Студопедия
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Соц-но-эк-ая сущность финансов

Читайте также:
  1. I. Понятие и сущность бюджетирования.
  2. I. Сущность и социальное назначение государства.
  3. I. Сущность и социальное назначение государства.
  4. I. Сущность общественного мнения, его характеристики и проблемы изучения.
  5. I. Сущность социальной структуры общества.
  6. I. Сущность, формы, функции исторического знания.
  7. I.II. ЭЛЕМЕНТЫ ФИНАНСОВОЙ ПОЛИТИКИ
  8. II. Сущность теории социальной стратификации.
  9. II.ФИНАНСОВАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ
  10. III. Сущность и цели инвестиционного менеджмента

Все известные формы размножения мо­гут быть объединены в два типа: половое и бесполое.

Вопрос 2, Что такое бесполое размножение? Какой процесс лежит в его основе?

 

Бесполое размножение — размноже­ние, при котором наследственная преем­ственность поколений и увеличение чис­ленности особей обеспечивается неполо­выми клетками тела. В основе всех форм бесполого размножения лежит митоз, и вследствие этого все потомство при беспо­лом размножении будет генетически сход­ным с материнским.

Вопрос 3. У каких организмов встречается бес­полое размножение?

Вопрос 4- Какие формы бесполого размноже­ния вам -известны? Приведите примеры.

Существует несколько форм бесполого размножения.

1. Простое митотическое деле- пие- Многие одноклеточные — простей­шие (амебы, эвглена зеленая и др.) и водо­росли (хламидомонада) размножаются простым делением надвое.

2. Спорообразование. Заключается в том, что клетка распадается на большое число особей, равное количеству ядер, за­ранее образованных в родительской клет­ке в результате многократного митотиче- ского деления ядра. Так размножается, например, малярийный плазмодий.

3. Почкование. На материнской клет­ке образуется небольшой бугорок, содер­жащий ядро, — почка. Она растет и, до­стигая материнских размеров, отделяет­ся. Так размножаются дрожжи и сосущие инфузории. У многоклеточных организ­мов (пресноводная гидра) почкование заключается в выделении группы клеток из обоих слоев стеки тела.

4. Вегетативное размножение. Осу­ществляется за счет развития полноценно­го нового организма из части материнско­го организма. Например, развитие нового растения фиалки из одного ее листа.

Вопрос 5. Почему при бесполом размножении потомки генетически сходны между собой и с роди­тельской особью?

При любых формах бесполого размно­жения все потомки имеют набор генов, сходный с материнским. В интерфазе ми­тоза происходит абсолютно точное удвое­ние генетического материала, в результа­те которого при делении каждая из дочер­них клеток получает одинаковую наслед­ственную информацию. Поскольку все соматические клетки в организме возни­кают путем митоза, а именно из них возникает новый организм при бесполом размножении, то все потомки при беспо­лом размножении являются генетически сходными.

 

§31. Половое размножение. Развитие половых клеток

Вопрос 1 Чем половое размножение от­личается от бесполого?

Половое размножение — это размно­жение, при котором наследственная пре­емственность поколений и увеличение численности обеспечивается половыми клетками — гаметами, в отличие от беспо­лого, при котором все дочерние организ­мы являются потомками соматических клеток.

  Вопрос 2, Укажите отличия мейоза от митоза.
  Митоз
Интерфзза Происходит редупликация ДНК; фор­мула клетки становится 2пЛс
Профаза Спирализация ДНК; формула клетки 2 л4с (хромосомы двухроматидные)
Мщафазд По экватору клетки выстраиваются хромосомы; формула клетки 2п4с (хромосомы двухроматидные)
Анафаза К разным полюсам клетки расходятся дочерние хромосомы (бывшие сест­ринские хроматиды); формула клег- ки 2п2 с + 2 л2 с= АпЛс (х ромосомы однохроматидные)
 
Мейоз
1 мейотическое деление 11 мейотическое деление
Происходит редуп­ликация ДНК; формула клетки становится 2пЛс Редупликации ДНК не происходит. Идетрепара- тивный (восстановитель­ный) синтез ДНК, на­правленный на ликвида­цию нарушен 1ий струкгу - ры, возникающих при кроссинговере
Спирал изация ДНК; фор­мула клетки 2г?4с (хромо­сомы двухроматицные). Гомологичные хромосо­мы конъюгируют, в резуль­тате чего образуются бива­ленты. Между конъюплро- Спирализация ДНК; фор­мула клетки 1 г?2с (хро­мосомы двухроматид­ные)
ванными хромосомами происходит обмен го­мологичными участками  
По экватору клетки выстраиваются бивале! \- ты; формула клетки 2/т4с (хромосомы дву- хроматид! ibie) По экватору клетки выстраиваются хро­мосомы; формула клетки 1п2с(хромосомы д ву хроматин ые)
К разным полюсам клетки расходятся гомологичные хромосомы; формула клетки 1л2с+ 1л2с= = 2л4с(хромосомы двухроматидные) К разным полюсам клетки расходятся дочерние хро­мосомы (бывшие сестрин­ские хроматщы); форму­ла клетки 1 л1 с-И г?1 с- = 2п2 с (хромосомы сэднохроматццные)
     

 

   
  Митоз
   
Телофаза Группы дочерних хромосом достига­ют полюсов. Происходит реконструк­ция ядер; формула каждого ядра 2п2с(хромосомы однох-роматид- ные)
Цитокинез Разделение цитоплазмы между до­черними клетками в большинстве случаев равномерное

Биологический смысл мейоза заключа­ется в образовании гаплоидных половых клеток, при слиянии которых в зиготе происходит восстановление диплоидно­го набора, характерного для особи данно­го вида. Таким образом, ноддерлсивается постоянство кариотипа в ряду поколений каждого вида. Митоз же обеспечивает точное и равномерное распределение на­следственного материала между двумя дочерними клетками, при котором каж­дая из них получает наследственную

Окончание

Мейоз
I мейотическое деление II мейотическое деление
Группы гомологичных хромосом достигают полюсов. Происходит реконструкция ядер; формула каждого ядра 1 п2с(хромосомы дву- хроматидные) Группы дочерних хромо­сом достигают полюсов. Происходит реконструк­ция ядер; формула каж­дого ядра 1 л1 с (хромо­сомы однохроматидные)
Разделение цитоплазмы между дочерними клетками при спермато­генезе равномерное, а при овогенезе неравно­мерное Разделение цитоплазмы между дочерними клетками при спермато­генезе равномерное, а при овогенезе неравно­мерное

информацию, идентичную материн­ской.

Вопрос 3. Почему зрелые половые клетки од­ного организма несут разные комбинации генов?

Различная комбинация генов в поло­вых клетках одного организма объясняет­ся явлением нерекомбинации генов в ходе процесса кроссинговера — обмена гомоло­гичными участками хромосом в профазе 1 первого мейотического деления» Кроме этого, увеличение количества комбина­ций обусловлено независимым расхожде­нием гомологичных хромосом в анафазе I и хромосом в анафазе П. Так, например, у человека возможно 216комбинаций ге­нов в половых клетках,

Вопрос 4. Чем отличается яйцеклетка от спер­матозоида?

Вопрос S. В чем заключаются функции муж­ской и женской половых клеток?

Яйцеклетки представляют собой самые крупные клетки, так как на них лежит за­дача обеспечения развития зародыша. Во время развития яйцеклетки она много­кратно увеличивается в размерах, у птиц, например, в миллионы раз. Во время рос­та будущей яйцеклетки в ее цитоплазме накапливается большое количество желт­ка. Он представляет собой запас жиров, белков и витаминов, обеспечивает пита­ние развивающегося зародыша. Кроме обеспечения питания зародыша, яйцек­летка поставляет будущему организму по­ловину наследственной информации.

Для животных, развитие которых про­исходит в наземных условиях, характер­но образование зародышевых и яйцевых оболочек, защищающих развивающийся организм от иссушения и механических повреждений.

В целом же функциями яйцеклетки являются поставка наследственного ма­териала и обеспечение развития зароды­ша.

При образовании мужских половых клеток — сперматозоидов увеличения размеров клетки практически не происхо­дит. Не запасаются в нем и питательные вещества. Однако для решения поставлен­ных перед ним задач — доставки в яй­цеклетку наследственного материала и стимуляции ее к развитию клетке прихо­дится значительно преобразовываться. Из округлой клетки, завершившей второе мейотическое деление, возникает сперма­тозоид, имеющий весьма специфические черты. Клетка вытягивается: формирует­ся головка, содержащая ядро, на ее перед­нем конце образуется крупная лизоеома — видоизмененный аппарат Гольджи, содер­жащий набор специфических ферментов для проникновения через оболочки яйца. За головкой располагается шейка, несу­щая митохондрии (дающие энергию для движения), а затем хвост — жгутик. Жгу­тик сперматозоида обеспечивает достав­ку наследственного материала сперма­тозоида в яйцеклетку при оплодотворе­нии.

 

 

§ 32. Эмбриональный период развития

Вопрос 1. Что такое зигота?

Зигота (от греч. «зиготос» — соеди­ненный вместе) — оплодотворенное яйцо. Диплоидная клетка, образовавшаяся в ре­зультате слияния гамет (сперматозоида и яйцеклетки), — это начальная однокле­точная стадия развития зародыша.

Вопрос 2, Каким путем возникают новые клет­ки при дроблении?

Вопрос 3. Чем дробление отличается ог мито- тического деления клеток взрослых животных?

Дробление — это процесс образования однослойного многоклеточного зародыша бластулы.

В результате дробления образуется мно­гоклеточный однослойный зародыш — бластула, которая имеет первичную по­лость тела — бластоцель.

В процессе дробления клетки делятся путем митоза. Митотическое деление при дроблении значительно отличается от

размножения клеток взрослого организ­ма: митотический цикл очень короткий, клетки не дифференцируются — в них не используется наследственная информа­ция. Кроме этого, при дроблении цито­плазма клеток не перемешивается и не пе­ремещается; отсутствует рост клеток,

Вопрос 4. Что такое зародышевые листки?

Зародышевые листки — это первые ткани зародыша — отдельные пласты клеток, занимающие в зародыше опреде­ленное место и дающие начало определен­ным органам. Они гомологичны у всех животных, т. е. вне зависимости от систе­матического положения животного дают развитие одним и тем же органам и тка­ням.

Вопрос 5. Что такое дифференцировка клеток в процессе эмбрионального развития?

Дифференцировка, или дифференци­рование, — это процесс возникновения и нарастания структурных и функциональ­ных различий между отдельными клетка­ми и частями зародыша. С морфологиче­ской точки зрения дифференцировка вы­ражается образованием нескольких сотен типов клеток специфического строения, отличающихся друг от друга. Из неспеци­ализированных клеток бластулы посте-

 

 

пенно возникают клетки эпителия кожи, эпителия кишечника, легких, появляют­ся нервные, мышечные клетки. С биохи­мической точки зрения специализация заключается в способности синтезировать белки, свойственные только данному типу клеток.

Вопрос 6, Что такое гомология зародышевых листков?

Изучение эмбрионального развития жи­вотных самых разных классов и уровней сложности показало, что одни и те же за­родышевые листки дают начало сходным производным. Это явление, при котором у разных видов животных одни и те же за­родышевые листки дают начало одним и тем же органам и тканям, получило на­званиегомологии зародышевых лист­ков. Гомология зародышевых листков по­давляющего большинства животных — одно из доказательств единства животно­го мира.

§ 33. Постэмбриональный период развития

Вопрос 1. Какое развитие называют пост- эмбриональным?

Постэмбриональное развитие осу­ществляется с момента рождения или вы­хода из яйцевых оболочек до смерти. Под­разделяется на три периода: доренродук- тивный, репродуктивный и пострепродук­тивный.

Во прос 2. Что такое прямое и непрямое пост- эмбриональное развитие? Приведите примеры.

Постзмбриональное развитие осуществ­ляется с момента рождения или выхода из яйцевых оболочек до смерти.

Постэмбриональное развитие может быть прямым или непрямым.

При прямом развитии яйцевые обо­лочки или тело матери покидает орга­низм, имеющий закладки всех органов, характерных для взрослых животных, и не имеющий отсутствующих у взрослых животных личиночных органов.

Дорепродуктивный период заключает­ся в основном в росте и завершается пери­одом полового созревания. У человека для женских особей — в 12—14 лет, для мужских — в 14—16 лет. Половое созре­вание проявляется в активизации де­ятельности половых желез, начале га- метогенеза и более ярком проявлении вто­ричных половых признаков.

Репродуктивный период характеризу­ется завершением роста, активной репро­дукцией. Физические возможности орга­низма по освоению среды обитания прояв­ляются наиболее ярко. Расцветают интел­лектуальные, эмоциональные и другие способности. Период завершается кли­максом, характеризующимся снижением активности половых желез, завершением гаметогенеза, снижением физических воз­можностей организма.

Пострепродуктивный период (для чело­века после 60—55 лет у женщин, в 60— 65 лет у мужчин) характеризуется сниже­нием физических возможностей организ­ма, часто отрицательной динамикой мас­сы тела. Завершается смертью.

При непрямом развитии из яйцевых оболочек выходит личинка, как правило, устроенная проще взрослого животного.

Дорепродуктивный период включает личиночную стадию и часто заканчивает­ся метаморфозом. Личинка имеет специ­альные личиночные органы и, как прави­ло, не имеет некоторых органов, свойст­венных взрослым формам.

Метаморфоз-1&ожет быть полным и не­полным. При неполном метаморфозе за­мена личиночных органов на органы взрослых животных происходит посте­пенно, без прекращения активного пере­мещения и питания организма, например у головастика — личиночной формы ля­гушки.

При полном метаморфозе личинка пре­кращает активно перемещаться в среде

обитания и добывать себе пищу. Она обра­зует куколку, в которой происходит мета­морфоз, т. е. замена личиночных органов на органы взрослого организма, как это наблюдается у бабочек.

После завершения превращения у по­звоночных происходит рост и половое соз­ревание. У беспозвоночных после завер­шения метаморфоза наступает репродук­тивный период, быстро завершающийся смертью.

Вопрос 3. В чем заключается биологическое значение метаморфоза?

Биологическое значение развития с ме­таморфозом заключается в том, что:

— личинка самостоятельно растет, на­капливая клеточный материал для даль­нейших превращений. В результате сни­жаются затраты материнского организма на развитие каждого потомка, что позво­ляет увеличить численность потомства;

— личиночные формы и взрослые орга­низмы, как правило, обитают в разных условиях среды и используют разные ис­точники питания, что снижает интенсив­ность борьбы за существование между мо­лодыми и зрелыми формами;

— свободноживущие личинки прикреп­ленных или паразитических форм способ­ствуют расселению вида.

Вопрос 4. Назовите животных, у которых ли­чинки имеют черты строения, свойственные пред­кам этих животных.

Личинки амфибий — головастики, име­ют жаберные щели, боковую линию, двухкамерное сердце и один круг кровооб­ращения. Все эти черты строения харак­терны для предков амфибий — рыб.

 

 

§ 34. Общие закономерности развития. Биогенетический закон Вопрос 1. Приведите примеры сходства черт строения у зародышей разных классов позвоночных животных. У всех позвоночных жизотиых, вклю­чая высших их представителей, заклады­вается хорда, которая в дальнейшем заме­щается позвоночником. В ходе эмбри­онального развития позвоночных в глотке закладываются жаберные щели и соответ­ствующие им перегородки, однако у рептилий, птиц и млекопитающих они не развиваются в жабры. Факт закладки жа­берного аппарата у зародышей наземных позвоночных объясняется их происхожде­нием от рыбообразных предков, дышав­ших жабрами. Строение сердца человеческого зароды­ша в ранний период формирования напо­минает строение этого органа у рыб, а именно оно имеет одно предсердие и один желудочек. У беззубых китов в эмбри­ональном периоде закладываются зубы. Впоследствии они разрушаются и расса­сываются. Вопрос 2. Что такое эмбриональная диверген­ция? На ранних стадиях развития зародыши животных, относящихся к одному типу, очень похожи. Сходство зародышей сви­детельствует об общности их происхожде­ния. В дальнейшем в строении зародышей проявляются признаки класса, рода, вида и, наконец, признаки, характерные для данной особи. Расхождение признаков у зародышей различных организмов в процессе раннего индивидуального развития называется эмбриональной дивергенцией, которая определяется историей развития данного вида и эволюцией той или иной система­тической группы животных. Вопрос 3. Объясните, почему у эмбрионов современных животных возникают черты строения, свойственные их далеким предкам. Это явление объясняется биогенетиче­ским законом Мюллера—Геккеля:
 

Онтогенез — индивидуальное развитие каждой особи — есть краткое и быстрое повторение филогенеза (исторического развития) вида, к которому эта особь от­носится. Поэтому у всех позвоночных живот­ных, включая высших их представите­лей, закладывается хорда, которая в даль­нейшем замещается позвоночником. В хо­де эмбрионал ьного развития позвоночных в глотке закладываются жаберные щели и соответствующие им перегородки, однако у рептилий, птиц и млекопитающих они не развиваются в жабры. Факт закладки жаберного аппарата у зародышей назем­ных позвоночных объясняется их проис­хождением от рыбообразных предков, ды­шавших жабрами.

Вопрос 4 В чем суть биогенетического закона М юллера - Геккепя?

Биогенетический закон Мюллера— Геккеля Онтогенез — индивидуальное раз­витие каждой особи есть краткое и бы­строе повторение филогенеза (историче­ского развития) вида, к которому эта особь относится. Биогенетический закон сыграл выдаю­щуюся роль в развитии эволюционных идей. С течением времени трудами мно­гих ученых он подвергался дальнейшей разработке. Особенно велик вклад в углубление представлений об эволюционной роли эмбриональных преобразований А. Н. Се- верцова. Он установил, что в индивиду­альном развитии повторяются признаки не взрослых предков, а их зародышей. Например, у зародышей птиц и мле­копитающих закладываются жаберные щели. Их строение сход по со строением жаберных щелей зародышей рыб, а не жабр взрослых рыб.

В ряде случаев изменения, отличающие строение взрослых организмов от стро­ения предков, появляются в эмбриональ­ном периоде. Иногда эти изменения на­кладываются на уже законченный в об­щем процесс формирования органа, удли­няя его развитие. Так развивается крыло птицы — путем преобразования почти сформированного зачатка роговой чешуи рептилий.

В некоторых случаях изменения возни­кают на средних стадиях развития орга­нов.

Преобразования могут затронуть и сам зачаток органа, тогда развитие пойдет по пути, отличному от развития зачатка у предков. Так, в процессе формирования волос млекопитающих полностью вынада- ет стадия образования чешуи, как это бы­ло у их предков — рыб и рептилий. Выпадают присущие предкам стадии так­же при закладке позвонков у змей, зубов у млекопитающих и т. д. В случае откло­нения от стадий развития предков или из­менения самих зачатков биогенетический закон не соблюдается и признаки предков не повторяются.

Таким образом, в основе филогенеза ле­жат изменения, происходящие в онтоге­незе отдельных особей.

 

 

§ 35. Основные понятия генетики

Вопрос 1. Дайте определение понятия «ген».

Ген — участок молекулы ДНК, после­довательность нуклеотидов которого не­сет информацию о структуре одной белко­вой молекулы (одного полипептида).

Если вспомнить, что каждой аминокис­лоте в белковой молекуле соответствуют три определенно расположенных друг за другом нуклеотида, то определение гена станет выглядеть иначе. Ген — это учас­ток молекулы ДНК, или хромосомы, по­следовательность кодонов (триплетов) которого обусловливает порядок амино­кислот в полипептиде. Сейчас мы изучаем генетику и уже знаем, что наличие опре-

деленного гена у организма еще не означа­ет присутствия признака у данной особи. Признак, обусловленный каким-либо ге­ном, может и не развиваться. Действи­тельно, возможность проявления гепов в виде признаков в значительной степени зависит от условий внешней среды. Поэтому, с формально-генетических пози­ций, понятие гена может выглядеть та­ким образом: ген — это участок молекулы ДНК или хромосомы, который может обусловить появление признака.

Вопрос 2, Что такоеаллельные гены?

Аллелъными называются гены, распо­ложенные в одних и тех локусах гомоло­гичных хромосом и ответственные за раз­витие одного и того же признака.

Вспомним, что каждый организм полу­чает по одной хромосоме в каждой паре как от отца, так и от матери. Эти парные хромосомы называются гомологичными; они абсолютно одинаковы по строению и составу генов. Гены, расположенные в од­них местах гомологичных хромосом и отвечающие за один признак, например за цвет глаз, носят название аллельных.

Вопрос 3, Дайте определение понятия «генотип».

Генотип можно определить как систе­му взаимодействующих генов организма.

Вопрос 4. Что такое признак? Какие бывают признаки? Приведите примеры признаков на различных уровнях организации.

Признаком молено назвать любую осо­бенность строения организма на любом уровне его организации (за исключением структуры молекулы ДНК).

В генетике принято считать элементар­ным признаком последовательность ами­нокислот в одной полипептидной молекуле.

На молекулярном уровне более слож­ным признаком является структура од­ной белковой молекулы. Например, гемо­глобина, характерного для данного орга­низма и состоящего из двух сх-цепей и двух (5-цепей.

На клеточном уровне признаком мож­но считать характерные особенности стро­ения клеток организма, например, эрит­роцитов.

На уровне ткани признаком является, например, строение коры головного мозга. На организационном уровне примером признака может служить строение любого органа, например конечностей и др.

Вопрос 4. Что такое фенотип и чем он отличается от генотипа?

Генотип представляет собой совокуп­ность всех взаимодействующих генов дан­ного организма.

Фенотипом принято называть сово­купность всех признаков и свойств данно­го организма в данный конкретный мо­мент времени.

С течением времени меняется и набор признаков и свойств. Человек растет, взрослеет, мужает, стареет... В смене фе­нотипов в течение жизни и заключается индивидуальное развитие организма — онтогенез. Смена фенотипов в течение жизни организма, обусловлена, в свою оче­редь, реализацией отдельных программ генотипа: программы детства, програм­мы зрелости и т.д.

 

 

§36. Гибридологический метод изучения наследования признаков Г. Менделя

Вопрос 1. Кто был первооткрывателем законо­мерностей наследования признаков?

Вопрос 2- На каких растениях проводил опыты П Мендель?

Вопрос 3. Благодаря каким приемам удалось вскрыть законы наследования признаков?

Первые попытки экспериментального решения проблем, связанных с передачей признаков из поколения в поколение, предпринимались уже в XVIII в. Ученые, скрещивая между собой различающиеся особи и получая помесное потомство, стремились узнать, как наследуются ро­дительские свойства. Однако неверный методический подход — одновременное изучение большого количества призна­ков — приводил к невозможности вы­явить какие-либо закономерности.

Многие ботаники путем скрещивания родительских форм, обладающих разны­ми вариантами одного и того же призна­ка, пытались выявить механизмы насле­дования. Однако честь открытия количе­ственных закономерностей наследования признаков принадлежит чешскому бо­танику- любител ю Г р е г о р у Мспде- л ю (1822—1884). Первое, на что обратил внимание учспый, это выбор объекта исследования. Для своих опытов Мендель взял горох. Основанием для такого выбо­ра было то, что эти растения относительно просто разводить и они имеют короткий период развития. Кроме того, в распоря­жении Менделя были сорта, четко отли­чавшиеся друг от друга по целому ряду признаков. Одним из самых существен­ных моментов во всей работе было опреде­ление числа признаков, по которым долж­ны различаться скрещиваемые растения. Мендель впервые осознал, что, начав с са­мого простого случая — различия родите­лей по одному-единственному признаку и постепенно усложняя задачу, можно па- деяться распутать весь клубок закономер­ностей наследования признаков. Здесь с особой силой выявилась строгая матема- тичность его мышления. Именно такой подход к постановке опытов позволил Менделю четко планировать дальнейшее усложнение экспериментов. В этом отно­шении Мендель стоял выше всех совре­менных ему биологов.

Другой важной особенностью его иссле­дований было то, что он выбрал для экспе­риментов организмы, относящиеся к чис­тым линиям, т. е. таким растениям, в ряду поколений которых при самоопылении не наблюдалось расщепления по изучае­мому признаку. Не менее важно и то, что он наблюдал за наследованием альтерна­тивных, т. с. взаимоисключающих, конт­растных признаков. Например, цветки у одного растения были пурпурными, у дру­гого — белыми, рост растения высокий или низкий и т. д

 

§ 37. Законы Менделя

Вопрос 1-Что такое гибридизация?

Вопрос 2- Какое скрещивание называют моно гибридным?

Скрещивание двух организмов называ­ют гибридизацией.

Моногибридным называют скрещи­вание двух организмов, отличающихся друг от друга по одной парс альтерна­тивных (взаимоисключающих) призна­ков.

Вопрос 3. Какое явление косит название доминирования?

Вопрос 4, Какой признак называют доминант­ным и какой - рецессивным?

Преобладание у гибрида признака одно­го из родителей называется доминирова­нием.

Признак, проявляющийся у гибрида первого поколения и подавляющий разви­тие другого признака, был назван доми­нантныму противоположный, т. е. по­давляемый, признак — рецессивным. Доминантный признак принято обозна­чать прописной буквой, например А> ре­цессивный — строчной — а.

Доминантный ген проявляется в виде признака как в гомозиготном (АА), так и в гетерозиготном (Аа) организмах, а ре­цессивный — только в гомозиготном (аа).

Вопрос 5, Расскажите об опытах Менделя по моногибридному скрещиванию растений гороха.

Моногибридным называют скрещива­ние двух организмов, отличающихся друг от друга по одной паре взаимо­исключающих — альтернативных при­знаков.

При таком скрещивании прослежива­ются закономерности наследования толь­ко двух вариантов одного и того же при­знака, развитие которых обусловлено па­рой аллельиых генов. Например, приз­нак цвет семян. Взаимоисключающие варианты — желтый или зеленый. Все ос­тальные признаки, свойственные данным организмам, во внимание не принимают­ся. Бели скрестить растения гороха с жел­тыми и зелеными семенами, то у всех по­лученных в результате этого скрещивания потомков семена будут желтыми. Если скрещивать растения, которые различа­ются гладкой и морщинистой формой се­мян, то у гибридов семена будут гладки­ми. Следовательно, у гибридов первого по­коления из каждой пары альтернатив­ных признаков проявляется только один. Г. Мендель использовал в своих опытах растения, относящиеся к разным чистым линиям, потомки которых в длинном ря­ду поколений были сходны с родителями. Следовательно, у этих растений оба ал- лельных гена одинаковы и они являлись гомозиготными организмами. В проведе­нии своих опытов Г. Мендель следовал следующим принципам:

1) выбрал всего один признак, по кото­рому проводил свое исследование, что зна­чительно упростило задачу;

2) работал с растениями, относящимися к чистой линии, в ряду поколений кото­рых при самоопылении не наблюдалось расщепления по данному признаку;

3) изучал наследование альтернатив­ных, т. е. взаимоисключающих призна­ков;

4) использовал в своих исследованиях точные математические методы.

Вопрос 6, Какой организм называют го­мозиготным? гетерозиготным?

Строго говоря, гомозиготный орга­низм —- это организм, у которого в одних и тех же локусах гомологичных хромосом лелсат одинаковые по последовательности нуклеотидов аллельньте гены. Однако, учитывая избыточность генетического ко­да, гомозиготными могут быть названы организмы, у которых оба аллельпых гена имеют одинаковое проявление в виде при­знака.

Гетерозиготный организм — это ор­ганизм, у которого в одних и тех же локу­сах гомологичных хромосом лежат раз­ные по последовательности нуклеотидов аллельпые гены, имеющие к тому же раз­личные формы проявления признака.

Вопрос 7. Сформулируйте первый закон Мен­деля.

Первый закон Менделя — закон еди­нообразия первого поколения (закон доминирования)

При скрещивании двух организмов, относящихся к разным чистым линиям (т. е. двух гомозиготных организмов), отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных (взаимоисклю­чающих) признаков, все первое поколе­ние гибридов Г! окажется единообраз­ным и будет нести признак одного из ро­дителей. Этот признак получил назва­ние доминантного.

Вопрос 8, Что такое неполное домини­рование? Приведите примеры.

В гетерозиготном организме доминант­ный ген не всегда подавляет проявление рецессивного гена. В ряде случаев гибрид первого поколения F1 не воспроизводит полностью ни одного из вариантов роди­тельских признаков, и выраженность признака носит промежуточный харак­тер. Такое явление называют неполным доминирование. Так, при скрещивании растений ночной красавицы с красной ок­раской цветов с растениями, имеющими белые цветки, все потомки Fx обладают розовой окраской венчика.

Вопрос 9. Сформулируйте второй закон Мен­деля.

Второй закон Менделя

При скрещивании двух гетерозигот­ных особей — потомков первого поколе­ния Fj между собой во втором поколе­нии F2 будет наблюдаться расщепление по фенотипу 3:1, по генотипу 1:2:1, т. е. по фенотипу три четверти потомст­ва будет носить доминантный признак, а одна четверть потомстна окажется ре­цессивной. По генотипу 25% потомства будут гомозиготными по доминантному гену, 50% — гетерозиготными, а 25% — | гомозиготными по рецессивному гену.

Вопрос 10. Что такое «чистота гамет»?

Вопрос 11, На каком явлении основан закон частоты гамет?

Наследственные факторы при образова­нии гибридов не смешиваются, а сохраня­ются в неизменном виде. Половые клетки содержат только один наследственный фактор из аллельной пары.

Закон частоты гамет

Гаметы генетически чисты, так как в них находится только один ген из каж­дой аллельной пары.

Цитологической основой закона чис­тоты гамет служит поведение хромосом в мейозс. В профазе первого мейотическо- го деления гомологичные хромосомы конъюгируют, в результате чего образу­ются биваленты. Это решающий шаг к расхождению гомологов в анафазе I в раз­ные клетки. Завершение первого мейо- тического деления приводит к образова­нию гаплоидных клеток. Однако их еще нельзя считать чистыми гаметами, так как их формула 1п2с.Хромосомы, хотя и в одинарном наборе являются двухро- матидными и могут содержать (в резуль­тате кроссипговера, произошедшего в профазе I) разпые варианты аллсльпых генов. Поэтому для истинной чистоты должно произойти второе мейотичсское деление. В анафазе II дочерние хромосо­мы, несущие только по одному аллелю каждого гена, окажутся в разных клет­ках.

Таким образом, генетическую чистоту гамет обеспечивают три события: образо­вание бивалентов, независимое расхожде­ние гомологичных хромосом из бивален­тов в разные клетки в первом делении мейоза и независимое расхождение дочер­них хромосом (бывших сестринских хроматид) во втором мейотическом деле­нии.

Вопрос 12, Сформулируйте третий закон Мен - деля.

Третий закон Менделя — закон неза­висимого комбинирования признаков

При скрещивании двух гомозигот- иых организмов* отличающихся друг от друга по двум или более парам альтерна­тивных признаков, гепы и соответст­вующие им признаки наследуются неза­висимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях.

Закон независимого комбинирования справедлив для аллельных пар, располо­женных в разных гомологичных хромосо­мах. При дигибридпом скрещивании во втором поколении гибридов будет наблю­даться расщепление по фенотипу в соот­ношении 9:3:3:1, т. е. 9/16 потомства будут нести оба доминантных признака, 3/16 потомства — один доминантный, а вто­рой рецессивный, 3/16 потомства бу­дет рецессивным по первому и доминант­ным по второму признакам и 1/16 должна оказаться рецессивной но обоим призна­кам.

Вопрос 13- Что такое анализирующее скрещи­вание?

Анализирующее скрещивание прово­дится с целью определения генотипа осо-

би с доминантным фенотипом, так как он может быть как гомозиготным (.АА), так и гетерозиготным (Аа). Для этого иссле­дуемый организм скрещивают с особью, генотип которой очевиден (гомозиготный по рецессивному признаку организм). Ес­ли исследуемый организм гомозиготен, то потомки будут единообразны.

 

§ 38. Сцепленное наследование генов Вопрос 1. Для каких пар аллельных генов справедлив третий закон Менделя? При каком рас­положении различных пар аллельных генов он «не работает»? Закон независимого комбинирования справедлив для аллельных пар, располо­женных в негомологичных хромосомах. Закон не работает при расположении пар аллельных генов в одной и той же хромосоме. Вопрос 2, Что такое сцепленное наследова­ние? Явление совместного наследования ге­нов, локализованных в одной хромосоме, называется сцепленным наследовани­ем, а локализация генов в одной хромосо­ме — сцеплением генов. Сцепленное наследование генов, лока­лизованных в одной хромосомо, называют законом Моргана. Явление, при котором гены, расположенные в одной хромосоме, всегда наследуются совместно, называют полным сцеплением. Это возможно, ес­ли гены расположены в одной хромосоме непосредственно друг за другом и крос- синговер между ними практически неве­роятен. Если гены расположены в хромо­соме на некотором расстояпии друг от друга, то вероятность кроссинговера меж­ду ними повышается. В результате крос­синговера сцепление может нарушаться, и возникают гаметы с перекомбипировап- пыми генами. Такое сцепление генов на­зывается неполным. Вопрос 3. Что такое группы сцеплении? Сколь­ко таких групп у человека? Все гены, входящие в одну хромосому, передаются по наследству совместно и со­ставляют группу сцепления. Поскольку гомологичные хромосомы несут аллель- ные гены, отвечающие за развитие одних и тех же признаков, то в группу сцепле­ния включают обе гомологичные хромосо­мы. Таким образом, количество групп сцеп­ления соответствует числу хромосом в гаплоидном наборе. Например, у человека 2п —- 46 хромосомам — 23 группы сцепле­ния, у дрозофилы 2п — 8 хромосомам — 4 группы сцепления. Вопрос 4, Какие процессы Moryi нарушав сцепление генов? Причиной нарушения сцепления генов служит кроссинговер — перекрест хромо­сом в профазе 1-го мейотичсского деле­ния. Чем дальше друг от друга гоны рас­положены в хромосоме, тем выше вероят­ность перекреста между ними и тем боль­ше процент гамет с перекомбинированны­ми генами, а следовательно, и больше осо­бей в потомстве, отличных от родителей. 3а. единицу расстояния между генами р. одной хромосоме принят 1% кроссингове- ра, названный 1 морганидой.

 

Глава 14 Закономерности наследования признаков § 39. Генетика пола. Наследование признаков, сцепленных с полом Вопрос 1. Какие хромосомы называют поло­выми? Хромосомы, которыми мужской и жен­ский иол отличаются друг от друга, назы­вают половыми, или гетерохромосомами. Половые хромосомы у женщин одинако­вые, их называют Х-хромосомами. У муж­чин имеется одна Х- и одна У-хромосома. Определение пола будущего организма происходит в момент оплодотворения и определяется сочетанием половых хромо­сом в зиготе. Вопрос 2. Какой пол называют гомогэметным, а какой гетерогаметным? Приведите примеры. Гомогаметный пол обладает двумя оди­наковыми половыми хромосомами и обо­значается как XX. При образовании по­ловых клеток — гамет в каждую из них, следовательно, попадает одна и та нее по­ловая хромосома X. У млекопитающих, в том числе и у человека, а также у некото­рых членистоногих (в частности, дрозо­фил) гомогаметным является женский пол. Напротив, у рептилий, птиц, бабочек гомогамстен мужской пол. Гетерогаметный пол имеет две различ­ные половые хромосомы XY и образует половые клетки двух типов. Гетерогамет- ным является мужской пол у млекопи­тающих (включая человека) и некоторых членистоногих (дрозофилы) и женский пол у рептилий, птиц, бабочек. Вопрос 3. Что такое сцепление генов с полом? Приведите примеры наследования гена, сцеп­ленного с полом. Гены, расположенные в половых хромо­сомах, называют сцепленными с полом. В половых хромосомах имеются гены, оп­ределяющие половую принадлежность ор­ганизма, а так лее наследственные факто­ры, не имеющие отношения к половым признакам. Например, гены цветового зрения, свертываемости крови и др. Так, в Х-хромосоме человека расположен ген, отвечающий за свертываемость крови — Н. Его рецессивная аллель h вызывает тя­желое заболевание — гемофилию. В той же хромосоме X находится ген, обуслов­ливающий невосприятие красного и зеле­ного цветов — дальтонизм. Например: D нормальное зрение. d — дальтонизм Р (XDX^) х (x^y) Гаметы (х») (у) Fj (xdXD) (XdY ") нормальное зрение дальтонизм Или наследование гемофилии: где Н нормальная свертываемость крови, h — гемофилия.
(x*xh) х (x"Y~) нормальная гемофилия свертываемость

 

(Организмы с генотипом XhXh не явля­ются жизнеспособными и чаще всего по­гибают внутриутробно.)

Вопрос 4. Почему проявляются в виде призма ка рецессивные гены, локализованные в Х-хромо- соме человека? Приведите примеры доминантных и рецессивных признаков у человека.

В отличие от генов, локализованных в аутоеомах, при сцеплении с полом может проявиться и рецессивный ген, имеющий­ся в генотипе в единственном числе. Это происходит в тех случаях, когда рецессив­ный ген, сцепленный с Х-хромосомой, по­падает в гетерогаметный организм.

Например: XhY — гемофилия, XdY — дальтонизм.

У человека доминантными признаками являются карий цвет глаз, темный цвет волос, курчавые волосы. А рецессивными светлые прямые волосы, голубые или се­рые глаза.

 

 

§ 40. Взаимодействие генов

Вопрос 1. Какие из исследованных Г Менделем признаков гороха наследуются как доминантные?

Доминантными признаками у гороха являются:

1) форма семян — гладкая;

2) окраска семян — желтая;

3) положение цветков — пазушные цветки;

4) окраска цветков — красная;

5) длина стебля — длинные стебли;

6) форма стручка — простые бобы;

7) окраска стручка — зеленая.

Вопрос 2. Как гены влияют на проявление качественных признаков?

Проявление качественных признаков определяется взаимодействием как ал­лельных, так и неаллельных генов. Нам известно явление доминирования, при ко­тором один аллельный геи полностью по­давляет проявление другого. Так, у гороха в гетерозиготном организме (.Аа) проявля­ется желтый цвет семян. При скрещива­нии черной морской свинки (АА) с белым животным у всех их потомков — гетеро- зигот (А а) проявится доминантный при­знак, отсутствующий у белого родителя.

При неполном доминировании (вспом­ните растение ночную красавицу) орга- пизмы с генотипами АА имеют красную, Аа — розовую, а растения аа — белую ок­раску венчика цветка.

Вопрос 3, Чем определяются количественные признаки?

В развитии количественных призна­ков играет роль полимерия — явление, при котором несколько пар неаллельных генов участвует в развитии одного приз- пака.

При этом количественные признаки определяются неаллельпыми генами, дей­ствующими па один и тот же признак или свойство. Чем больше в гепотипе доми-


нангных генов, обусловливающих какой либо признак, тем ярче он выражается.

Вопрос 4, Приведите примеры влияния генов на проявление других, неаллельных генов.

1. Комплементарностъ — явление взаимодополнения генов из разных ал- лельных пар. Так, в образовании красной окраски цветков душистого горошка уча­ствуют два гена: доминантный ген из од­ной аллельной пары (А) обусловливает синтез бесцветного предшественника пиг­мента — пропигмента; в другой аллель­ной паре доминантный ген (В) определяет синтез фермента, превращающего пропиг- мент в пурпурный пигмент. Следователь­но, цветки душистого горошка окажутся окрашенными только в том случае, если в генотипе будут находиться доминантные гены из двух аллельных пар А_В_. Во всех остальных случаях (А_Ьд или ааВ_) венчики цветкЬв останутся неокрашенны­ми — белыми.

2. Эпистаз — явление, которое заклю­чается в том, что один ген препятствует проявлению генов из другой аллельной пары. Чаще всего при этом эпистатиче- ским (подавляющим) действием обладает доминантный ген из другой аллельной па­ры. Так, у тыквы ген А определяет жел­тую окраску плодов, а его рецессивный аллель а — зеленую. Однако любая окра­ска разовьется лишь при отсутствии в ге­нотипе гена Б, препятствующего проявле­нию генов пары А. При генотипе А_ЪЪ плоды будут желтыми, у растений ааЬЬ — зелеными, а генотип А_В_ и ааВ_ дадут неокрашенные (белые) плоды.

3. Полимерия — явление, сущность которого заключается в том, что несколь­ко пар неаллельных генов участвует в раз­витии одного признака. В этом случае, чем больше в генотипе доминантных ал­лелей из каждой аллельной пары, тем яр­че выражен признак. Например, у че­ловека цвет кожи зависит от четырех пар неаллельных генов. При генотипе А 1А1А2А2А3А3А4А± — пигментация кожи максимальная — 100% (негроидная ра­са), а у гомозигот а1а1а2а2агага4,а4. пиг~ мент отсутствует — 0% пигментации (ев­ропеоидная раса). У мулатов 1-го поколе­ния А1а1А2а2А^аьА4а^ количество пиг­мента окажется средним — 50%.

Вопрос 5. Охарактеризуйте форму взаимодей­ствия неаллельных генов, при которой один ген спо­собствует проявлению генов другой аллельной пары.

Подобное взаимодействие неаллельных генов носит название комплементарности. Комплемен тар ность — явление взаи­модополнения генов из разных аллельных

пар. Так, в образовании красной окраски цветков душистого горошка участвует пропигмепт А, синтез которого определя­ется одним геном, и фермент Я, превра­щающий пропигмепт в алый пигмент, синтез которого обусловлеп другим неал- лельным геном (см. вопрос 4).

Вопросе, Каким образом гены одной ап- лельной пары могут препятствовав проявлению генов другой пары?

Эпистаз — явление, которое заклю­чается в том, что ген препятствует прояв­лению генов из другой аллельной пары.

Доминантный эпистаз: эпистатиче- ским действием обладает доминантный ген из другой аллельной пары.

Рецессивный эпистаз: эпистатиче- ским действием обладает рецессивный ген из другой аллельной пары.

Чаще всего при этом эпистатическим (подавляющим) действием обладает доми­нантный ген из другой аллельной пары. Так, у тыквы ген А определяет желтую окраску плодов, а его рецессивный аллель а — зеленую. Однако любая окраска раз­овьется лишь при отсутствии в генотипе гена J5, препятствующего проявлению ге­нов пары А. При генотипе А_ЪЬ плоды бу­дут желтыми, у растений ааЪЪ зелены­ми, а генотип А_В_ и ааВ дадут неокра­шенные (белые) плоды.

 

§ 41. Наследственная (генотипическая) изменчивость

Вопрос 1. Какие формы изменчивости вам из­вестны?

Изменчивость — это способность жи­вых организмов приобретать новые при­знаки и свойства. Различают наследствен­ную и ненаел едет венную изменчивость.

I.Наследственная, или генотипи­ческая изменчивость — способность организмов приобретать новые признаки и свойства в результате изменения струк­туры наследственного материала на всех уровнях организации от молекулярного до хромосомного, изменения числа хромо­сом в кариотипе, а также вследствие воз­никновения новых комбинаций генов.

2. Н е наследственная 9 или модифи- кационная (фенотипическая) измен­чивость — способность живых организ­мов приобретать новые признаки piсвой­ства в результате непосредственного воз­действия факторов среды на их развитие. При атом структура наследственного материала не подвергается изменениям. Да и по сути возникает видоизменение — модификация, а не нечто принципиально новое.

Вопрос 2. Что та кое мутация?

Мутация (от лат. «мутацио» — из­менение, перемена) — естественно возни­кающие или вызванные искусственно (хи­мическими веществами, радиацией, др. факторами) изменения наследственного материала организма (его генотипа).

Основные свойства мутаций:

1) мутации возникают внезапно, скач­кообразно;

2) мутации наследственны, т. е. стойко передаются из поколения в поколение;

3) мутации случайны и ненаправлен­ны — мутировать может любой ген, вызы­вая изменения как незначительных, так и жизненно важных признаков;

4) одни и те же мутации могут возни­кать повторно;

5) по своему проявлению мутации мо­гут быть полезными и вредными, доми­нантными и рецессивными.

Вопрос 3. Какие структуры клетки перестра­иваются при мутационной изменчивости? Дайте классификацию мутаций.

Изменения при мутационной изменчи­вости затрагивают субклеточные структу­ры — гены, хромосомы, кариотип.

По уровню изменений наследственного материала выделяют несколько видов му­таций.

1. Генные, или точковые, мутации — изменения, обусловленные заменой, вы­падением или вставкой одного или не­скольких нуклеотидов в нределах одного гена. Они влекут за собой изменения структуры белков, заключающиеся в по­явлении новой последовательности ами­нокислот в полипептидной цепи.

2. Хромосомные мутации — измене­ние структуры хромосом. Эти мутации могут возникать вследствие утраты хро­мосомой своей части или приобретением нового, не характерного для нее, участка, что может привести организм к гибели.

3. Геномные мутации — изменения кариотипа, кратные хромосомному набо­ру (3/г, 4/г, 8/г,...) и не кратные (2п ± 1; 2п ± 2,.♦.) гаплоидному числу хромосом. Например, болезнь Дауна, обусловленная присутствием в кариотипе трех хромосом из 21-й пары.

Мутации могут происходить как в поло­вых, так и в соматических клетках. Мута­ция, возникшая в половых клетках, не влияет на проявление признаков данного организма, а обнаруживается только в следующем поколении. Такие мутации называются генеративными. Если из­меняются гены в соматических клетках, то изменения проявляются у данного ор­ганизма и но передаются потомству при половом размножении. Такие мутации называются соматическими.

В опрос 4. Что такое Полиплоидия?

Полиплоидия- — ото увеличение числа хромосом, кратное гаплоидному набору.

Часто подобное явление встречается у простейших и растений. Полиплоидия по­зволяет повысить падежность генетиче­ской системы, уменьшает опасность сни­жения жизнеспособности в случае возник­новения мутаций, повышает жизнеспо­собность, плодовитость и другие свойства. В растениеводстве этим пользуются, ис­кусственно получая полиплоидные сорта культурных растений, которые отличают­ся высокой урожайностью и жизнестой­костью. Кроме выведения в растениевод­стве более урожайных полиплоидных культур полиплоидия встречается в при­роде как способ видообразованрш. Напри­мер, числом хромосомных наборов отли­чаются некоторые виды дрозофил, хри­зантем, табака, картофеля.

Вопрос 5. Как можно вызвать увеличение час­тоты мутаций?

Частота мутаций резко возрастает при применении мутагенов (хттмические веще­
ства, рентгеновское излучение, ультра­фиолет). Наряду с вредными, иногда воз­никают и полезные мутации. При приме­нении таких веществ, как колхицин, воз­никает эффект полиплоидизации — умножения хромосомного набора, что иногда приводит к изменению признаков и свойств организма в сторону, полезную для человека. Искусственный мутагенез широко применяется в микробиологиче­ской промышленности и растениеводст­ве. При этом повышается количество осо­бей, несущих различные признаки. От­бор, проводимый человеком, в этих усло­виях наиболее эффективен.

 

 

§ 42. Фенотипическая изменчивость

Вопрос 1. Как срсда влияет на проявление признака? Приведитe примеры.

Часто проявление гена в виде признака очень жестко связанно с условиями сре­ды, в которых обитает организм.

 

Например, гималайские кролики, вы­росшие при низкой температуре окру­жающей среды, будут иметь черную окра­ску шерсти, а животные, взращенные при температуре I 30 °С, — белую. Если у.тех же кроликов выщипать участок шерсти и поместить их в среду с низкой температу­рой или положить па выщипанный участок холодную повязку, то вновь выросшая шерсть будет черной.

Водные растения — стрелолист и водя­ной лютик имеют различную форму лис­товой пластинки, находящейся над водой и в ее толще. Таким образом, на действие определенного фактора внешней среды каждый вид организмов реагирует специ­фически и реакция (изменение признака) оказывается сходной у всех особей данно­го вида.

Вопрос 2. Докажите на примерах ненас- ледуемость изменений признака, вызванных дейст­вием условий внешней среды.

Фенотипическая изменчивость — это способность живых организмов приоб­ретать новые признаки и свойства в ре­зультате непосредственного воздействия факторов среды на развитие пррпзнаков, не затрагивая генотип. Поэтому признаки и свойства, приобретенные таким обра­зом, по наследству не передаются.

Например, у гималайских кроликов, выращенных при температуре +30 °С, вся шерсть будет белой. При этом у их по­томства, выращенного в нормальных ус­ловиях, будет обычное распределение пиг­мента.

Другой пример касается собак. У неко­торых пород в течение уже сотен лет ку­пируют хвосты и уши, а вновь рожденные щенки имеют исходный внешний вид.

У человека благоприобретенные умения никак не сказываются на потомстве; к примеру, ни у одного культуриста не ро­дился ребенок с мышечной массой, сход­ной с отцовской, и т. д.

Вопрос 3- Что такое норма реакции? От чего зависит со широта?

Бели рассматривать какой-либо при­знак в группе организмов, то можно заме­тить, что степень его выраженности нео­динакова у разных организмов. Однако большинство 9Собей будут обладать сред­ними значениями изучаемого признака или свойства, и чем дальше отклонения от средней нормы, тем меньшее число особей будет обладать такими отличиями. Сте­пень варьирования признака — пределы фенотип и ческой изменчивости называют­сянормой реакции. Широта нормы ре­акции обусловлена генотипами особей данного вида и зависит от значения конк­ретного признака в жизнедеятельности организма.

Вопрос 4. Перечислите свойства стенотипиче­ской изменчивости.

Основные свойства фенотипической из­менчивости:

1) изменения не наследуются, так как не затрагивают наследственный ма­териал;

2) изменения направлены факторами окружающей среды, т. е. под действием одного и того же фактора всегда возника­ют изменения этого же признака в извест- пую сторону;

3) изменении носят групповой харак­тер, т. е. у всех представителей одного и того же вида под действием определенно­го фактора среды возникают сходные, од­нонаправленные изменения;

возможность и широта изменения то­го или иного признака под действием фак­тора среды обусловлена генотипом орга­низма.

§ 43. Центры многообразия и происхождения культурных растений Вопрос 1. Чем отличаются одомашненные жи вотные и культурные растения от диких? У культурных форм сильно развиты признаки и свойства, имеющие полезное значение для человека и не несущие био­логического смысла для вида. Например, у крупного рогатого скота количество мо­лока, необходимого для выкармливания теленка, не превышает несколько сот лит­ров. Многие искусственные формы лише­ны приспособлений для защиты в дикой природе и способности добывать себе корм. Вопрос 2. Что служит предметом селекции? Разработка теории и методов создания и совершенствования пород животных и сортов растений представляет предмет пауки — селекции. Вопрос 3, Какое значение для селекции имеет знание центров происхождения культурных расте­ний? Успех селекционной работы в основном зависит от генетического разнообразия исходной группы растений и животных. Генофонд существующих пород растений и животных менее разнообразен, чем гс- нофопд исходного дикого вида. Поэтому для выведения новых сортов растений и пород животных очень важны поиск и вы­явление полезных признаков у их диких предков. Для этого необходимо знание районов их происхождения. Вопрос 4. Какие центры происхождения куль турных растений вам известны? Центры происхождения культурных растений (по Н. И. Вавилову)
Название центра Географическое положение Культурные растения
Южноази­атский тро­пический Тропическая Ин­дия, Индокитай, Южный Китай, о-ва Юго-Восточ­ной Азии Рис, сахарный тростник, цитру­совые, огурец, баклажан, чер­ный перец и др. (50% культур­ных растений)
Восточно- азиатский Центральный и Восточный Китай, Япония, Корея, Тайвань Соя, просо, гре­чиха, плодовые и овощные куль- туры - слива, вишня, редька и др. (20% культур! 1ых рас­тений)
Юго-за- падноази- атский Малая Азия, Сред­няя Азия, Афга­нистан, Юго-За падная Индия 1)шеница, лен, рожь, бобовые культуры, ко­нопля, репа, морковь, чес­нок, виноград, абрикос, груша и др. (14% культурных рас­тений)
Окончание
Название центра Географическое положение Культурные растения
Средизем­номорский Страны по бере­гам Средиземного моря Капуста, сахар­ная свекла, мас­лины, кпевер, чечевица,кор­мовые травы (11%культур­ных растений)
Абиссин­ский Абиссинское i ia 1 орье Африки Твердая пшени­ца, ячмень, ко­фейное дерево, сорго, бананы
Централь­ноамери­канский Южная Мексика Кукуруза, длин­новолокнистый хлопчатник, какао, тыква, та­бак
Южноаме­риканский Южная Америка вдоль западного побережья Картофель, ана­нас, хинное дерево

 

 

§ 44. Методы селекции растений и животных Вопрос 1, Что называют породой? сортом? Породой и сортом называют популя­цию организмов, искусственно создан­ную человеком, характеризующуюся оп- рсделейным генофондом, наследственно закрепленными морфологическими и фи­зиологическими признаками, определен­ным уровнем продуктивности. По многим группам генов породы жи­вотных и сорта культурных растений яв­ляются гомозиготными. Мри скрещива­нии друг с другом они не дают расщепле­ния по данным признакам. Вопрос 2 Какие основные методы селекции вы знаете? Основными методами селекции являют­ся отбор и гибридизация. Индивидуаль­ный отбор сводится к выращиванию семей от отдельной особи. Такой отбор приводит к выведению чистой линии — группы ге­нетически однородных (гомозиготных) особей. Для внесения в генофонд создавае­мого сорта растений или породы живот­ных цепных генов и получения оптималь­ных комбинаций применяют гибридиза­цию — скрещивание. Вопрос 3, Что такое массовый отбор? индиви­дуальный отбор? Массовый отбор — метод, при кото­ром в посеве сохраняют только растения с нужными качествами. При повторном по­севе снова отбирают растения с определен­ными признаками. Сорт, получаемый этим способом, генетически не однороден, и отбор время от времени приходиться по­вторять. Индивидуальный отбор сводится к выделению отдельных особей и получе­нию от них потомства. Он приводит к по­лучению чистой линии — группы генети­чески однородных гомозиготных организ­мов. Вопрос 4 С какой целью в селекционной рабо­те производится скрещивание? Скрещивание в селекционной работе производится для внесения в генофонд со­здаваемого сорта растений или породы животных ценных генов и получения их оптимальных комбинаций. Вопрос 5. Какие межвидовые гибриды вам известны? Одним из достижений современной се­лекции является разработка способов пре­одоления бесплодия межвидовых гибри­дов. Впервые это удалось осуществить в начале 20-х гг. XX в. советскому генетику Г. Д. Карпеченко при скрещивании редь­ки и капусты. Впоследствии удалось по­лучить гибрид пшеницы с пыреем и гиб­рид пшеницы с рожью — тритикале. По­следний успешно сочетает ценные призна­ки ржи и пшеницы. В животном мире широко известен гибрид лошади и осла — мул, однако преодолеть бесплодие межви­дового гибрида в данном случае не уда­лось. Вопрос 6- Какими особенностями отличаются полиплоидные сорта культурных растений? Полиплоидия — увеличение числа хромосом, кратное гаплоидному набору. Часто подобное явление встречается у про­стейших и растений. Полиплоидия позво­ляет повысить надежность генетической системы, уменьшает опасность снижения жизнеспособности в случае возникновения мутаций, повышает жизнеспособность, плодовитость и другие жизненные свойст­ва. В растениеводстве этим пользуются, искусственно получая полиплоидные со­рта культурных растений, которые отли­чаются высокой урожайностью и жизне­стойкостью. Вопрос 7. Чем отличаются методы одомашни­вания, применявшиеся первобытным человеком, от современных? Современный человек использует в сво­ей селекционной работе методику созна­тельного отбора. Она заключается в том, что селекционер ставит перед собой определенную задачу и ведет отбор по од­ному-двум признакам. Такой поход позво- ляет достигнуть больших успехов за отно­сительно короткое время. Первобытные люди не ставили себе цели вывести ка­кую-либо определенную породу или сорт. Но в пищу они использовали худших жи­вотных и растения и, напротив, сохраня­ли наиболее ценные организмы (самую удойную корову, кур, которые несут боль­ше лиц). Такой метод называется бессоз­нательным отбором. Его значение и скорость образования сорта (породы) зна­чительно ниже.

 

 

§ 45. Селекция микроорганизмов Вопрос 1. Какое значение для народного хозяйства имеет селекция микроорганизмов? Микробиология и связанные с ней при­кладные технологии в настоящий момент имеют огромное значение для народного хозяйства. Так, микроорганизмы исполь­зуются в хлебопечении, пивоварении, ви­ноделии, для изготовления многих молоч­нокислых продуктов, квашения овощей. Помимо пищевой промышленности, тех­нологии с использованием деятельнос­ти бактерий и грибов применяются в ме­таллургии — это очистка пород, выделе­ние ценных металлов. В медицине — син­тез важнейших белков (например, инсу­лина). Вопрос 2. Приведите примеры промьнименно­го получения и использования продуктов жизне­деятельности микроорганизмов. Примеры использования микроорга­низмов в промышленности чрезвычайно многообразны. В хлебопечении, напри­мер, все виды дрожжевого теста изготав­ливаются при помощи дрожжевых гри­бов. В пивоварении и виноделии сбражива­ние и специфический вкус напитков во многом определяется участвующими в процессе микроорганизмами. В приготовлении молочнокислых про­дуктов — использование йогуртового или кефирного грибка. В медицинской промышленности — это получение гормона инсулина и белка интерферона за счет внедрения генов этих белков в хромосому кишечной палочки. Вопрос 3. Что.такое биотехнология? Технологию получения необходимых человеку продуктов из живых клеток или с их помощью называют биотехноло­гией.. Одним из основных методов биотехно­логии является клеточная инженерия: создание клеток нового типа на оспове их гибридизации, реконструкции и культи­вирования; объединение целых клеток, принадлежавших различным видам (и да­же относящихся к равным царствам — растениям и животным), с образованием клетки, несущей генетический материал обеих родительских клеток, и другие опе­рации. Клеточная инженерия использует­ся для решения теоретических проблем в биотехнологии, для создания новых форм растений, обладающих полезными для че­ловека признаками и одновременно ус­тойчивых к болезням. При помощи методов биотехнологии учепым удастся улучшить различные ка­чества растений и животных, например, выращиваемые на искусственных пита­тельных средах клетки и ткани растений составляют основу разнообразных техно­логий в сельском хозяйстве. Так получены растения, устойчивые к вирусам и болез­нетворным микроорганизмам, гербици­дам; растения, способные синтезировать токсины, ядовитые для насекомых-вреди­телей; растения с чужеродными генами, контролирующими синтез белков холодо­устойчивости и белков с улучшенным аминокислотным составом. Вопрос 4 Что такое генная инженерия? Генная инженерия (генетическая инженерия) — раздел молекулярной ге­нетики, связанный с целенаправленным созданием вне живого организма новых комбинаций генетического материала, способного размножаться в клетке-хозя­ине и синтезировать конечные продукты обмена. Решающую роль в исследованиях сыг­рали также методы выделения индивиду­альных генов, получение их в достаточ­ных количествах путем клонирования, т. е. практически неограниченного разм­ножения в бактериальных клетках; по­следние синтезируют белок, кодируемый чужим для них геном, в больших количе­ствах. Так, при помощи кишечной палоч­ки получают интерфероны — белки, по­давляющие размножение вирусов, и ипсу- лин, регулирующий уровень глюкозы в крови, гормон роста, а также другие био­логически активные вещества и лекарст­венные препараты. Перенос генов дает, кроме того, воз­можность преодолевать межвидовые барь­еры и передавать отдельные признаки од­них организмов другим.

 

Соц-но-эк-ая сущность финансов




Дата добавления: 2014-11-24; просмотров: 265 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав




lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2025 год. (0.474 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав