Раздел 3. 3 Разнообразие организмов одноклеточные и многоклеточные автотрофы, гетеротрофы. Вирусы неклеточные формы жизни. Меры профилактики распространения вирусных заболеваний
Скачать 2.04 Mb.
|
3.1. Разнообразие организмов: одноклеточные и многоклеточные; автотрофы, гетеротрофы. Вирусы — неклеточные формы жизни. Меры профилактики распространения вирусных заболеваний Из всех свойств живого вирусы проявляют только способность к воспроизведению, но это становится возможным лишь в клетке-хозяине Вирусы существуют в двух формах: покоящейся (неклеточной) и воспроизводящейся (внутриклеточной). Свободноживущих вирусов нет, все они — внутриклеточные паразиты на генетическом уровне. Собственно вирусы являются паразитами эукариотических клеток, а бактериофаги паразитируют только на клетках бактерий Непосредственно в клетку вирусы могут попадать случайно с жидкостью, поглощаемой путем пицоцитоза, однако чаще их проникновению предшествует контакт с мембраной клетки-хозяина. Большинство вирусов проникает не в любую клетку организма-хозяина, а в строго определенную: вирусы гепатита — в клетки печени, риновирусы — в клетки слизистой оболочки верхних дыхательных путей 3.2. Воспроизведение организмов, его значение. Способы размножения, сходство и отличие полового и бесполого размножения. Оплодотворение у цветковых растений и позвоночных животных. Внешнее и внутреннее оплодотворение Воспроизведение — способность организмов образовывать себе подобных (потомство) — является одним из важнейших свойств жизни Размножение — это воспроизведение генетически сходных особей данного вида, которое характеризуется увеличением числа особей в дочернем поколении по сравнению с поколением родителей. При размножении обеспечивается преемственность и непрерывность жизни. Преемственность заключается в том, что в процессе воспроизведения дочернему поколению передается вся генетическая информация, заложенная в родительском поколении. Партеногенез — развитие нового организма из неоплодотво- ренной яйцеклетки. Полиэмбриония — разделение зародыша, сформировавшегося в том числе и в результате оплодотворения, на несколько зародышей Сравнительная характеристика полового и бесполого размножения
Оплодотворение — процесс слияния женской и мужской гамет и образования зиготы У животных различают внешнее и внутреннее оплодотворение. При внешнем оплодотворении гаметы сливаются вне организма (например, у рыб и многих земноводных этот процесс протекает в воде). При внутреннем оплодотворении слияние половых клеток происходит внутри организма (у пресмыкающихся, птиц, млекопитающих), что уменьшает вероятность гибели половых клеток, а зигота оказывается защищенной материнским организмом Оплодотворение у растений и животных протекает однотипно, что является одним из доказательств единства происхождения всей живой природы. Оплодотворение у цветковых растений было открыто в 1898 г. С. Г. Навашиным. Оно называется двойным, так как в этом процессе принимают участие два спермия. Оплодотворение происходит в завязи пестика цветка, которая содержит зародышевый мешок. После оплодотворения из семязачатка образуется семя, а из завязи — плод. Зигота растет, путем митотических делений превращается в многоклеточный зародыш. Кратное увеличение числа хромосом в эндосперме повышает интенсивность обмена веществ и ускоряет рост клеток эндосперма 3.3. Онтогенез и присущие ему закономерности. Эмбриональное и постэмбриональное развитие организмов. Причины нарушения развития организмов Онтогенез — индивидуальное развитие организма — период от рождения (момента образования зиготы) до смерти Рост особей вида зависит от наследственных закономерностей, регулирующих механизмов организма и внешних условий. У животных рост регулируется нейрогормонами; у растений — фитогормонами. Важное значение для реализации онтогенеза имеет регенерация — процессы восстановления утраченных или поврежденных частей, а также восстановления целостного организма из отдельной его части Метаморфоз — процесс постэмбрионального созревания, при котором наблюдаются быстрые изменения, происходящие при переходе от личиночной стадии к взрослой форме. У беспозвоночных животных метаморфоз встречается очень часто (бабочки, жуки, мухи, пчелы) Жизненный цикл — последовательность стадий развития, через которые проходят представители вида от зиготы одного поколения до зиготы следующего 3.4. Генетика, ее задачи. Наследственность и изменчивость — свойства организмов. Методы генетики. Основные генетические понятия и символика. Хромосомная теория наследственности. Современные представления о гене и геноме Основные термины и понятия генетики
3.5. Закономерности наследственности, их цитологические основы. Закономерности наследования, установленные Г. Менделем, их цитологические основы (моно- идигибридное скрещивание). Законы Т. Моргана: сцепленное наследование признаков, нарушение сцепления генов. Генетика пола. Наследование признаков, сцепленных с полом. Взаимодействие генов. Генотип как целостная система. Генетика человека. Методы изучения генетики человека
Сцепленное наследование — совместное наследование генов, находящихся в одной хромосоме. Явление сцепления было изучено Т. Морганом. При сцепленном наследовании наблюдается явление кроссинговера — перекреста гомологичных хромосом в процессе мейоза и обмен участками между хромосомами Гомогаметный пол — пол, сформированный гаметами, одинаковыми по половой хромосоме. У человека, млекопитающих, дрозофилы гомогаметен женский пол, у бабочек, пресмыкающихся и птиц — мужской. Гетерогаметный пол — пол, сформированный гаметами, неодинаковыми по половой хромосоме Пол организма определяется в момент зачатия; вероятность рождения самца или самки равна 1:1 Некоторые гены находятся в половых хромосомах, которые неодинаковы у особей разного пола, поэтому наследование кодируемых ими признаков имеет свои особенности: сцепленные с полом признаки матери проявляются у сыновей уже в первом поколении, а признаки отцов — у дочерей. Если же какой-либо признак закодирован в гене Y-хромосомы, то он будет передаваться только по мужской линии. Генотип — целостная система взаимодействующих генов организма. Гены могут наследоваться независимо либо находиться в тесном взаимодействии друг с другом. Целостность генотипа сформировалась в процессе эволюции вида Законы наследственности применимы не только к растениям и животным, но и к человеку. От родителей ребенок получает набор генов, определяющих развитие всех признаков. У человека, как и у других организмов, есть доминантные и рецессивные признаки Методы изучения генетики человека Генеалогический метод — изучение родословной человека для выявления распространения какого-либо признака или наследственного заболевания, установление наследственного характера определенных способностей человека Цитогенетический метод — исследование структуры хромосом. Хромосомы, окрашенные специальными красителями, рассматривают под микроскопом. Используют для изучения наследственных заболеваний, связанных с нарушениями структуры хромосом Близнецовый метод — сравнение характера проявления одних и тех же признаков у близнецов. Используется для выявления роли наследственности и среды в развитии тех или иных признаков Биохимический метод — выявление нарушений обмена веществ при некоторых наследственных заболеваниях Онтогенетический метод — используется для выяснения механизма развития наследственных заболеваний в онтогенезе, что важно для их лечения и профилактики Популяционный метод — изучение распространения отдельных генов или хромосомных аномалий в человеческих популяциях Особенности изучения генетики человека Невозможность произвольного скрещивания. Позднее наступление половой зрелости. Небольшое число детей у большинства супружеских пар. Невозможность уравнивания условий жизни для потомства. 3.6. Закономерности изменчивости. Ненаследственная (модификационная) изменчивость. Норма реакции. Наследственная изменчивость: мутационная, комбинативная. Виды мутаций и их причины. Значение изменчивости в жизни организмов и в эволюции Сравнительная характеристика модификации и мутации
3.7. Значение генетики для медицины. Наследственные болезни человека, их причины, профилактика. Вредное влияние мутагенов, алкоголя, наркотиков, никотина на генетический аппарат клетки. Защита среды от загрязнения мутагенами Наследственные заболевания — заболевания, возникновение и развитие которых связано с дефектами в программном аппарате клеток, передаваемыми по наследству через гаметы. Известно более 700 заболеваний человека, вызванных изменением числа или структуры хромосом
Наследственные заболевания
3.8. Селекция, ее задачи и практическое значение. Вклад Н. И. Вавилова в развитие селекции. Методы селекции и их генетические основы. Методы выведения новых сортов растений, пород животных, штаммов микроорганизмов. Значение генетики для селекции. Биологические основы выращивания культурных растений и домашних животных Селекция — это наука о методах создания пород домашних животных, сортов культурных растений и штаммов микроорганизмов с требующимися человеку свойствами. Под селекцией понимают и сам процесс изменения живых организмов, осуществляемый человеком с целью сохранения и изучения свойств Порода (сорт, штамм) — это популяция организмов, искусственно созданная человеком и характеризующаяся специфическим генофондом, наследственно закрепленными морфологическими и физиологическими признаками, определенным уровнем и характером продуктивности 3.9. Биотехнология, ее направления. Клеточная и генная инженерия, клонирование. Роль клеточной теории в становлении и развитии биотехнологии. Значение биотехнологии для развития селекции, сельского хозяйства, микробиологической промышленности, сохранения генофонда планеты. Этические аспекты развития некоторых исследований в биотехнологии (клонирование человека, направленные изменения генома) Биотехнология — использование живых организмов и биологических процессов в промышленности и сельском хозяйстве; производство необходимых для человека веществ с использованием достижений микробиологии и биохимии Генная инженерия — это отрасль молекулярной биологии и генетики, задачей которой является конструирование генетических структур по заранее намеченному плану, создание организмов с новой генетической программой Клеточная инженерия — это метод конструирования клеток нового типа на основе их культивирования, гибридизации и реконструкции. При этом в клетки вводят новые хромосомы, ядра и другие клеточные структуры Достижения клеточной инженерии
генной инженерии
|