Пособие по биологии. Пособие по биологии для поступающих в вузы Авторы Пименов А. В., Гончаров О. В
 Скачать 34.42 Mb.
|
|
Пименов А.В., Гончаров О.В. Пособие по биологии для поступающих в вузы Авторы: Пименов А.В., Гончаров О.В. Пособие написано в соответствии с действующей программой по биологии для поступающих в вузы, содержит необходимые и достаточные сведения по ботанике, зоологии, анатомии человека и общей биологии. Материал изложен на современном уровне, по всем разделам информация дается с «запасом», и её более чем достаточно для поступления в высшее учебное заведение. В книге приведены 384 рисунка и 11 таблиц, помогающие восприятию изложенного материала, в конце каждого раздела имеются вопросы для самоконтроля. Особое внимание в пособии обращено на изложение тех тем курса биологии, которые обычно вызывают у школьников наибольшие затруднения. Прослеживаются основные этапы эволюции органического мира, эволюционные изменения в строении и функциях организмов. Предназначено для абитуриентов, слушателей подготовительных отделений, учащихся колледжей, лицеев, гимназий с углубленным изучением биологии, учителей биологии. Научный редактор Гороховская Е.А. Рецензент доктор биологических наук, профессор Шарова И.Х. Растения, главы 35, 36, 38, 39, 40 написаны Гончаровым О.В. Животные, Человек, главы 37, 41, 42, 43, 44, 45 и основные вопросы для повторения ко всем разделам написаны Пименовым А.В. Оглавление От авторов 21 Раздел 1. Царство Растения (Plantae) 22 Введение 22 Морфология и анатомия растений 24 Глава 1. Особенности строения растительных клеток 24 Глава 2. Растительные ткани 29 апикальная меристема; 29 латеральная меристема; 29 интеркалярная меристема; 29 раневая меристема. 29 эпидерма; 29 перидерма (пробка); 29 корка (ритидом); 29 эпиблема. 29 ассимиляционная (хлорофиллоносная) паренхима (хлоренхима); 29 запасающая паренхима. 29 колленхима; 29 склеренхима. 29 ксилема; 29 Флоэма. 29 наружные секреторные структуры; 29 внутренние секреторные структуры. 29 2.1. Образовательные ткани (меристемы) 30 2.2. Покровные ткани 30 2.3. Механические (арматурные) ткани 32 2.4. Проводящие ткани 33 2.5. Основные ткани 34 2.6. Выделительные ткани 35 Глава 3. Вегетативные органы 36 3.1. Корень и корневые системы 36 3.1.1. Морфология корня 36 3.1.2. Анатомическое строение корня 38 3.1.3. Корневые системы 40 3.1.4 Почва 40 3.1.5. Удобрения 41 3.1.4. Физиология корня 43 3.2. Побег и системы побегов 49 3.2.1. Морфология побега 49 Внешнее строение побега 49 Почки 51 пазушные почки — почки, развивающиеся в пазухах листьев; 52 придаточные почки — любые не верхушечные и не пазушные почки; они возникают на взрослых частях стебля, корня и листа из внутренних тканей. 52 3.2.2. Развитие побега из почки 52 3.2.3. Образование системы побегов. Ветвление 52 Моноподиальным, если конус нарастания функционирует многие годы (верхушечная почка сохраняется на протяжении всей жизни растения и нарастание главного побега в длину происходит неопределенно долго). Пазушные почки дают начало 53 Симподиальным, если верхушечная почка ежегодно отмирает, а ей на смену приходит одна из ближайших боковых почек, из который развивается побег, принимающий направление и внешний вид главного побега (береза, тополь). Вариантом симподиального ветвления является ложнодихотомическое: верхушечная почка отмирает, а две супротивно расположенные боковые почки образуют два верхушечных побега (конский каштан, сирень). 53 3.2.4. Видоизменения побега 53 Надземные столоны. Столоны — побеги с длинными тонкими междоузлиями и чешуевидными бесцветными, реже зелеными листьями (костяника, лютик ползучий). Недолговечны, служат для вегетативного размножения и расселения. Столоны земляники называют усами. 54 Колючки. Выполняют главным образом защитную функцию. Могут быть простыми (неветвящимися) и сложными (ветвящимися) (терн, абрикос, облепиха, лимон, боярышник). 54 Усики. Развиваются у растений с тонким и слабым стеблем, не способным самостоятельно поддерживать вертикальное положение (арбуз, виноград, циссус). 54 Кладодии и филлокладии — видоизмененные боковые побеги, выполняющие функцию листьев. Листья либо редуцированы, либо видоизменены в колючки. 54 Кладодии — боковые побеги с зелеными плоскими длинными стеблями, способными к неограниченному росту (спаржа, некоторые кактусы). 54 Филлокладии — боковые побеги с зелеными плоскими короткими стеблями (похожи на листья), имеющие ограниченный рост (иглица). На них образуются чешуевидные листья и соцветия. 54 Стеблевые суккуленты — мясистые побеги кактусов, молочаев. Выполняют водозапасающую и ассимиляционную функции. Стебли колонновидные, шаровидные или плоские (имеют вид лепешек). Возникают в связи с редукцией или метаморфозом листьев. 54 Корневище — многолетний подземный (иногда полупогруженный) побег (ландыш, пырей ползучий, валериана и др.). Выполняет функции возобновления, вегетативного размножения и накопления запаса питательных веществ. Внешне напоминает корень, но состоит из метамеров, имеет верхушечную и пазушные почки, редуцированные листья в виде бесцветных чешуй. Узлы обнаруживаются по листовым рубцам и остаткам сухих листьев или по живым чешуевидным листьям. Из стеблевых узлов развиваются придаточные корни. Запасные питательные вещества откладываются в стеблевой части побега. 55 Клубень — видоизмененный побег, состоящий из одного или нескольких метамеров, стебель которого сильно утолщен. Выполняет запасающую функцию, может быть органом возобновления многолетних растений, часто служит для вегетативного размножения. Клубень представляет собой утолщения подземного побега (картофель, топинамбур, настурция клубненосная). Формирование клубня происходит на верхушке подземного столона за счет деятельности верхушечной меристемы. Верхушечная почка столона утолщается, ее ось разрастается. Маленькие пленчатые чешуевидные листья быстро отмирают и опадают, а на их месте образуются листовые рубцы — бровки. В пазухе каждого листа в углублениях возникают группы из трех-пяти почек — глазков. Почки располагаются на клубне спирально. Среди почек различают верхушечные и боковые. На поперечном срезе клубня картофеля можно обнаружить 4 слоя: перидерму, камбий, древесину и сердцевину. 55 Луковица. Представляет собой укороченный, главным образом подземный побег (лук, чеснок, лилии). Стеблевая часть луковицы (донце) с сильно укороченными междоузлиями несет многочисленные сочные видоизмененные листья — чешуи. Наружные чешуи быстро истощаются, подсыхают и выполняют защитную функцию. В сочных чешуях откладываются запасные питательные вещества. В пазухах луковичных чешуй находятся почки, из которых формируются надземные побеги или новые луковицы. На донце образуются придаточные корни. Луковица может быть однолетней (лук, кандык) и многолетней (нарцисс, гиацинт). 56 Клубнелуковица. Представляет собой укороченный побег, внешне похожий на луковицу (гладиолус, шафран, безвременник). Является промежуточной формой между клубнем и луковицей. Основную массу клубнелуковицы составляет утолщенная стеблевая часть, покрытая чешуевидными сухими листьями. Образуется клубнелуковица путем разрастания и утолщения одного или нескольких междоузлий. Фактически клубнелуковица — это облиственный клубень. На оси клубнелуковицы хорошо заметны узлы, междоузлия и пазушные почки. 56 3.2.5. Стебель — осевой орган побега 56 Общая характеристика стебля 56 Анатомия стебля 57 Транспорт веществ по стеблю 59 3.2.6. Лист — боковой орган побега 60 Морфология листа 60 Анатомия листа 64 Функции листа 65 Видоизменения листа 68 Листопад 69 Глава 4. Размножение растений 70 4.1. Бесполое размножение 70 микроспоры — более мелкие споры, формирующиеся в микроспорангиях, из них вырастают мужские заростки (гаметофиты); 70 мегаспоры — более крупные споры, формирующиеся в мегаспорангиях, из них вырастают женские заростки (гаметофиты). 70 4.2. Вегетативное размножение растений 71 4.3. Половое размножение 77 Глава 5. Генеративные органы 78 5.1. Цветок 78 5.1.1. Морфология цветка 78 венчиковидный околоцветник — околоцветник, образованный ярко окрашенными листочками (тюльпан, лилия); 80 чашечковидный околоцветник — околоцветник, образованный зелеными листочками (крапива, конопля). 80 5.1.2. Соцветия 86 5.1.3. Опыление 88 анемофилия — опыление с помощью ветра; 89 гидрофилия — опыление с помощью воды. 89 энтомофилия — опыление насекомыми; 89 орнитофилия — опыление птицами. 89 5.1.4. Оплодотворение. Образование плодов и семян 89 5.2. Семя 90 5.2.1. Состав семян 90 5.2.2. Строение семени 91 5.2.3. Типы семян 91 5.2.4. Условия прорастания семян 92 5.3. Плод 93 5.3.1. Околоплодник 94 4.3.2. Классификация плодов 94 простой плод — плод, образованный из завязи единственного пестика (горох, вишня, мак); 94 сложный, или сборный, плод — плод, образованный из нескольких пестиков одного цветка (малина, ежевика, лютик). 94 сухие плоды — плоды с сухим, деревянистым или кожистым околоплодником (фасоль, лещина, белена); 94 сочные плоды — плоды, у которых весь околоплодник или его часть сочная или мясистая (груша, смородина, арбуз). 94 односеменные плоды (слива, пшеница); 94 многосеменные плоды (крыжовник, дыня, помидор). 94 вскрывающиеся — плоды, которые после созревания семян растрескиваются по швам или по поверхности плодолистика (горох, бальзамин, фиалка); 95 невскрывающиеся — плоды, из которых семена освобождаются после разрушения околоплодника (овес, одуванчик, лещина). 95 Коробочковидные плоды (рис. 54): 95 боб — одногнездный, чаще многосеменной плод (иногда односеменной например, у клеверов), вскрывающийся одновременно по брюшному и спинному швам, семена прикрепляются к створкам плода вдоль брюшного шва (акация белая, люпин, душистый горошек); 95 стручок, стручочек — двугнездный, многосеменной плод, образованный двумя плодолистиками, семена располагаются на перегородке между створками (левкой, сурепка, капуста); у 95 коробочка — многосемянный плод, образованный двумя или более плодолистиками (табак, хлопчатник). Коробочки могут быть одногнездными и многогнездными. 95 Ореховидные плоды (рис. 55): 95 орех — плод с деревянистым околоплодником, не срастающимся с семенной кожурой, образованный из двух плодолистиков (лещина). У лещины орехи заключены в плюску — листовидную обертку, развивающуюся из трех сросшихся прицветников; 95 орешек — отличается от ореха меньшими размерами (гречиха, липа); 95 крылатка — орех без плюски, имеющий крыло, образующееся из сросшихся с околоплодником чешуевидных прицветников и прицветничков (береза, ольха) или из приросших к околоплоднику сегментов околоцветника (вяз, щавель); 95 желудь — плод с тонкокожистым или тонкодеревянистым околоплодником, не срастающимся с семенем, образованный тремя плодолистиками; имеет чашевидную плюску, образованную видоизмененными стерильными веточками соцветия (дуб, бук); 96 семянка — плод с кожистым околоплодником, не срастающимся с семенем, образованный чаще всего из двух плодолистиков; часто имеет придатки, представляющие собой видоизмененные прицветники или части околоцветника (астра, одуванчик); 96 зерновка — плод с тонким пленчатым (реже мясистым — у некоторых бамбуков) околоплодником, срастающимся с семенной кожурой, образованный из двух (реже трех) плодолистиков (рожь, рис, бамбук). 96 96 Ягодовидные плоды (рис. 56): 96 ягода — как правило, многосеменной плод с сочным мясистым эндо- и мезокарпием, в мякоть которых погружены семена, и тонким пленчатым или кожистым экзокарпием (виноград, томаты, брусника, черника, клюква); 96 померанец, или гесперидий — плод цитрусовых растений (апельсин, лимон). Экзокарпий состоит из наружной эпидермы, покрытой кутикулой и слоем воска, и хлорофиллоносной паренхимы с маслянистыми железками (при созревании плода хлоропласты превращаются в хромопласты, и зеленые плоды 96 гранатина — плод, мякоть которого образуется из сочного наружного слоя семенной кожуры многочисленных семян. Околоплодник и ткани цветочной трубки у зрелого плода подсыхают и образуют твердую кожистую кожуру. 97 яблоко (рис. 57) — как правило, многосеменной плод, у которого мякоть развивается в основном из тканей цветочной трубки (основания тычинок, лепестков и чашелистиков) или в малой степени из тканей экзо- и мезокарпия; внутренняя часть плода (эндокарпий), перепончатая или хрящеватая, образует стенки гнезд с семенами (яблоня, груша, рябина, боярышник); 97 тыквина (рис. 57) — многосемянный плод с твердым, жестким, одревесневающим или кожистым экзокарпием и мясистым мезо- и эндокарпием; в образовании плода принимают участие разросшиеся плаценты(тыква, огурец). 97 Костянковидные плоды: 97 сочная костянка — плод с мясистым сочным мезокарпием и деревянистым эндокарпием (косточка) (слива, вишня, черешня); 97 сухая костянка — по строению сходен с сочной костянкой, но при полном созревании мезокарпий подсыхает (миндаль, грецкий орех). 97 сборная костянка (многокостянка) — совокупность множества костянок, располагающихся на общем цветоложе (малина, ежевика): 98 сборная орешек (многоорешек) — совокупность множества орешков (лютик, горицвет, лапчатка). Многоорешек земляники и клубники представляет собой сильно разросшийся мясистый и сочный гипантий, на выпуклой поверхности которого у углублениях расположены орешки. Его называют земляничиной. Многоорешек шиповника — цинородий — плод, образованный разросшимся кувшинчатым гипантием, в нижней части которого прикреплены орешки. 98 Систематика растений 98 Глава 6. Низшие растения, или Водоросли 98 фрагментации таллома; 99 деления клеток одноклеточных водорослей; 99 у колониальных — распада колоний. 99 6.1. Красные водоросли, или багрянки 100 6.2. Отдел Бурые водоросли 102 6.3. Отдел Зеленые водоросли 103 6.4. Значение водорослей 107 Высшие растения 108 Глава 7. Отдел Моховидные (Bryophyta) 108 Значение мхов 112 Глава 8. Отдел Плауновидные (Lecopodiophyta) 112 Значение плаунов 113 Глава 9. Отдел Хвощевидные (Equisetophyta) 114 Значение хвощей 116 Глава 10. Отдел Папоротниковидные (Polypodiophyta) 116 Семенные растения 118 Глава 11. Отдел Голосеменные (Gimnospermae) 118 Глава 12. Отдел Покрытосеменные (Angiospermae) 123 12.1. Двудольные растения 125 Трубчатый цветок. Околоцветник двойной, цветок правильный. Чашечка развита слабо, часто имеет вид хохолка. Лепестки венчика срастаются в трубку. 129 Язычковый цветок. Околоцветник двойной, цветок неправильный. Чашечка развита слабо, в виде хохолка или зубчиков. Лепестки венчика срастаются. В 129 Ложноязычковый цветок. Венчик состоит из трех сросшихся лепестков, имеет вид более или менее длинного язычка, заканчивающегося тремя зубцами. Эти цветки чаще пестичные, иногда бесполые. 130 Воронковидный цветок. Венчик по форме напоминает воронку. Бесполый цветок, служит для привлечения насекомых. 130 11.2. Однодольные растения 130 Раздел 2. Царство Грибы (Mycota) 132 Глава 13. Отдел Грибы 132 гаметогамия — слияние гамет, образующихся в гаметангиях (изогамия, гетерогамия, оогамия); 133 соматогамия — слияние двух клеток вегетативного мицелия; 133 гаметангиогамия — слияние двух половых структур, не дифференцированных на гаметы. 133 13.1.1. Плесневые грибы. Дрожжи 133 13.1.2. Шляпочные грибы 135 13.1.3. Грибы-паразиты растений 137 13.1.4. Значение грибов 138 13.2. Отдел Лишайники (Lichenophyta Lichenes) 139 13.2.1. Морфология лишайников 139 13.2.2. Физиология лишайников 140 частями таллома (чаще всего); 141 специальными образованиями, состоящих из гиф гриба, оплетающих клетки водорослей (рис. 90): 141 соредиями, образующимися внутри слоевища и освобождающимися в результате разрыва коркового слоя; 141 изидиями, формирующимися на поверхности слоевища. 141 13.2.3. Значение лишайников 141 Раздел 3. Царство Дробянок (Mychota) 142 Глава 14. Бактерии 142 14.1. Морфология бактерий 142 микрококки — делятся в разных плоскостях, лежат одиночно; 142 диплококки — делятся в одной плоскости, образуют пары; 142 тетракокки — делятся в двух плоскостях, образуют тетрады; 142 стрептококки — делятся в одной плоскости, образуют цепочки; 142 стафилококки — делятся в разных плоскостях, образуют скопления, напопоминающие грозди винограда; 142 сарцины — делятся в трех плоскостях, образуют пакеты по 8 особей. 143 бациллы (палочковидные) — делятся в разных плоскостях, лежат одиночно; 143 вибрионы — в виде запятой; 143 спириллы — имеют от 4 до 6 витков; 143 спирохеты — длинные и тонкие извитые формы с числом витков от 6 до 15. 143 14.2. Физиология бактерий 146 сапротрофами, то есть питатьтся мертвым органическом веществом; 146 паразитами, то есть потреблять органическое вещество живых растений и животных. 146 фотосинтетиков, осуществляющих процессы синтеза за счет энергии солнечного света с помощью бактериохлорофилла; 146 хемосинтетиков, синтезирующих органические вещества за счет химической энергии окисления серы, сероводорода, аммиака и т.д. 146 14.3. Значение бактерий 148 Основные вопросы для повторения 150 Ткани 150 Корень 150 Побег 150 Лист 150 Цветы и соцветия 151 Плоды и семена 151 Классификация цветковых 151 Грибы 152 Водоросли 152 Лишайники 152 Моховидные 152 Папоротникообразные 152 Голосеменные 153 Раздел 4. Царство Животные (Zoa) 154 Глава 15. Подцарство Простейшие (Protozoa) 157 15.1. Общая характеристика 157 15.2. Тип Корнежгутиковые (Sarcomastigophora) 158 15.2.1. Класс Корненожки, или Саркодовые (Sarcodina) 158 15.2.2. Класс Жгутиконосцы (Mastigophora) 159 15.2.3. Тип Инфузории, или Ресничные (Ciliophora) 162 15.2.4. Тип Споровики (Sporozoa) 163 Подцарство Многоклеточные 166 Глава 16. Тип Кишечнополостные (Coelenterata) 166 16.1. Появление многоклеточных животных 166 16.2. Общая характеристика типа 167 16.2. Класс Гидроидные полипы (Hydrozoa). 168 16.3. Класс Сцифоидные медузы (Scyphozoa) 169 Глава 17. Тип Плоские черви (Plathelminthes) 171 17.1. Общая характеристика типа 171 17.2. Класс Ресничные (Turbellaria) 173 17.3. Класс Сосальщики (Trematoda) 175 17.4. Класс Ленточные (Cestoda) 177 Первичнополостные 181 Глава 18. Тип Круглые черви (Nemathelminthes) 181 18.1. Общая характеристика типа 181 18.2. Строение и жизнедеятельность нематод 182 Вторичнополостные 186 Глава 19. Тип Кольчатые Черви (Annelida) 186 19.1. Общая характеристика типа 186 19.2. Строение и жизнедеятельность 187 Глава 20. Тип Моллюски (Mollusca) 192 Класс Двустворчатые (Bivalvia), Класс Брюхоногие (Gastropoda) 192 20.1. Общая характеристика типа 192 20.2. Строение и жизнедеятельность 193 Глава 20. Тип Членистоногие (Arthropoda) 199 20.1. Общая характеристика типа 199 20.2. Подтип Жабродышащие (Branchiata) Класс Ракообразные (Crustacea) 201 20.3. Подтип Хелицеровые (Chelicerata) Класс Паукообразные (Arachnida) 204 20.4. Подтип Трахейные (Tracheata) Класс Насекомые (Insecta) 210 Строение и жизнедеятельность 210 грызущего типа — характерны для насекомых, питающихся жесткой растительной пищей (жуки, прямокрылые, тараканы и др.) — наиболее древний, исходный тип ротовых аппаратов; 211 грызуще — сосущие ротовые аппараты у пчел; 211 колюще — сосущие ротовые аппараты у клопов, комаров; 211 сосущие ротовые аппараты у бабочек; 211 лижущий ротовой аппарат у мух. 211 Глава 21. Тип Хордовые (Chordata) 220 Подтип Бесчерепные (Acrania) Класс Головохордовые (Cephalochordata) 220 21.1. Общая характеристика типа 220 21.2. Ланцетник 222 выделительную систему нефридиального типа; 225 отсутствие в пищеварительной системе дифференцированных отделов и сохранение внутриклеточного пищеварения; 225 фильтрующий способ питания с образованием околожаберной полости для защиты жаберных щелей от засорения; 225 метамерию (повторяющееся расположение) половых органов и нефридиев; 225 отсутствие сердца в кровеносной системе; 225 слабое развитие эпидермиса, он однослойный, как у беспозвоночных животных. 225 Подтип Позвоночные (Vertebrata) Надкласс Рыбы (Pisces) 226 21.3. Характеристика подтипа 226 21.4. Характеристика надкласса 229 21.5. Класс Хрящевые рыбы (Сhondrichtyes) 230 21.6. Класс Костные рыбы (Osteichtyes) 231 Надкласс Наземные позвоночные (Tetrapoda) 238 Класс Земноводные (Amphibia) 238 21.7. Характеристика класса 238 21.8. Строение и жизнедеятельность 240 Класс Пресмыкающиеся (Reptilia) 248 21.9. Характеристика класса 248 21.10. Строение и жизнедеятельность 249 Класс Птицы (Aves) 257 21.11. Характеристика класса 257 21.12. Строение и жизнедеятельность 258 Класс Млекопитающие (Mammalia) 270 21.13. Общая характеристика класса 270 21.14. Строение и жизнедеятельность 272 Основные вопросы для повторения 287 Простейшие 287 Кишечнополостные 287 Плоские черви 288 Круглые черви 288 Кольчатые черви 289 Членистоногие, ракообразные 289 Членистоногие, Паукообразные 289 Членистоногие, Насекомые 289 Головохордовые 290 Рыбы 290 Земноводные 290 Пресмыкающиеся 291 Птицы 291 Млекопитающие 291 Раздел 5. Человек 292 Глава 22. Общее знакомство с организмом человека 292 22.1. Человек и окружающая среда 292 22.2. Строение и свойства клеток 293 22.3. Ткани 294 22.4. Органы, системы органов 297 Глава 23. Опорно-двигательная система 299 23.1. Скелет 299 23.2. Мышцы. 302 Глава 24. Кровь 304 24.1. Виды внутренней среды 304 24.2. Эритроциты, переливание крови 305 24.3. Свертывание крови 307 24.4. Лейкоциты, иммунитет 308 Глава 25. Кровообращение 310 25.1. Органы кровообращения. Сердце 310 25.2. Работа сердца. Регуляция работы 312 25.3. Круги кровообращения 314 25.4. Кровяное давление. Движение крови 314 25.5. Лимфа. Лимфатические сосуды и узлы 316 Глава 26. Дыхательная система 317 26.1. Строение органов дыхания 317 26.2. Жизненная емкость легких 319 26.3. Газообмен в легких и тканях 319 26.4. Регуляция дыхания 320 Глава 27. Пищеварительная система 321 27.1. Функции органов пищеварения 321 27.2. Строение пищеварительной системы. 322 27.3. Пищеварение в ротовой полости 322 27.4. Пищеварение в желудке 324 27.5. Пищеварение в кишечнике. 325 Глава 28. Обмен веществ и энергии 328 28.1. Общая характеристика 328 28.2. Белковый обмен 328 28.3. Углеводный обмен 329 28.4. Жировой обмен 330 28.5. Водно-солевой обмен 330 28.6. Витамины 331 Глава 29. Выделительная система. 333 29.1. Строение и функции. 333 29.2. Образование мочи. 335 29.3. Регуляция мочевыделения. 336 Глава 30. Эндокринная система. 336 30.1. Железы организма. 336 30.2.Гипоталамо-гипофизарная система. 337 30.3. Щитовидная, паращитовидные железы, надпочечники. 339 30.4. Поджелудочная железа, половые железы 341 Глава 31. Нервная система 342 31.1. Строение и функции 342 31.2. Строение и функции спинного мозга 343 31.3. Строение и функции головного мозга 344 31.4. Автономная нервная система 347 Глава 32. Органы чувств (Анализаторы) 349 32.1. Понятие об анализаторах 349 32.2. Зрительный анализатор. 350 32.3. Слуховой и вестибулярный анализаторы 353 32.4. Кожный анализатор. 355 Глава 33. Высшая нервная деятельность 358 33.1. Создание учения о ВНД. Рефлексы 358 Глава 34. Размножение и развитие человека 360 34.1. Мужская половая система 360 34.2. Женская половая система 362 34.3. Менструальный цикл: 362 Основные вопросы для повторения 365 Общее знакомство с организмом человека 365 Опорно-двигательная система 366 Кровь 366 Кровообращение 367 Дыхательная система 368 Пищеварительная система 369 Обмен веществ и энергии 370 Выделительная система 371 Нервно-гуморальная регуляция 371 Органы чувств 373 Высшая нервная деятельность 373 Размножение и развитие человеческого организма 374 Раздел 6. Общая биология 375 Глава 35. Введение в цитологию 375 35.1. Предмет и содержание цитологии 375 35.2. Развитие представлений о клетке 376 35.3. Общая характеристика химического состава клетки 378 35.4. Неорганические вещества клетки 378 гидрофильные вещества — вещества, хорошо растворимые в воде; 379 гидрофобные вещества — вещества, практически нерастворимые в воде. 379 35.5. Органические вещества 381 35.5.1. Белки 381 35.5.2. Углеводы 392 35.5.3. Липиды 400 35.5.4. Нуклеиновые кислоты 404 пуриновых — аденина, гуанина; 407 пиримидиновых — тимина, цитозина; 407 35.5.5. Рибонуклеиновые кислоты 410 остатком пятиуглеродного сахара — рибозы; 410 остатком одного из азотистых оснований: 410 пуриновых — аденина, гуанина; 410 пиримидиновых — урацил, цитозина; 410 остатком фосфорной кислоты. 410 35.5.6.Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) 412 Глава 36. Строение клетки 413 36.1. Клеточные мембраны 414 36.2. Цитоплазма. Органоиды 420 мембранные органоиды — имеющие мембранное строение, причем они могут быть: 421 одномембранными (эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи, лизосомы, вакуоли растительных клеток); 421 двумембранными (митохондрии, пластиды); 421 немембранные органоиды — не имеющие мембранного строения (хромосомы, рибосомы, клеточный центр и центриоли, реснички и жгутики с базальными тельцами, микротрубочки, микрофиламенты). 421 Продукты переваривания усваиваются цитоплазмой клетки, но часть материала так и остается непереваренной. Вторичная лизосома, содержащая этот непереваренный материал, называется остаточным тельцем. Путем экзоцитоза непереваренные частицы удаляются из клетки. 423 Вторичная лизосома, переваривающая отдельные составные части клетки, называется автофагической вакуолью. Подлежащие уничтожение части клетки окружаются одинарной мембраной, обычно отделяющейся от гладкого ЭПР, а затем образовавшийся мембранный мешочек сливается с первичной лизосомой, в результате чего и происходит образование автофагической вакуоли. 423 36.3. Ядро 430 Глава 37. Обмен веществ 434 37.1. Общая характеристика 434 37.2. Биосинтез белков, код ДНК, транскрипция 435 37.3. Трансляция 438 37.4. Фотосинтез, хемосинтез 441 37.5. Энергетический обмен 444 Глава 38. Размножение и развитие 446 38.1. Бесполое размножение 447 фазу ядерного деления; 447 фазу цитоплазматического деления. 447 38.2. Половое размножение 448 38.3. Деление клеток 449 38.4. Онтогенез, или индивидуальное развитие организмов 458 одноклеточная (зигота); 458 дробление; 458 гаструляция; 459 гисто- и органогенез; 459 соматический, или диплоидный, если мейоз не происходит, и развитие начинается с диплоидных ооцитов, или если мейоз произошел, но сливаются два гаплоидных ядра, восстанавливая диплоидный набор хромосом (тли, дафнии, одуванчики); 466 генеративный, или гаплоидный, если зародыш начинает развиваться из гаплоидной яйцеклетки (трутни пчел). Как правило, возникающие при этом организмы гаплоидны. 466 38.5. Эмбриональное развитие 467 38.6. Постэмбриональное развитие 475 неличиночный (яйцекладный) тип, при котором зародыш развивается внутри яйца (рыбы, птицы); 475 внутриутробный тип, при котором зародыш развивается внутри организма матери и связан с ним через плаценту (плацентарные млекопитающие). 475 Глава 39. Неклеточные формы жизни 476 Подготовительный. На этом этапе происходит подавление функционирования генетического аппарата клетки, прекращается синтез белков и нуклеиновых кислот клетки, белок-синтезирующий аппарат клетки переводится под контроль генома вируса. 478 Репликация нуклеиновой кислоты вируса. Поскольку генетический аппарат вирусов разнообразен, механизмы репликации различны. У двухцепочечных ДНК-геномных вирусов репликация происходит так же, как у всех живых организмов. 478 Синтез белков капсида. Биосинтез белков капсида вируса начинается позже репликации, причем используется белоксинтезирующий аппарат клетки-хозяина. 478 Глава 40. Основы генетики и селекции 482 40.1. Введение в генетику 482 целенаправленный подбор родителей, различающихся по одной, двум, трем и т.д. парам контрастных (альтернативных) стабильных признаков; 483 учет наследования признаков отдельно по каждой такой паре в каждом поколении; 483 строгий количественный учет наследования признаков у гибридов ряда последовательных поколений; 483 индивидуальная оценка потомства от каждого родителя в ряду поколений. 484 Другие методы будут подробно рассмотрены при изучении следующих тем. К ним относятся: генеалогический — составление и анализ родословных; цитогенетический — изучение хромосом при помощи микроскопа; близнецовый — изучение генетических закономерностей на близнецах; популяционно-статистический метод — изучение генетической структуры популяций. 484 40.2. Законы Менделя 484 окраска венчика — белая или красная; 484 окраска семядолей — зеленая или желтая; 484 форма семени — морщинистая или гладкая; 484 окраска боба — желтая или зеленая; 485 форма боба — округлая или с перетяжками; 485 расположение цветков или плодов — по всей длине стебля или у его верхушки; 485 высота стебля — длинный или короткий; 485 40.3. Сцепленное наследование 493 является функцией расстояния между генами: чем больше расстояние, тем больше величина кроссинговера (прямая зависимость); 496 зависит от силы сцепления между генами: чем сильнее сцеплены гены, тем меньше величина кроссинговера (обратная зависимость); 496 40.4. Генетика пола 496 40.5. Наследование признаков, сцепленных с полом 497 40.6. Генотип целостная, исторически сложившаяся система генов. 499 40.7. Генетика человека 504 40.8. Генетика популяций 508 40.9. Изменчивость 511 комбинативной — возникающей в результате перекомбинации хромосом в процессе полового размножения и участков хромосом в процессе кроссинговера; 511 мутационной — возникающей в результате внезапного изменения состояния генов; 511 Генеративные — возникшие в половых клетках. Они не влияют на признаки данного организма, а проявляются только в следующем поколении. 512 Соматические — возникающие в соматических клетках. Эти мутации проявляются у данного организма и не передаются потомству при половом размножении (черное пятно на фоне коричневой окраски шерсти у каракулевых овец). Сохранить соматические мутации можно только путем бесполого размножения (прежде всего вегетативного). 512 Полезные — повышающие жизнеспособность особей. 512 Вредные: 512 летальные — вызывающие гибель особей; 512 полулетальные — снижающие жизнеспособность особи (у мужчин рецессивный ген гемофилии носит полулетальный характер, а гомозиготные женщины оказываются нежизнеспособными). 512 Нейтральные — не влияющие на жизнеспособность особей. 512 доминантные, которые могут делать обладателей этих мутаций нежизнеспособными и вызывать их гибель на ранних этапах онтогенеза (если мутации являются вредными); 512 рецессивные — мутации, не проявляющиеся у гетерозигот, поэтому длительное время сохраняющиеся в популяции и образующие резерв наследственной изменчивости (при изменении условий среды обитания носители таких мутаций могут получить преимущество в борьбе за существование). 512 крупные — хорошо заметные мутации, сильно изменяющие фенотип (махровость у цветков); 513 малые — мутации, практически не дающие фенотипического проявления (незначительное удлинение остей у колоса). 513 прямые — переход гена от дикого типа к новому состоянию; 513 обратные — переход гена от мутантного состояния к дикому типу. 513 спонтанные — мутации, возникшие естественным путем под действием факторов среды обитания; 513 индуцированные — мутации, искусственно вызванные действием мутагенных факторов. 513 генны; 513 хромосомные; 513 геномные. 513 делеция — утрата части хромосомы (АВСD AB); 514 инверсия — поворот участка хромосомы на 180˚(ABCD ACBD); 514 дупликация — удвоение одного и того же участка хромосомы; (ABCD ABCBCD); 514 транслокация — обмен участками между негомологичными хромосомами (АВCD AB34). 514 Гаплоидию — уменьшение числа полных гаплоидных наборов хромосом. 514 Полиплоидию — увеличение числа полных гаплоидных наборов хромосом. Полиплоидия чаще наблюдается у простейших и у растений. В зависимости от числа гаплоидных наборов хромосом, содержащихся в клетках, различают: триплоиды (3n), тетраплоиды (4n) и т.д. Они могут быть: 514 автополиплоидами — полиплоидами, возникающими в результате умножения геномов одного вида; 514 аллополиплоидами — полиплоидами, возникающими в результате умножения геномов разных видов (характерно для межвидовых гибридов). 514 Гетероплоидию (анеуплоидия) — некратное увеличение или уменьшение числа хромосом. Чаще всего наблюдается уменьшение или увеличение числа хромосом на одну (реже две и более). Вследствие нерасхождения какой-либо пары гомологичных хромосом в мейозе одна из образовавшихся гамет содержит на одну хромосому меньше, а другая — на одну больше. Слияние таких гамет с нормальной гаплоидной гаметой при оплодотворении приводит к образованию зиготы с меньшим или большим числом хромосом по сравнению с диплоидным набором, характерным для данного вида. Среди анеуплоидов встречаются: 514 трисомики — организмы с набором хромосом 2n+1; 515 моносомики — организмы с набором хромосом 2n -1; 515 нулесомики — организмы с набором хромосом 2n –2. 515 Глава 41. Основы селекции 519 41.1. Учение Н. И. Вавилова о центрах происхождения и многообразия культурных растений 519 41.2. Основные методы селекции растений 521 41.3. Основные методы селекции животных 524 41.4. Селекция микроорганизмов. Биотехнология 526 Глава 42. Эволюционное учение 529 Развитие биологии в додарвиновский период 529 42.1. Карл Линней, креационизм 529 42.2. Жан Батист Ламарк, трансформизм 530 Основные положения эволюционной теории Дарвина 532 42.3. Чарлз Роберт Дарвин 532 42.4. Ч.Дарвин об искусственном отборе 533 42.5. Ч.Дарвин о естественном отборе и дивергенции 534 42.6. Формы естественного отбора 536 42.7. Факторы эволюции 537 42.8. Приспособленность организмов 538 42.9. Вид. Критерии вида 540 42.10. Популяция единица вида и эволюции. Микроэволюция 541 42.11. Видообразование 542 42.12. Главные направления эволюции 544 42.13. Доказательства эволюции 546 Глава 43. Возникновение и развитие жизни на Земле 549 43.1. Теории возникновения жизни на Земле 549 43.2. Эволюция пробионтов. Теория симбиогенеза 553 43.3. Развитие жизни на Земле 556 Глава 44. Происхождение человека 561 44.1. Доказательства происхождения человека от животных 561 44.2. Антропогенез 563 44.3. Человеческие расы, их происхождение и единство 566 Глава 45. Основы экологии 568 45.1. Предмет и задачи экологии 568 45.2. Экологические факторы 569 45.3. Абиотические факторы среды 570 45.4. Биотические факторы среды 573 45.5. Популяция: структура и регуляция численности. Экологическая ниша 574 45.6. Рациональное использование видов 576 45.7. Экосистемы. Характеристика экосистемы 577 45.8. Смена биогеоценозов. Искусственные биогеоценозы 581 45.9. Биосфера и ее границы 582 45.10. Живое вещество и его функции 586 45.11. Человек и биосфера. 587 Основные вопросы для повторения 589 Химический состав клетки 589 Строение клетки 590 Обмен веществ 591 Размножение и развитие 592 Основы генетики 593 Основы селекции 595 Эволюционное учение 596 Возникновение и развитие жизни на Земле 597 Происхождение человека 598 Основы экологии 599 Список рекомендуемой литературы 600 От авторовПособие написано в соответствии с действующей программой по биологии для поступающих в вузы. Предназначено для абитуриентов, слушателей подготовительных отделений, учащихся колледжей, лицеев, гимназий с углубленным изучением биологии, учащихся обычных школ, увлекающихся биологией, учителей биологии. Книга состоит из четырех разделов: растения, животные, человек, общая биология. Большое количество дополнительного материала, классические схемы и рисунки ко всем разделам, структурированность изложения, вопросы для самоконтроля в конце каждого раздела делают ее полезной как для учащихся при самостоятельном изучении курса биологии, так и для преподавателей биологии средних учебных заведений. Пособие написано учителями, многие годы успешно готовящими абитуриентов к поступлению в вузы с биологическим профилем. При изучении материала особое внимание нужно обращать на термины, выделенные курсивом. Рисунки, иллюстрирующие изложенный материал, облегчают понимание. Вопросы для самоконтроля находятся в конце каждого раздела, распределены по главам, и сформулированы по важнейшим проблемам главы. При написании пособия были использованы вузовские учебники и специальная литература отечественных и зарубежных авторов, список литературы приводится в конце пособия. Авторы выражают глубокую благодарность Коннычевой Г.Г., с легкой руки которой была написана эта книга. Особая благодарность научному руководителю и рецензенту доктору биологических наук, профессору Московского государственного педагогического университета Шаровой И.Х. за просмотр рукописи и ценные замечания и рекомендации по ее содержанию и структуре. |