Кольцов (хромосомы способны к самовоспроизводству)
30-е годы - А.Н. Белозерский (ДНК - обязательный компонент хромосомы)
40-е годы - Г. Бидл и Е. Татум (ген определяет образование ферментов по принципу "1 ген - 1 фермент")
Изучение генетических закономерностей на этом этапе шло на клеточном и субклеточном уровнях.
III этап (1953 - наст. Вр.)
1953 г. - Д. Уотсон и Ф. Крик расшифровали структуру ДНК
1961 г. - Д. Уотсон и Ф. Крик расшифровали генетический код (получили Нобелевскую премию)
Виды скрещивания.
1) Моногибридное - скрещивание особей анализируемых по одной паре признаков
2) Дигибридное - скрещивание особей анализируемым по двум парам альтернативных признаков
3) Полигибридное - скрещивание особей анализируемым по трем и более парам альтернативных признаков
4) Анализирующие - скрещивание особи с неизвестным генотипом с гомозиготой по рецессивному признаку (аа)
Законы Грегора Менделя.
1) Закон единообразия гибридов первого поколения (правило доминирования)
"При скрещивании двух гомозиготных особей, анализируемых по одной паре альтернативных признаков, все потомство в F1 единообразно как по генотипу, так и по фенотипу"
2) Закон расщепления гибридов второго поколения
"При скрещивании гетерозиготных особей, анализируемых по одной паре альтернативных признаков, в F1 наблюдается расщепление по фенотипу 3:1 ,а по генотипу 1:2:1"
Из Второго закона Менделя следует Гипотеза чистоты гамет:
"Гены в гаметах у гибридных особей не гибридны а чисты"
Теория невозможна, т.к. аллельные гены находятся в гомологичных хромосомах, кт. в Анафазу I мейоза расходятся к разным полюсам клетки, в результате в каждой гамете оказывается только один аллельный ген (цитологическое обоснование)
3) Закон независимого наследования признаков
"При скрещивании двух гомозиготных организмов, анализируемых по двум парам альтернативных признаков, в F2 наблюдается независимое наследование и комбинация признаков в сочетании несвойственным родительским.
Типы и варианты наследования признаков.
Формы взаимодействия аллельных генов.
Полное доминирование - доминантный ген полностью подавляет рецессивный
Неполное доминирование - доминтный ген не полностью подавляется рецессивным > в гетерозиготном состоянии проявляется промежуточное выражение признака
Сверхдоминирование - рецессивный ген усиливает действие доминантного > в гетерозиготном состоянии признак проявляется сильнее, чем в гомозиготном
Лежит в основе гетерозиса.
Кодоминирование - оба гена проявляются в фенотипе
Плейотропия - явление, при кт. один ген отвечает за развитие нескольких признаков
Множественный аллелизм - явление, при кт. три и более аллельных гена контролируют проявление одного признака
Причина: многократная мутация одного и того же гена
Пример: группы крови по системе АВ0
Группы крови.
Резус - фактор.
Резус - фактор - белок, находящийся на поверхности эритроцитов (Rh)
Резус конфликт - несоответствие резус - факторов
1) во время беременности Rh "-" мать и Rh "+" ребенок
2) при переливании крови от Rh "+" к Rh "-"
Формы взаимодействия неаллельных генов.
Эпистаз - один неаллельный ген подавляет действие другого неаллельного гена
Ген - подавитель - эпистатический, подавляемый - гипостатический.
* доминантный - эпистатический ген является доминантным
* рецессивный
Комплементарность - два доминантных неаллельных гена, встречаясь в одном генотипе дают новое проявление признака, не свойственного для каждого из них по отдельности
Виды наследования.
Независимое - гены находятся в разных парах хромосом или в одной хромосоме на расстоянии ___ морганид и комбинация признаков у потомков происходит случайно.
Частично сцепленное - если расстояние между генами больше 15 и меньше 50 морганид, то между гомологичными хромосомами может проходить процесс кроссинговера.
В этом случае часть потомков будут иметь сочетание признаков как у родителей (некросоверные потомки),а другие новое сочетание (кроссоверные потомки)
Сцепленное - если расстояние между генами в одной хромосоме меньше 15 см и процесс кроссинговера не идет и потомки наследуют такое же сочетание признаков как у родителей.
6. Хромосомная теория наследственности
История создания
1888 г. - Вальдешр (термин хромосома)
1902-1907 гг. - Вильсон и Бовери (предположение о связи между хромосомами и преемственности свойств организмов в ряду поколений)
1902-1903 гг. - Сеттон (связь хромосом с наследственностью)
1908-1918 гг. - Т. Морган (сформулировал хромосомную теорию наследственности)
Как объект исследований была выбрана мушка дрозофила, т.к.:
* малое количество хромосом (4 пары)
* около 500 признаков
* лабильный геном (легко мутирует или изменяется под действием факторов среды)
* дешевизна и простота содержания
* короткий цикл развития (15-20 дней) и высокая плодовитость (40 поколений в год)
Научные доказательства.
1. Генетическое (хромосомное)
Определение пола
Пол - совокупность морфологических и физиологических признаков, кт. обеспечивают образование гамет и передачу наследственной информации посредством этих гамет.
Варианты определения пола у разных животных:
Человек
Женский организм гомогаметный (один сорт гамет и одинаковые половые хромосомы)
Мужской - гетерогаметный (два сорта гамет и разные половые хромосомы)
Кузнечики
Самки диплоидные как по аутосомам, так и по половым хрососомам
Самцы диплоидные по аутосомам и гаплоидные по половым
У пчел самки диплоидные, самцы гаплоидные
Дрозофила
Пол определяется соотношением аутосом и половых хромосом
2. Наследование, сцепленное с полом
Наследование при кт. гены находятся в половых хромосомах
|
СЦЕПЛЕНИЕ |
|||
|
С Х хромосомой |
С Y хромосомой |
||
|
1)признаки проявляются как у мужчин, так и у женщин |
1)только у мужчин 2)от отца к сыну 3)волосатые мочки уха, перепонки между пальцами, гипертрихоз, ихтиоз |
||
|
Доминантное |
Рецессивное |
||
|
Передается от отца всем дочерям, а от матери и дочерям и сыновьям ХА - тонкая эмаль Ха - нормальная эмаль > ХАY x + Ха Ха ХА ХА x > Ха Y |
Признак передается крест на крест от отца к дочери, от матери к сыну (гемофилия, дальтонизм) ХH - здоровый Хh - гемофилия ХH Хh x >ХHY ХH ХH x > Хh Y |
3. Сцепленное наследование признаков
Это наследование признаков, гены кт. находятся в одной хромосоме и составляют группу сцепления.
Группа сцепления - гены одной хромосомы. Количество групп сцепления равно (равно гаплойдному набору хромосом или числу пар. + - 23 г.с, > - 24 г.с)
Сцепление признаков
Кроссоверные гаметы - гаметы, в кт. произошел кроссинговер.
Кроссоверные организмы - организмы, образ. при слиянии кроссоверных гамет.
Расстояние между генами в хромосоме обозначается S и выражается в морганидах (М)
x - процент кроссинговера
a - число кроссоверных потомков
n - общее число потомков
Карта хромосом - схема расположения генов в хромосоме
* цитологические - составляются при рассматривании хромосомы в электронный микроскоп
* генетические - строятся на основе гибридологического метода, путём математического расчета по формуле Моргана
4. Явление нерасхождения хромосом в Анафазу I мейоза
По аутосомам
Нерасхождение во время гаметогенеза, например 20 первых пар хромосом ведет к рождению ребенка с болезнью Дауна (трисомия по 21 паре)
По половым
Основные положения хромосомной теории.
1) Материальным носителем наследственной информации являются хромосомы, а в них гены
2) Гены в хромосоме занимают определенное место - локус, и расположены линейно
3) каждая хромосома представляет собой группу сцепления генов, кт. наследуются совместно
Число г.с = гаплойдному набору хромосом
4) сцепление генов в хромосоме неабсолютно, может быть нарушено кроссинговером
5) %кросс. прямо пропорционален расстоянию между генами
7. Изменчивость
Свойство живых организмов изменятся под действием факторов внешней и внутренней среды.
Формы изменчивости
Фенотипическая изменчивость - изменчивость, затрагивающая лишь фенотип и ни как не связанная с изменением генотипа.
Модификационная изменчивость - изменение фенотипа, не выходящее за пределы нормы реакции.
Генотипическая изменчивость - изменчивость, связанная с изменением генотипа.
Комбинативная изменчивость - изменчивость, возникающая как результат комбинации генов отца и матери.
Возможна только при половом способе размножения.
Механизмы комбинативной изменчивости:
1) кроссинговер (Профаза I Мейоза)
2) независимое расхождение гомологичных хромосом в Анафазу I Мейоза
3) случайная встреча гамет при оплодотворении
Мутационная изменчивость - изменчивость, связанная с возникновением мутаций.
Мутации - внезапные, скачкообразные, прерывистые изменения генотипа, возникающие под воздействием мутагенов.
Мутационная теория сформулирована де Фризом в 1902 г.
1. Мутации возникают внезапно, скачкообразно, как дискретные изменения признаков.
2. В отличие от ненаследственных изменений мутации представляют собой качественные изменения, которые передаются из поколения в поколение.
3. Мутации проявляются по-разному и могут быть как полезными, так и вредными, как доминантными, так и рецессивными.
4. Вероятность обнаружения мутаций зависит от числа исследованных особей.
5. Сходные мутации могут возникать повторно.
6. Мутации ненаправленны (спонтанны), т. е. мутировать может любой участок хромосомы, вызывая изменения как незначительных, так и жизненно важных признаков.
Классификация мутаций:
1) по типу клеток:
* соматические - в соматических клетках
Только при бесполом размножении.
* генеративные - в половых клетках
Передаются при половом способе размножения.
2) по уровню организации наследственного материала:
* генные (точковые) - затрагивают структуру гена. Ведут к изменению последней амнокислоты в молекуле белка и являются причиной нарушения биохимических процессов в клетке.
Выпадение азотистого основания (нуклеотида)
АГТАЦГАТ
Повтор нуклеотида
АГТАЦГГАТ
Смена места нуклеотида
АГТАГ-ЦАТ
* хромосомные - изменение структуры хромосомы (хромосомные оберации)
Внутрихромосомные
* делеция - выпадение участка хромосомы
* дупликация - повтор участка хромосомы
* инверсия - выпадение участка хромосомы, поворот на 180о и вставка
Межхромосомные
* транслокация - отрыв участка хромосомы и перенос его на другую негомологичную хромосому.
Резко снижают жизнеспособность организма и часто ведут к смерти.
* геномные - изменение числа хромосом
Полиплоидия - увеличение числа хромосом кратное гаплоидному (полиплоидные клетки)
Гетероплоидия - изменение числа хромосом не кратное гаплоидному
Причина - нарушение расхождения хромосом в Анафазу I Мейоза.
* трисомия (2n+1)
Синдром Дауна
* моносомия (2n-1)
Синдром Шерешевского - Тернера
* нулисомия (2n-2)
Отсутствие пары
Следствие - снижение плодовитости и аномалии в строении и развитии.
3) по причине их вызывающей
* спонтанные (причина неизвестна)
* индуцированные (вызваны действием мутагенов)
4) по значению для организма:
* полезные
* нейтральные
* вредные
Мутагены - факторы,вызывающие мутации
Мутагенез - процесс возникновения мутаций
Канцерогенез - процесс возникновения злокачественных опухолей
Группы мутагенов:
1) физические:
* ионизирующее излучение
* ультрафиолет
* температура
2) химические:
* соли тяжелых металлов
* бытовая химия
* лекарственные препараты
* алкоголь
* никотин
* некоторые пищевые красители
* пестициды, гербициды, инсектициды, фунгициды
3) биологические:
* токсины грибов
Закон гомологических рядов Вавилова (1920 г.): "Виды и роды генетически близкие характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости"
С такой правильностью, что зная ряд форм в пределах одного вида можно предсказать такой ряд для другого вида.
Наследственные болезни - болезни, связанные с нарушением генотипа.
Биотические связи - взаимоотношения между живыми организмами.
Конкуренция - борьба организмов одного или разных видов за сходные условия жизни
* внутривидовая
* межвидовая
Хищнечество - использование одного организма (жертвы) другим (хищником) однократно.
Антибиоз - невозможное существования двух организмов вместе (бактерии и плесневелые грибы)
Симбиоз - совместная жизнь
Форез - случайное, эволюционно не закрепленное носительство одного организма другим.
Мутуализм - взаимовыгодное сожительство двух организмов, относящихся к разным видам (лишайники)
Комменсализм - один организм пользуется преимуществами жизни другого, не причиняя при этом вреда.
Синойкия (квартиранство) - использование одним организмом жилища другого (членистоногие в норах грызунов)
Эпойкия - нахлебничество с временным прикреплением (рыба - прилипала и акула)
Паройкия -
Энпойкия - обитание нахлебников во внутренних органах (нереиды в задней кишке черепахи)
* I порядка (организм хозяина)
* II порядка (среда в кт. живет хозяин)
Симбиоценоз - совокупность всех организмов одного хозяина
Отечественные врачи и ученые.
Павловский: учение о трансмиссивных заболеваниях и о природной очаговости. Занимался арахноэнтомологией.
Скрябин: основоположник гельминтологии, описал 200 видов гельминтов, разделил гельминтов на гео- и биогельминтов, разработал учение о девастации и дегельминтизации.
Девастация - мероприятия направленны на уничтожение гельминтов как биологического вида
Марценовский: борьба с малярией, организация Института тропической медицины.
Мухи, вши, комары
Вкожные (чесоточный зудень)
Полостные (аскарида)
Внутриклеточные (малярийный плазмодий)
Тканевые (личинки трихомы, трихоносомы)
* постоянные
Большую часть жизненного цикла проводят на или в хозяине. Вши.
* временные
Только во время питания. Блохи.
3) по образу жизни:
* истинные (облигатные)
* факультативные
Свободноживущие организмы, кт. случайно попали в другой организм и живут там некоторое время.
4) по действию на организм хозяина:
* патогенные
Вызывают заболевания (возбудитель заболевания). Дизентирийная амеба.
* непатогенные
Не вызывают заболевания. Ротовая амеба.
* от хищничества (при попадании хищника на более крупную жертву он переходит к многократному питанию)
* от комменсализма (синойкии)
* от комменсализма (энтойкии)
* случайное многократное попадание в желудочно-кишечный тракт
Типы хозяев:
Крупный рогатый скот для бычьего цепня. Человек для малярийного плазмодия.
3) дополнительные - второй, третий… промежуточные хозяева. Рыба для кошачьего сосальщика
Переносчик - организм, кт. переносит возбудителя заболевания от одного хозяина к другому.
Комнатная муха.
1) алиментарный (через рот)
2) воздушно-капельный
3) перкутанные (через кожу)
4) трансовореальный (через яйцеклетку)
5) трансплацентарный
6) трансмиссивный (через укус)
* механическое (повреждение тканей)
* аллергическое
* вызывает истощение
1) клеточное (увеличение размера клеток)
3) гуморальная (выработка антител)
Классификация:
1) по природе возбудителя:
* инфекционные
Вызваны вирусами, бактериями, грибами. Грипп, пневмония.
* инвазионные
Заболевания, вызванные животными.
Подобные документы
Цитология - наука о биологии клетки как элементарной единицы живого. Клеточная теория – обобщенные представления о строении клеток, их размножении и роли в формировании многоклеточных организмов; гомологичность и тотипотентность, прокариоты, эукариоты.
лекция , добавлен 27.07.2013
презентация , добавлен 01.02.2011
Теория прыгающих генов Б. Мак-Клинток, транспозоны как последовательности ДНК, способные к перемещению. Типы мобильных элементов и их свойства, значение в жизни организма. Транспозирующиеся элементы прокариот. Подвижные генетические элементы у эукариот.
лекция , добавлен 21.07.2009
Трансляция – синтез белка на матрице-РНК. Различие в рибосомах про- и эукариот. Процесс образования аминоацил-тРНК. Этапы трансляции, их сущность и краткая характеристика. Сопряженность с транскрипцией в прокариотических и эукариотических клетках.
презентация , добавлен 05.12.2012
Организация наследственного материала прокариот. Химический состав эукариот. Общая морфология митотических хромосом. Структура, ДНК, химия и основные белки хроматина. Уровни компактизации ДНК. Методика дифференцированного окрашивания препаратов хромосом.
презентация , добавлен 07.01.2013
Транскрипция – процесс переноса генетической информации от ДНК к РНК. Природа информационной связи между ДНК и белками. Строение и организация единиц транскрипции у прокариот и эукариот. Синтез РНК - выделение стадий инициации, элонгации и терминации.
лекция , добавлен 21.07.2009
Предмет, задачи и методы биологии, история зарождения и современные достижения в данной области знания. Человек как объект биологии, характеристика и обоснование его биосоциальной природы. Теории происхождения жизни, иерархические уровни ее организации.
презентация , добавлен 25.12.2014
Дифференциальная экспрессия генов и ее значение в жизнедеятельности организмов. Особенности регуляции активности генов у эукариот и их характеристики. Индуцибельные и репрессибельные опероны. Уровни и механизмы регуляции экспрессии генов у прокариот.
лекция , добавлен 31.10.2016
реферат , добавлен 04.09.2009
Сущность и субстрат жизни - процесс, конечным результатом которого является самообновление, проявляющееся в самовоспроизведении, в основе которого лежит передача генетической информации от поколений к поколениям. Свойства и уровни организации живого.
Наука о закономерностях, единых для всего живого. Она изучает общие законы жизни и те особенности, которые характерны для всех видов живых существ независимо от их систематического положения. Чем отличается живое от неживого, каковы основные и общие для всех организмов закономерности жизненных явлений - ответ на эти вопросы составляет задачу общей биологии.
Обмен веществ и энергии между организмом и средой, способность к размножению, наследственность и изменчивость - неотъемлемые свойства всех организмов. Эти свойства - основа эволюции - необратимого исторического развития живой природы, которое сопровождается приспособлением организмов к условиям существования, образованием и вымиранием видов, преобразованием биогеоценозов и биосферы в целом. В результате эволюции возник многообразный мир живых существ.
Различают несколько структурно-функциональных уровней организации жизни (живой материи). Нижний, наиболее древний - суборганизменный. Это уровень молекулярных структур, где проходит граница между живым и неживым. Следующий уровень - клеточный. Клетка, ее структуры и основные биохимические процессы сходны у всех организмов. За ним следует уровень целостного организма. Неотъемлемые свойства всех организмов - способность к размножению, наследственность и изменчивость. Более сложный уровень организации жизни - популяционно-видовой. Высший уровень - экосистемный, биосферно-биогеоценотический, на котором сообщества популяций животных и растений вместе с их средой обитания образуют функционально-структурное единство. Целостность экосистем (биогеоценозов, биосферы) обусловлена обменом веществ и энергии между ее компонентами.
Общая биология изучает законы, характерные для всех уровней организации жизни. Значение этой дисциплины исключительно велико как в формировании материалистического мировоззрения, так и в ряде жизненно важных областей человеческой деятельности. Она приобретает все возрастающее практическое значение для сельского хозяйства, лесной и рыбной промышленности, биотехнологии, медицины, для рационального использования естественных ресурсов и охраны природы.
Биология служит теоретической базой сельскохозяйственного производства. Многие ее разделы непосредственно связаны с растениеводством и животноводством. Обеспечение все увеличивающегося населения земного шара продовольствием невозможно без создания новых высокоурожайных сортов сельскохозяйственных культур и продуктивных пород домашних животных. Достичь этого можно лишь зная законы наследственности и изменчивости. Благодаря открытиям в молекулярной биологии развивается биотехнология - производство ферментов, гормонов, кормовых белков, аминокислот с помощью микроорганизмов. Повышение плодородия земель, создание условий для получения устойчивых программированных урожаев - эти экологические задачи должны решать агрономы-биологи.
Биология изучает биологическую форму движения материи, т. е. совокупность организмов, живущих на , в том числе человека. Из-за огромного разнообразия представителей живого на Земле биология представляет собой комплекс различных биологических наук и включает ботанику, микологию (науку о грибах), зоологию, комплекс наук о человеке как биологическом объекте, общую биологию и другие науки. Ниже рассмотрены общие представления о биологии и ее составляющих.
Биология - комплекс наук, изучающих все живое вещество и организмы, им образуемые.
Какие науки включает в себя биология:
Ботаника - наука, изучающая биологические особенности растений. Совокупность всех растений на Земле называют флорой Земли. Традиционно вместе с растениями в курсе ботаники изучают грибы, вирусы, которые в строгом смысле не относятся к растениям, а принадлежат к другим царствам организмов. Так, грибы образуют особое царство Грибы, а наука о грибах называется микологией.
Зоология - наука, изучающая царство Животные.
Совокупность всех животных, населяющих Землю, называют фауной Земли. Принято говорить о фауне той или иной области, того или иного региона и т. д.
Биологические особенности человека изучает целый комплекс наук: анатомия, гигиена человека (несмотря на то что человек является структурной единицей царства Животные, он относится к , отряду приматов, семейству человекообразных обезьян, роду человек, виду человек разумный).
Общая биология - особый раздел биологии, изучающий наиболее общие закономерности биологической формы существования материи.
На современном этапе развития биологии общая биология представляет собой комплекс наук, состоящий из отдельных, достаточно самостоятельных, но тесно взаимосвязанных наук: молекулярной биологии, цитологии, теории развития и размножения, генетики, селекции, эволюционной теории, экологии. В предмете Общая биология эти науки представлены в виде разделов, которыми в курсе Общая биология с основами экологии и природоохранной деятельности являются следующие:
1. Цитология - раздел, изучающий клетку, ее химический состав, биохимические процессы, протекающие в клетке, строение и функции отдельных органоидов клетки.
2. Учение об индивидуальном развитии - онтогенезе - раздел, включающий учение о размножении и развитии организмов (тесно связан с цитологией).
3. Генетика с основами селекции - раздел, рассматривающий закономерности наследственности, изменчивости, их материальные носители (генетика), принципы и методы выведения новых пород животных, сортов растений и штаммов микроорганизмов (селекция); теоретической основой селекции является генетика.
4. Эволюционное учение (теория) - раздел, изучающий филогенез (историческое развитие видов); составной частью этого учения является дарвинизм; основой данного учения (теории) - генетика, селекция и другие биологические науки.
5. Экология с основами природоохранной деятельности - раздел, рассматривающий вопросы взаимосвязи организмов друг с другом, средой обитания, а также воздействие человека на Природу и пути преодоления негативных последствий этого воздействия.
Общая биология тесно взаимосвязана с комплексом медицинских и сельскохозяйственных наук, являясь, с одной стороны, их базой, а с другой - эти науки дают богатый фактический материал для иллюстрации общебиологических закономерностей. Знание и понимание вопросов общей биологии невозможно без владения знаниями математики, химии, физики, геологии, астрономии, философии и других наук естественного и гуманитарного циклов. Так, без знания основ органической химии невозможно понять ни молекулярную биологию, ни проблемы обмена веществ, лежащих в основе экологии, ни вопросы цитологии. Все это делает необходимым глубокое усвоение знаний как общебиологического характера, так и знаний других и естественно-математических и гуманитарных наук.
Знания общебиологических понятий и закономерностей имеют огромное значение для каждого человека, поскольку они являются базой для понимания основных проблем экологии (как специальной отрасли знаний), без овладения которыми современный человек не сможет выжить в постоянно усложняющейся экологической обстановке на нашей планете.
Что такое наука биология? Говоря простым языком, это изучение жизни во всем ее разнообразии и величии. От микроскопических водорослей и бактерий до больших слонов и гигантских синих китов, жизнь на нашей планете представляет невероятное многообразие. Беря это во внимание, откуда мы заем, что является живым? Каковы основные характеристики жизни? Все это очень важные вопросы с одинаково важными ответами!
Характеристики жизни
К живым существам относиться, как видимый , и , так и невидимый мир бактерий и вирусов. На базовом уровне мы можем сказать, что жизнь упорядочена. Организмы имеют чрезвычайно сложную организацию. Мы все знакомы с замысловатыми системами основной - клеткой.
Жизнь может «работать» . Имеется введу не ежедневное разнообразие работы, а поддержание метаболических процессов, путем получения энергии в виде пище из окружающей среды.
Жизнь растет и развивается . Это означает больше, чем просто копирование или увеличение размера. Живые организмы также имеют возможность восстанавливаться при определенных типах повреждений.
Жизнь может воспроизводиться . Вы когда-нибудь видели размножение грязи или камней? Вероятней всего нет! Жизнь способна происходить только от других живых существ.
Жизнь может реагировать . Вспомните о том, как в последний раз вы ударялись какой-нибудь частью своего тела. Почти мгновенно следует болевая реакция. Жизнь характеризуется реакцией на различные стимулы и внешние раздражители.
Наконец, жизнь может адаптироваться и отвечать требованиям, предъявляемым окружающей средой.
Существует три основных типа приспособлений, которые могут возникать у высших организмов:
- Обратимые изменения происходят как ответ на изменения в окружающей среде. Предположим, вы живете вблизи уровня моря и отправляетесь в горную местность. Вы можете начать испытывать затрудненное дыхание и увеличение частоты сердечных сокращений в результате изменения высоты. Эти симптомы исчезают, когда вы возвращаетесь к уровню моря.
- Соматические изменения происходят в результате продолжительных изменений в окружающей среде. Используя предыдущий пример, если вы долго будете оставаться в горной местности, вы заметите, что ваш сердечный ритм начнет замедляться, и вы начнете нормально дышать. Соматические изменения также обратимы.
- Окончательный тип адаптации называется генотипическим (вызванным генетической мутацией). Эти изменения происходят в генетическом составе организма и не обратимы. Примером может служить развитие устойчивости к пестицидам у насекомых и пауков.
Таким образом, жизнь организована, «работает», растет, размножается, реагирует на стимулы и приспосабливается. Эти характеристики лежат в основе изучения науки общей биологии.
Основные принципы современной биологии
Фундамент науки биологии, которая существует сегодня, основан на пяти основных принципах. Это теория клеток, теория генов, эволюция, гомеостаз и законы термодинамики.
- : все живые организмы состоят из клеток. является основной единицей жизни.
- : черты наследуются посредством передачи генов. расположены на и состоят из ДНК.
- : любое в популяции, которое унаследована в течение нескольких поколений. Эти изменения могут быть небольшими или большими, заметными или не столь заметными.
- : способность поддерживать постоянную внутреннюю среду в ответ на изменения окружающей среды.
Основы общей биологии - Под ред. Либберта Э. - 1982.
Книга ученых из ГДР под общей редакцией Э. Либберта, уже известного советскому читателю. В книге в систематической форме даются основные све« дения по общим вопросам биологии (особенности организации живой материи, обмен веществ, генетический код, наследственность и изменчивость, процессы размножения, эмбриогенез, регуляторные механизмы, поведение животных, эволюция, экологические взаимоотношения).
Предназначена для биологов всех специальностей, студентов университетов медицинских, сельскохозяйственных и ветеринарных институтов, преподавателей биологии средних школ и специалистов смежных областей.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие редактора перевода 5
Предисловие к четвертому изданию 6
Предисловие к первому изданию 7
Введение 9
Краткий исторический очерк проблемы жизни 13
Глава 1. Основные принципы организации живых систем.... 17
1.1. Живая материя 17
1.2. Энергия 22
1.3. Информация 38
Глава 2. Химические строительные блоки 50
2.1. Химические связи н взаимодействия между молекулами. . 50
2.2. Белки 52
2.3. Нуклеиновые кислоты 59
2.4. Углеводы 68
2.5. Липиды 72
Глава 3. Клетка как структурная единица 75
3.1. Клетка. Общий обзор 75
3.2. Цитоплазма - матрикс- цитозоль 81
3.3 Рибосомы 82
3.4. Мембраны 83
3.5. Клеточное ядро 88
3.6. Плазмиды 101
3.7. Митохондрии и пластиды 101
3.8. Система эндомембран 114
3.9. Микрофиламенты и внутриклеточные движения.... 124
3.10. Трубчатые (тубулярные) структуры 126
3.11. Параплазматические (эргастическне) включения. . . . 131
3.12. Клеточная стенка 132
Глава 4. Обмен веществ и энергии в клетке 139
4.1. Биокатализ 140
4.2. Обмен веществами между клеткой и окружающей средой. . 143
4.3. Диссимиляция как источник энергии 148
4.4. Ассимиляция 160
4.5. Обмен жиров и белков 174
4.6. Регуляция активности ферментов 175
Глава 5. Реализация генетической информации 183
5.1. Действие генов 184
5.2. От полипептида к признаку 192
5.3. Регуляция генной активности 194
5.4. Модификации 200
5.5. Взаимоотношения аллелей 201
5.6. Полигениое наследование и плейотропня 201
Глава 6. Репликация и сегрегация генетического материала. . . 203
6.1. Репликация ДНК 203
6.2. Клеточное деление у бактерий 206
6.3. Деление клеток н ядер у эукариот 206
Глава 7. Организм 210
7.1. Клетка (краткое повторение основных сведений) .... 210
7.2. От одноклеточных организмов к многоклеточным.... 212
7.3. От яйцеклетки к многрклеточному организму 229
7.4. Дифференцировка 233
7.5. Биологическое старение 237
7.6. Гормоны 239
Глава 8. Размножение 244
8.1. Бесполое размножение 244
8.2. Половое размножение (гамогония) 246
8.3. Чередование поколений 251
Глава 9. Возбудимость - движение-поведение 258
9.1. Возбудимость (раздражимость) 258
9.2. Движение (подвижность) 273
9.3. Поведение 281
Глава 10. Наследственные изменения 293
10.1. Мутации 293
10.2. Рекомбинации 304
Глава 11. Эволюция 319
11.1. Сущность эволюции 319
11.2. Факторы эволюции. . 325
11.3. Пути эволюции 347
Глава 12. Взаимоотношения организмов со средой 363
12.1. Окружающая среда (Ungebung und Umwelt) 363
12.2. Условия среды 364
12.3. Организм и среда 375
12.4. Популяция и окружающая среда 386
12.5. Экосистемы 398
12.6. Человек и окружающая среда......... 409
Приложение. Обзор растительного и животного царств 413
Источники, из которых заимствованы иллюстрации 419
Предметный указатель 422
Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Основы общей биологии - Под ред. Либберта Э. - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.
Скачать djvu
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.