биология экзамен


№1

Клеточная теория, её основные положения.

Все живые организмы состоят из клеток. Клетка — элементарная единица строения, функционирования и развития живых организмов. Существуют неклеточные формы жизни — вирусы, однако они проявляют свои свойства только в клетках живых организмов. Клеточные формы делятся на прокариот и эукариот.

Открытие клетки принадлежит английскому ученому Р. Гуку, который, просматривая под микроскопом тонкий срез пробки, увидел структуры, похожие на пчелиные соты, и назвал их клетками. Позже одноклеточные организмы исследовал голландский ученый Антони ван Левенгук. Клеточную теорию сформулировали немецкие ученые М. Шлейден и Т. Шванн в 1839 г. Современная клеточная теория существенно дополнена Р. Биржевым и др.

Основные положения современной клеточной теории:

клетка — основная единица строения, функционирования и развития всех живых организмов, наименьшая единица живого, способная к самовоспроизведению, саморегуляции и самообновлению;

клетки всех одноклеточных и многоклеточных организмов сходны (гомологиины) по своему строению, химическому составу, основным проявлениям жизнедеятельности и обмену веществ;

размножение клеток происходит путем их деления, каждая новая клетка образуется в результате деления исходной (материнской) клетки;

в сложных многоклеточных организмах клетки специализированы по выполняемым ими функциям и образуют ткани; из тканей состоят органы, которые тесно взаимосвязаны и подчинены нервной и гуморальной регуляциям.

Эти положения доказывают единство происхождения всех живых организмов, единство всего органического мира. Благодаря клеточной теории стало понятно, что клетка — это важнейшая составляющая часть всех живых организмов.

Клетка — самая мелкая единица организма, граница его делимости, наделенная жизнью и всеми основными признаками организма. Как элементарная живая система, она лежит в основе строения и развития всех живых организмов. На уровне клетки проявляются такие свойства жизни, как способность к обмену веществ и энергии, авторегуляция, размножение, рост и развитие, раздражимость.

Популяция- структурная единица вида. Характеристика популяций. Свойства и структура популяции.

Популяция – это часть особей одного вида, относительно изолированная от других особей этого же вида.

Структура популяции –это совокупность признаков , по которым одна популяция отличается от другой.

1)Численность – это общее количество особей в популяции.

2)Динамика численности – это изменение численности популяции во времени ,зависящее от наличия корма, отсутствия болезней, поры года и т.д.

3)Плотность популяции – это число особей или биомасса на единицу площади или объема. Чем более подходящие условия конкретной территории проживания популяции ( выгодное расположение, много корма, « жилищных условий» и т.д.) тем большей является ее плотность .

4)Пространственное распределение особей популяции – может быть равномерным, групповым

( особи образуют стаи , стада, колонии) и случайным.

5)Рождаемость – это соотношение числа особей, родившихся в популяции за определенный период к общему числу особей в популяции.

6)Смертность – это соотношение числа особей, погибших за определенный период к общему числу особей в популяции.

7)Прирост численности популяции – это разница между родившимися и умершими особями за определенный период. Если рождаемость превышает смертность, то прирост является положительным, если смертность превышает рождаемость – численность популяции сокращается и популяция вымирает.

8)Половая структура – это соотношение мужских и женских особей в популяции.

9)Возрастная структура – это соотношение различных возрастных групп в популяции. Большое количество молодых особей свидетельствует о благополучии популяции, а преобладание старых особей – о постепенном сокращении численности популяции и возможной ее гибели.

№2

Белки, их строение , структура и функции.

Белки –это биологические полимеры, мономерами которых являются аминокислоты. Аминокислота – это низкомолекулярное органическое соединение, состоящее из амино- и карбаксильной групп. Из 200 аминокислот только 20 входят в состав белков которые называются основными или белкообразующими ( протеиновыми). В одной молекуле белка может содержаться от 50 до нескольких тысяч аминокислот.

Различают 4 уровни структурной организации белков:

1)Первичная – представляет последовательность аминокислот в полипептидной цепи

2)Вторичная – молекула белков находится в клетке в виде спирали

3)Третичная – участки полипептидной цепи белка складываются в трехмерное образование шароподобной формы – глобулу

4)Четвертичная структура – представляет собой несколько глобул соединенных вместе .

Денатурация – процесс разрушения белка под воздействием различных факторов ( температуры, химическими веществами ( спирт, ацетон, кислоты, щелочи и т.д) , излучением, давлением и т.д.).

Ренатурация – процесс восстановления структуры белка при восстановлении нормальных условий.

Белки обладают рядом функций важных для любого организма:

1.Структурная – белки входят в состав клеточных мембран и органоидов клеток.

2.Каталитическая или ферментативная – ускоряют протекание биохимических реакций внутри организма.

3.Транспортная – белки способны присоединять и переносить различные вещества.

4.Защитная – обеспечивают иммунную оборону организма.

5.Сократительная – осуществляют сокращение мышц.

6.Регуляторная- многие гормоны являются белками и соответственно осуществляют гормональную регуляцию организма.

7.Рецепторная – принимают участие в приеме и передаче сигналов в клетке.

8.Энергетическая – при расщеплении белков выделяется определенное количество энергии.

Приспособления- основной результат эволюции. Относительность приспособлений.

Приспособления или адаптации – это изменения , возникающие у живых организмов в результате действия факторов внешней среды и накапливающиеся в последующих поколениях.

Для приспособленных организмов характерны: жизнеспособность, конкурентноспособность и фертильность.

Жизнеспособным является организм , который нормально развивается в привычной для него среде.

Конкурентноспособный организм выдерживает конкуренцию с другими организмами ( побеждает в борьбе за существование).

Фертильные организмы способны к нормальному размножению.

Адаптации подразделяют на организменные и видовые.

Организменные адаптации – это адаптации характерные для каждого организма данного вида.

Организменные адаптации подразделяют на морфологические, физиологические, биохимические и поведенческие.

1)Морфологические адаптации связаны с особенностями строения тела, окраской и т.д. например твердые защитные покровы ( панцирь у черепах), иглы и колючки ( еж, дикобраз, кактус, шиповник) и др. Покровительственная окраска под цвет местности делает организмы менее заметными ( заяц зимой). Маскировка – приспособления , при котором форма тела и окраска сливаются с окружающей средой ( насекомые по форме похожи на ветки деревьев). Мимикрия – уподобление менее защищенного организма одного вида более защищенному организму другого вида ( неядовитые змеи похожи на ядовитых). Предупреждающая окраска характерна для хорошо защищенных организмов , часто ядовитых ( например птицы навсегда запоминают яркую окраску божьих коровок или ужалившей их осы) .

2)Физиологические адаптации связаны с внутренним строением или физиологическими процессами происходящими в организме ( постоянная температура тела у теплокровных животных позволяет жить в различных климатических условиях , жабры у рыб позволяют жить в воде , легкие у наземных животных- дышать кислородом воздуха и т.д.).

3)Биохимические адаптации обеспечивают упорядоченный обмен веществ ( фотосинтез, биосинтез белков) и синтез веществ , облегчающих защиту от врагов или нападение ( яды змей и скорпионов, антибиотики грибов , фитонциды растений и т.д.).

4)Поведенческие адаптации включают все многообразие поведения организма ( добывание и запасание пищи, брачное поведение, забота о потомстве и т.д.).

Видовые адаптации – это морфофизиологические и поведенческие признаки особей и особенности организации вида, способствующие существованию его как целостной системы

( соответствие строения половых органов самцов и самок, поведение в брачный период, объединение хищников в стаи для удачной охоты, объединение травоядных в стада для обороны от хищников и т.д.) .

Появляющиеся в ходе эволюции приспособления не постоянны и носят временный характер, так как приспособлены к конкретным условиям в данный момент и при изменении условий среды обитания возникают новые приспособления взамен старых.

№3

Адаптация организмов к жизни в водной, почвенной , наземно – воздушной среде.

Адаптации, организмов к обитанию в водной среде  

Водная среда характеризуется высокими плотностью, удельной теплоемкостью, теплопроводностью и растворимостью.  



Плотность воды примерно в 1300 раз превышает плотность воздуха. Следствие этого — наличие большого сопротивления движению гидробионтов, увеличение давления ( на них воды с возрастанием глубины, большая опорность, используемая водными организмами, а также высокая выталкивающая сила (архимедова сила) и вязкость.  

Удельная теплоемкость воды в 500 раз больше, чем воздуха. Поэтому вода, медленно нагреваясь и медленно остывая, уменьшает амплитуду суточных и сезонных колебаний температуры.  

Теплопроводность воды в 30 раз выше, чем воздуха, благодаря чему осуществляется равномерное распределение температуры в водной среде. Вода — превосходный растворительразнообразных минеральных веществ. В воде растворяются и газы. Однако кислорода в воде содержится в 30 раз меньше, чем при той же температуре в равном объеме воздуха. При интенсивном развитии гидробионтов в ночное время, когда нет обогащения воды за счет фотосинтеза водных растений, может возникнуть дефицит кислорода. Нередко это приводит к гибели водных организмов (например, к заморам рыб). Поэтому кислород в водной среде — лимитирующий фактор.  

Второй лимитирующий фактор — свет. Освещенность быстро снижается с увеличением глубины. Идеально чистые воды имеют прозрачность 40—60 м, а сильно загрязненные — не более 10 см. Поэтому наибольшее количество света получает поверхностный слой воды, в котором интенсивно осуществляется фотосинтез.  

Типичными обитателями воды являются организмы с непостоянной температурой тела, относящиеся к группе эктотермных организмов. В периоды недостатка кислорода они способны снижать интенсивность процессов жизнедеятельности, многие из них — вплоть до состояния анабиоза. Высокоорганизованные теплокровные (животные с высоким уровнем процессов жизнедеятельности — киты, дельфины, тюлени, морские котики и др.) живут в водной среде только благодаря дыханию атмосферным воздухом, который они вдыхают, периодически поднимаясь из глубин к поверхности воды.  

Адаптация гидробионтов к высокой плотности воды шла в двух направлениях. Одни гидробионты, в основном микроскопически мелкие, используют ее как опору и находятся в состоянии свободного парения благодаря приспособлениям, снижающим удельную массу тела (отсутствие утяжеляющего скелета, наличие капелек жира или воздуха) либо увеличивающим трение поверхности тела о воду (мелкие размеры тела, выросты покровов тела). Эти гидробионты образуют планктон (от греч. planktos — парящий, блуждающий). Выделяют фитопланктон и зоопланктон.  

Организмы другой экологической группировки гидробионтов — нектон (от греч. nektos плавающий), напротив, активно плавающие животные, способные преодолевать силу течения. Типичными представителями являются рыбы. Для них характерны обтекаемая форма тела, развитая мускулатура, позволяющая быстро передвигаться в водной среде.  

Планктонные и нектонные организмы освоили толщу воды водоемов. Донную же область заселили организмы бентоса (от греч. bentos — глубина). Многие из них имеют тяжелые известковые раковины (моллюски), мощную хитинизированную кутикулу (речной рак, крабы, омары, лангусты), органы прикрепления к грунту (присоски у пиявок, крючья у личинок ручейников, ризоиды и корни у растений).  

Сцеплённое наследование генов. Кроссинговер. Хромосомная теория наследственности Т.Моргана, её основные положения.

Сцепленное наследование — феномен скоррелированного наследования определённых состояний генов, расположенных в одной хромосоме.

Полной корреляции не бывает из-за мейотического кроссинговера, так как сцепленные гены могут разойтись по разным гаметам. Кроссинговер наблюдается в виде расцепления у потомства тех аллелей генов и, соответственно, состояний признаков, которые были сцеплены у родителей.

Наблюдения, проведённые Томасом Морганом, показали, что вероятность кроссинговера между различными парами генов разная, и появилась идея создать генные карты на основании частот кроссинговера между разными генами. Первая генная карта была построена студентом Моргана, Альфредом Стёртевантом  (англ.) в 1913 году на материале Drosophila melanogaster.

Расстояние между генами, расположенными в одной хромосоме, определяется по проценту кроссинговера между ними и прямо пропорционально ему. За единицу расстояния принят 1 % кроссинговера (1 морганида или 1 сантиморганида). Чем дальше гены находятся друг от друга в хромосоме, тем чаще между ними будет происходить кроссинговер. Максимальное расстояние между генами, расположенными в одной хромосоме, может быть равно 49 сантиморганидам.

№4

Генотипическая изменчивость , её виды (комбинативная, мутационная). Типы мутаций (генные, хромосомные, геномные), их причины. Роль мутаций в эволюции органического мира и использования в селекции.

Мутационная изменчивость является результатом мутаций.

Мутация – наследственное изменение генотипа.

Основными положениями мутационной теории являются:

1)Мутации возникают внезапно.

2)Мутации наследуются.

3)Мутации не направлены ( мутировать может любой ген, вызывая изменения как незначительных, так и жизненно важных признаков).

4)Одни и те же мутации могут возникать повторно.

5)Мутации носят индивидуальный характер.

По характеру изменения все мутации делятся на три группы:

1)Генные – изменения последовательности нуклеотидов в молекулах ДНК.

2)Хромосомные – изменение структуры хромосом.

3)Геномные – изменение количества хромосом.

Мутации возникающие под влиянием природных факторов называются спонтанными, а мутации вызванные искусственно – индуцированными.

По значению для конкретного организма мутации бывают: полезные, вредные и нейтральные

( не оказывающие существенное влияние на данный организм).

Генотипическая изменчивость: комбинативная и мутационная. Типы мутаций: генные, хромосомные, геномные; их причины. Роль мутаций в эволюции органического мира и их использование в селекции

Генотипическая изменчивость является наследственной, так как она определяется генотипом и сохраняется в ряду поколений. Выделяют комбинативную и мутационную наследственную изменчивость. Комбинативная изменчивость обусловлена свободным сочетанием гамет при оплодотворении, независимым расхождением гомологичных хромосом в мейозе, явлением кроссинговера в ходе образования гамет. При этом типе изменчивости структура самих генов и хромосом не меняется, а изменяются сочетания наследственного материала и характер его взаимодействия в генотипе, а следовательно, имеющиеся признаки комбинируются в разных сочетаниях, давая большое разнообразие фенотипов.  

Роль наследственной изменчивости в эволюции заключается в поставке материала для естественного отбора.  

В селекционной практике мутации и их комбинации являются исходным материалом для искусственного отбора, с помощью которого получают новые сорта растений и штаммы микроорганизмов и грибов.

Видообразование. Факторы и способы видообразования.

Процесс возникновения новых видов из генетически открытых систем – популяций на основе наследственной изменчивости под действием естественного отбора называют видообразованием. Вид представляет собой единое целое до тех пор, пока особи из разных популяций внутри вида могут скрещиваться и давать плодовитое потомство. Скрещивание между собой особей из разных популяций обеспечивает поток генов из одной популяции в другую. Возникновение постоянного ограничения свободного скрещивания особей внутри популяции или из разных популяций называется изоляцией.

 

 Факторы видообразования. Изменению генофонда популяций, лежащему в основе видообразования, способствуют элементарные эволюционные факторы: мутации, комбинативные изменения, поток и дрейф генов, популяционные волны. Эти факторы эффективны только при изоляции популяции от остальных. Различают географическую, или пространственную, изоляцию и биологическую, или репродуктивную, изоляцию.

 

Географическая изоляция – это обособление определенной популяции от других популяций того же вида каким-либо трудно преодолимым географическим барьером. Причинами ее могут быть появление новых гор, рек, проливов, каналов, лесов и т.д. Географическая изоляция не дает возможности для свободного скрещивания особей изолированной популяции с особями из других популяций того же вида, тем самым препятствуя обмену наследственной информации между популяциями. Это может привести к большим различиям, генетической несовместимости и возникновению из изолированных популяций новых видов.

 Если вид занимает широкий ареал, то между популяциями, живущими на противоположных краях ареала, может наблюдаться географическая изоляция. Она также чаще происходит между популяциями организмов, ведущих прикрепленный (растения) и малоподвижный (улитки) образ жизни.

 Биологическая изоляция может произойти на одной и той же территории между обитающими вместе популяциями одного вида. Различают несколько форм биологической изоляции: этологическуюэкологическуюсезоннуюморфофизиологическую,генетическую.

 Этологическая изоляция – это различие в поведении, особенно в период размножения (брачные песни, ритуалы ухаживания, выделяемые запахи), мешающее скрещиванию.

 Экологическая изоляция – это разные предпочитаемые местообитания в пределах ареала вида. В результате этого особи из разных мест обитания не встречаются при спаривании. Иногда из экологической изоляции выделяют сезонную изоляцию, т.е. смещение сроков размножения. Например, у некоторых лососевых рыб, идущих на нерест через год, одна популяция нерестится в реке в один год, а другая популяция того же вида нерестится в этой же реке на другой год.

 Морфофизиологическая изоляция – это различия в размерах и пропорциях организмов и отдельных органов, препятствующие скрещиванию.

 Генетическую изоляцию обусловливают различия наследственного аппарата, приводящие к несовместимости половых клеток, что препятствует оплодотворению или снижает жизнеспособность зародышей.

 Способы видообразования. Различают два способа видообразования: аллопатрическое, или географическое, и симпатрическое, или экологическое.

 Аллопатрическое видообразование происходит при увеличении ареала исходного вида, когда популяции разделяют большие расстояния, мешающие скрещиванию, или с разделением ареала на изолированные части физическими преградами (горы, реки). Популяции, обитающие в различных участках ареала вида, подвергаются действию разных направлений естественного отбора. Географическая изоляция препятствует обмену генетической информацией между этими обособленными популяциями.

 Разные условия среды вызывают различающиеся приспособления у особей изолированных популяций. Борьба за существование и естественный отбор способствуют выживанию особей с полезными в данных условиях изменениями. С течением длительного времени это приводит к возникновению биологической изоляции и особи двух или более популяций одного вида перестают скрещиваться. В результате образуется новый вид.

 Способом аллопатрического видообразования сформировались пять видов ландыша из одного материнского вида. В четвертичный период из-за наступившего оледенения произошло разделение ареала ландыша майского на пять географически разорванных ареалов. Популяции, находившиеся в этих ареалах, с течением времени эволюционировали в самостоятельные виды.

 Симпатрическое видообразование связано с заселением новых мест обитания в пределах ареала своего вида. Новые условия способствуют образованию и закреплению новых мутаций и изменению направления естественного отбора, что приводит к образованию новых популяций. Между особями из образовавшихся разных популяций скрещивание не происходит из-за возникшей биологической изоляции. С течением времени из этих популяций формируются новые подвиды и виды. Примером симпатрического видообразования могут служить пять видов лютиков, сформировавшихся в разных средах обитания.



№5

Генетика пола. Хромосомное определение пола на примере человека. Половые хромосомы и аутосомы.

Половое размножение – это способ размножения при котором новый организм развивается с зиготы

Гаметы – половые клетки

Гаметогенез — образование и развитие половых клеток

Гонады – половые железы

Гаметогенез – процесс производства половых клеток

Раздельнополость – это деление вида на самцов и самок.

Гермафродиты – это организмы совмещающие мужскую и женскую функцию.

 Пол — это совокупность признаков и свойств организма, определяющих его участие в размножении.         Пол особи может определяться:                   а) до оплодотворения яйцеклетки сперматозоидом (прогамное определение пола);                   б) в момент оплодотворения (сингамное определение пола);                   в) после оплодотворения (эпигамное определение пола).   У подавляющего же большинства эукариот пол закладывается в момент оплодотворения и определяется генотипически хромосомным набором, который зигота получает от родителей. Клетки мужских и женских особей животных организмов различаются по паре хромосом. Эту пару называют половыми хромосомами (гетеросомами) в противоположность остальным — аутосомам. Половые хромосомы принято обозначать как Х- и Y-хромосомы.Большинство животных являются раздельнополыми организмами. Пол можно рассматривать как совокупность признаков и структур, обеспечивающих способ воспроизводства потомства и передачу наследственной информации. Пол чаще всего определяется в момент оплодотворения, то есть в определении пола главную роль играет кариотип зиготы

Биоценоз, его состав . Видовая и пространственная структура биоценоза. Связи организмов в биоценозах: трофические, топические, форические, фабрические.

 Биоценоз — это исторически сложившаяся совокупность обитающих на определенной территории взаимосвязанных популяций растений (фитоценоз), животных (зооценоз), грибов (микоценоз) и микроорганизмов (микробоценоз). Биоценозы характеризуются следующими показателями:  

•   размеры биоценозов разные — от мелких (кочка на болоте, пруд) до очень больших (биоценоз леса, луга, ковыльной степи);  

•   размеры биоценоза определяются условиями абиотической среды. Однородное пространство (часть абиотической среды), занимаемое биоценозом, называется биотопом. Биотоп включает воздух с климатическими факторами (климатоп), почву (эдафотоп) и воду (гидротоп);  

•   биоценозы не имеют четких границ, они постепенно переходят друг в друга. Переходная полоса между смежными физиономически различимыми сообществами называется экотоном;  

•   биоценоз основан на количественной регуляции одних видов другими;  

•   по происхождению различают первичные (не подвержены деятельности человека) и вторичные (с заметным влиянием человека) биоценозы;  

•   в биоценоз кроме организмов, постоянно в нем обитающих, включаются те, которые воздействуют на его жизнь, хотя и обитают в других биоценозах (зайцы могут питаться на лугу, а обитать в лесу).  

Для биоценозов характерны:  

1. Видовая структура — видовое разнообразие и соотношение видов по численности и плотности популяций. Видовая структура характеризуется с помощью двух количественных показателей: видового богатства и видовой насыщенности. Видовое богатство — общее число видов в биоценозе. Чем выше видовое богатство, тем устойчивее биоценоз. Видовая насыщенность — количество видов, приходящихся на единицу площади или единицу объема. Чем выше видовая насыщенность, тем более устойчив биоценоз.  Виды, преобладающие по численности, называются видами-доминантами2. Пространственная структура — распределение организмов в пространстве в соответствии с их потребностями и условиями местообитания:  

а)         вертикальная структура (Ярусность)

б)         горизонтальная структура (мозаичность) — распределение организмов в пространстве группами. 3.         Связи организмов в биоценозах:  

а) прямые:  

• трофические — возникают тогда, когда один вид питается другим либо его мертвыми остатками (божья коровка поедает тлю, косули — траву);  

•  топические — создание организмами одного вида условий для существования организмов другого вида, или изменение условий обитания одного вида в результате жизнедеятельности другого (деревья в лесу служат местом кормежки и гнездования многих птиц, на листьях живут тли и гусеницы, под корой — личинки жуков короедов; лианы, обвиваясь вокруг стволов высоких деревьев выносят свои листья к свету, высокие деревья затеняют почву и создают благоприятные условия для жизни теневых растений);  

•  форические — когда один вид участвует в распространении другого (животные переносят семена, споры, пыльцу растений; жуки навозники переносят клещей; мухи распространяют яйца круглых червей; рыбы прилипалы перемещаются, прикрепившись к более крупным водным животным);  

•  фабрические — тип связей, при которых особи одного вида используют для своих сооружений продукты выделения, мертвые остатки либо живых особей другого вида (личинки ручейников для строительства своих домиков используют песчинки, кусочки коры, обломки раковин или раковины с живыми моллюсками мелких видов);  

б) косвенные межвидовые отношения: например, поедая насекомых-опылителей, птицы косвенно воздействуют на количество производимых растением плодов, на хищников и паразитов этих животных.  

№6

Дигибридное скрещивание. Закон независимого наследования признаков и его цитологические основы.

При моногибридном скрещивании учитывается 1 пара альтернативных признаков

При дигибридном скрещивании учитываются 2 пары альтернативных признаков

Третий закон Г. Менделя называется законом независимого наследования ( комбинирования) признаков и гласит, что при скрещивании особей, которые отличаются по 2 и более парам альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются в различных сочетаниях

Мендель проводил исследовании на горохе с 2 парами альтернативных признаков: А-желтые горошины, а-зеленые горошины и В-гладкие горошины, в- морщинистые горошины.

Экологические факторы, их классификация. Закономерности действия факторов среды на организм . Взаимодействие экологических факторов. Понятие о лимитирующих факторах.

Организмы не могут существовать изолированно от окружающей их среды. Все компоненты природной среды (вода, воздух, почва, пища и т. д.), природные условия, а также результаты деятельности человека (загрязняющие вещества и др.) называются экологическими элементами. Экологические факторы — это компоненты окружающей среды, способные оказать прямое или косвенное воздействие на живые организмы на протяжении хотя бы одной фазы индивидуальногоразвития. Не все экологические элементы являются экологическими факторами для организма (группы организмов). К факторам относятся только те элементы, изменение которых вызывает ответную реакцию данного организма (группы организмов).  

Экологические факторы весьма разнообразны, имеют разную природу и специфику действия, они могут быть необходимы для организмов или, наоборот, вредны для них, способствовать или препятствовать выживанию и размножению. Их подразделяют на три группы: абиотические, биотические и антропогенные.  

Абиотические факторы включают элементы неорганической, или неживой, природы, воздействующие на организм. В свою очередь, их подразделяют на: физические, или климатические (свет, тепло, влажность, давление, сила ветра, течения и др.), почвенно-грунтовые (механический состав почвы, ее проницаемость, влагоемкость), химические (соленость воды, газовый состав воды и воздуха), топографические (особенности рельефа местности).  

Биотические факторы — это совокупность разнообразных воздействий одних организмов на другие, а также на среду обитания. Одни организмы могут служить пищей для других (например, хозяин для паразита, растения для растительноядных животных), способствовать размножению и расселению (например, птицы и насекомые-опылители для цветковых растений), оказывать механические, химические и другие виды воздействий.  

Антропогенные факторы — это все формы деятельности человека, изменяющие среду обитания живых организмов или непосредственно влияющие на их жизнь.  

Закономерности воздействия экологических факторов на организмы  

Для разных организмов количественные пределы фактора, при котором они могут существовать, неодинаковы. Но в любом случае жизнь того или иного организма протекает между минимальным и максимальным значениями фактора. Значение фактора, наиболее благоприятное для жизни организма, — оптимальное (оптимум). При значительных отклонениях от оптимума, как в сторону повышения, так и в сторону понижения, жизнедеятельность организмов угнетается.Максимальное и минимальное значения фактора, при которых еще возможна жизнедеятельность, называются пределами выносливости.  

Разные виды живых организмов заметно отличаются друг от друга как по положению оптимума, так и по пределам выносливости. Виды организмов, для существования которых необходимы строго определенные, относительно постоянные условия среды, называют стенобионтами.Стенобионтность может быть выражена по отношению к отдельным факторам среды: температуре, солености, кислотности и др. Например, вереск обыкновенный и щавель малый предпочитают почву с узким диапазоном кислотности и служат индикаторами кислых почв. В то же время сосна обыкновенная хорошо растет на почвах с широким диапазоном кислотности. Ее можно отнести к другой группе организмов — эврибионтам. Эврибионты — это виды, способные обитать в широких пределах изменчивости условий среды.  

Разные экологические факторы воздействуют на живые организмы одновременно и совместно. При этом действие одного фактора зависит от того, с какой силой и в каком сочетании действуют одновременно другие факторы. Эта закономерность получила название взаимодействия факторов. Например, жара или мороз легче переносятся при сухой, а не влажной погоде. В некоторых случаях недостаток одного фактора может быть частично компенсирован усилением другого. Например, увядание растений можно приостановить как увеличением количества влаги в почве, так и снижением температуры воздуха.  

Вместе с тем ни один из необходимых организму экологических факторов не может быть полностью заменен другим. Отсутствие света делает жизнь растений невозможной, несмотря на самые благоприятные сочетания других факторов. Экологический фактор, величина которого оказывается близкой или выходит за пределы выносливости (ниже минимума и выше максимума) и имеет тенденцию ограничивать жизнедеятельность организма, называется лимитирующим. Ограничивать жизнедеятельность организма может не только недостаток, но и избыток какого-либо фактора. Ограничивающее действие лимитирующего фактора проявляется и при оптимуме остальных факторов.

№7

Особенности наследственности и изменчивости у человека. Методы их изучения. Наследственные заболевания человека.

Изучение наследственности человека затруднено тем, что на нем невозможно ставить эксперименты .Кроме того, этот вид относительно медленно размножается .В настоящее время существуют следующие методы изучения наследственности человека

1)Генеалогический -основан на изучении родословных по которым изучается характер и тип наследования.

2)Цитогенетический- микроскопическое изучение структуры и числа хромосом здоровых и больных людей.

3) Биохимический- обнаружение изменений в биохимических параметрах организма связанных с изменением генотипа.

4)Близнецовый- сравнения близнецов с целью выявления у них степени влияния наследственности и среды на проявление различных признаков.

5)Популяционный- изучение генетического состава человеческих популяций.

6) Дерматоглифический- заключается в изучении узоров на пальцах, ладонях и ступнях с целью выявления некоторых наследственных заболеваний .

Наследственные заболевания человека.

Геномные заболевания связаны с нарушениями в количестве хромосом при нарушении расхождения хромосом во время мейоза и как следствие этого изменении числа хромосом в гаметах а затем и в оплодотворенной клетке.

Примерами таких заболеваний являются так называемые трисомии ( 2хр.+1).

Трисомия по 21 хромосоме- синдром Дауна. Больные страдающие этой болезнью имеют широкую переносицу, раскосый разрез глаз, всегда открытый рот с большим языком, умственную отсталость, пороки внутренних органов( стр 182, рис 5.12).

Трисомия в 17 хромосоме вызывает « треугольный рот» у новорожденных, отсутствие шеи, дефекты ушей, дефекты сердца.

Трисомия в 18 хромосоме вызывает недоразвитие скелетной мускулатуры, челюстей, дегенерацию ушей, дефекты стопы и т.д.

Хорошо известны и трисомии по половым хромосомам.

Особи генотипа ХХХ формируются по женскому типу, они бесплодны и умственно отсталы.

Болезнь Клайнфельтера ( ХХУ ) развивается у мужчин, выражена в полном бесплодии и умственном недоразвитии).

Синдром Шерешевского-Тернера (ХО) связан с нехваткой 1 Х хромосомы. Болезнь характеризуется у женщин низким ростом, короткой шеей , бесплодием, вследствие недоразвития половых признаков и умственной отсталостью.

Профилактика наследственных заболеваний человека.

На сегодняшний момент известно более 3000 наследственных заболеваний. Ежегодно в мире рождается 1500000 детей с тяжелыми наследственными заболеваниями. Все эти заболевания являются причиной абортов, врожденных пороков развития, аномалий роста и развития, смертей в ранние сроки жизни ребенка. В некоторых семьях все дети рождаются с наследственной патологией.

Медицинская генетика- это раздел генетики занимающийся изучением и предупреждением

( профилактикой) наследственных заболеваний человека. Сейчас наследственное заболевание можно обнаружить еще до рождения ребенка. Дородовая диагностика плода может осуществляться несколькими способами:

- ультразвук;

- фетоскопия ( зондирование эластичным зондом со светопроводом);

-биопсия (проводится цитологический, биохимический и молекулярно-генетический анализ маленьких частиц хориона (наружной оболочки зародыша) на 8-10 неделе беременности);

- аминоцентез (прокол плодного пузыря на 14-16 неделе беременности; шприцем отбирают небольшое количество околоплодной жидкости в которой всегда есть слущенные клетки плода, культивируют их а потом анализируют).

В настоящее время существуют также несколько способов профилактики( предупреждения ) наследственных заболеваний человека:

1)Исключение мутагенных факторов (отказ от мутагенных лекарств, пищевых добавок, а также необоснованных рентгенологических обследований).

2)Планирование семьи. Отказ от вступления в брак кровных родственников и гетерозиготных (второй закон Менделя) носителей, а также отказ от деторождения при высоком риске наследственной патологии. Медико — генетическое консультирование семьи предупреждает рождение больных детей в 3-5% семей, обратившихся по поводу здоровья будущего ребенка.

3)Дородовая диагностика.

4)Управление действием генов. Коррекция наследственных болезней обмена веществ после рождения- диетическая, хирургическая.

Достижения генетики позволяют избавиться от наследственных заболеваний, накапливавшихся многие поколения и предотвращают рождение больных детей.

Поведение как форма адаптации живого организма. Уровни и формы поведения.

 поведение: уровень — принято различать пять уровней поведения — от таких врожденных стереотипных форм адаптации, как таксисы и рефлексы (и, в некоих отношениях, поведение инстинктивное) до приобретенных, модифицируемых форм, связанных с мышлением.

   Относительная роль каждого из этих уровней у животных разной степени развития такова:

   1) таксисы — их проявление максимально у простейших, средней степени — у червей и насекомых и сходит на нет уже у примитивных млекопитающих;

   2) рефлексы — их проявление неясно у простейших, максимально у кишечнополостных, среднее у червей и насекомых и понемногу сходит на нет у животных более высокой степени развития, однако даже у человека не исчезает полностью;



Страницы: Первая | 1 | 2 | 3 | ... | Вперед → | Последняя | Весь текст


Предыдущий:

Следующий: