Инфоурок / Биология / Другие методич. материалы / МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ И ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ И ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «БИОЛОГИЯ»
Только сейчас Вы можете пройти дистанционное обучение на курсах повышения квалификации прямо на сайте "Инфоурок" со скидкой 40%. По окончании курсов Вы получите печатное удостоверение о повышении квалификации установленного образца (доставка удостоверения бесплатна).

Открыт приём заявок на новые курсы повышения квалификации:

- «Профилактическая работа в ОО по выявлению троллинга, моббинга и буллинга среди подростков» (108 часов)

- «Психодиагностика в образовательных организациях с учетом реализации ФГОС» (72 часа)

- «Укрепление здоровья детей дошкольного возраста как ценностный приоритет воспитательно-образовательной работы ДОО» (108 часов)

- «Профориентация школьников: психология и выбор профессии» (108 часов)

- «Видеотехнологии и мультипликация в начальной школе» (72 часа)

- «Патриотическое воспитание дошкольников в системе работы педагога дошкольной образовательной организации» (108 часов)

- «Психолого-педагогическое сопровождение детей с синдромом дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ)» (72 часа)

- «Использование активных методов обучения в ВУЗе в условиях реализации ФГОС» (108 часов)

- «Специфика преподавания русского языка как иностранного» (108 часов)

- «Экологическое образование детей дошкольного возраста: развитие кругозора и опытно-исследовательская деятельность в рамках реализации ФГОС ДО» (108 часов)

- «Простые машины и механизмы: организация работы ДОУ с помощью образовательных конструкторов» (36 часов)

- «Федеральный государственный стандарт ООО и СОО по истории: требования к современному уроку» (72 часа)

- «Организация маркетинга в туризме» (72 часа)

Также представляем Вашему вниманию новый курс переподготовки «Организация тренерской деятельности по физической культуре и спорту» (300/600 часов, присваиваемая квалификация: Тренер-преподаватель).

Смотреть список всех 216 курсов со скидкой 40%

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ И ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ И ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «БИОЛОГИЯ»

библиотека
материалов


Таврический колледж (структурное подразделение)

ФГАОУ ВО« КФУ им. В.И.Вернадского»













МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ОРГАНИЗАЦИИ И ВЫПОЛНЕНИЮ

ЛАБОРАТОРНЫХ И ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ «БИОЛОГИЯ»











Симферополь

2016



Настоящее пособие состоит из трёх разделов: первый раздел – темы практическиt занятия; второй раздел – задания для самостоятельной работы, третий раздел – лабораторные работы. Для подготовки к практическим занятиям, выполнения самостоятельных и лабораторных работ приводятся соответствующие методические указания. В пособие включены задачи по соответствующим разделам курса, вопросы для самоподготовки, отдельные дополнительные теоретические и справочные материалы .


Введение

Пособие предназначено для организации практических занятий, лабораторных работ и самостоятельной работы студента по учебной дисциплине «Биология».

Вскрываемые биологией объективные закономерности живой природы – важнейшая составная часть современного естествознания. Она служит основой медицинских, сельскохозяйственных и экологических наук. Для эколога-природопользователя биологические знания являются фундаментом в понимании общеэкологических проблем планеты, основ природоохранной деятельности, а также тех локальных экологических проблем, которые постоянно возникают при производственной и бытовой деятельности человека и в значительной степени оказывают действие на среду обитания и Природу в целом.

Настоящее пособие разработано так, чтобы обучающиеся, пользуясь учебной, научной и справочной литературой, лекционным материалом, получили основополагающие знания по общей биологии, необходимые им как для изучения специальных экологических дисциплин, так и для профессиональной деятельности в будущем.

В пособии приводятся дополнительные справочные и теоретические материалы, которые необходимо изучить и использовать при подготовке к практическим занятиям, выполнении лабораторных и самостоятельных работ; приводятся примеры решения задач по разным разделам курса. Приводимый в пособии теоретический и справочный материал необходим для подготовки к практическим, лабораторным занятиям и выполнения самостоятельной работы.

Практические занятия необходимы, чтобы студенты самостоятельно изучили теоретический материал и подготовили сообщения по предлагаемым к свободному обсуждению учебным вопросам. Студенту при этом следует самостоятельно проанализировать и систематизировать полученную информацию, сделать выводы. На практических занятиях каждый вопрос рассматривается, обсуждается, уточняются все ключевые моменты и основные положения, законы.

Самостоятельная работа представляет собой выполнение самостоятельных работ – заданий и составление отчета. Эту работу студент делает во внеаудиторное время. Преподаватель проводит консультации, устанавливает сроки выполнения каждого из заданий, контролирует правильность исполнения и оценивает их.

Лабораторные работы проводятся в аудиторное время, подготовка к работе осуществляется студентом самостоятельно. Она включает: проработку соответствующего теоретического материала; подготовку необходимого биологического материала; оформление задания на работу в лабораторной тетради с указанием названия работы, цели, задачи, хода выполнения работы. Преподаватель проверяет работу и сделанные в результате выводы и/или заключения.

В ходе изучения курса «Биология» предусмотрены следующие формы контроля знаний:

- входной контроль знаний по биологии;

- текущая оценка степени подготовки студента к практическим занятиям;

- контрольные работы или тестирование по индивидуальным карточкам по итогам изучения разделов курса;

- оценка результатов самостоятельной работы;

- защита лабораторных работ;

- зачёт.

В заключении пособия приводятся вопросы для самоподготовки.




ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ


Темы практических занятий и вопросы для изучения приводятся в настоящем пособии. Тема очередного занятия сообщается во время предыдущего занятия. Каждое занятие предусматривает обсуждение отдельной темы раздела курса, по поставленным вопросам. Некоторые теоретические вопросы кратко рассматриваются в настоящем пособии, для полного их рассмотрения необходимо обязательно использовать соответствующую литературу.

Подготовка к практическому занятию заключается в том, что студент самостоятельно изучает соответствующую тему, готовит ответы на вопросы. Для этого использует рекомендованную учебную литературу (список приводится к каждому занятию). В связи с тем, что в настоящее время имеется большое количество литературы как по общей биологии, так и отдельным её разделам, можно при подготовке пользоваться и другими источниками, имеющимися в библиотеках, но с обязательной ссылкой. Допускается использование публикаций и сообщений в средствах массовой информации, сведений из сети Интернет с обязательной ссылкой на источник.

Студент составляет краткий конспект в соответствии с планом, где отражает основные положения, позволяющие рассмотреть поставленный вопрос.

В плане ответа необходимо предусмотреть следующее:

- сформулировать задачу, проблему, определить направление доклада;

- выделить главные положения (сформулировать определения, законы);

- выделить ключевые понятия, слова и дать им определения;

- подобрать соответствующие примеры, сделать, если необходимо, рисунки, графики, схемы;

- сделать выводы или сформулировать главные положения.

Студент на занятии при ответе на вопрос должен отвечать свободно, при этом допускается использование конспекта, но не чтение. Выступление должно быть логически выстроено, время изложения вопроса не должно превышать 10-12 минут. При использовании демонстрационных материалов (схем, рисунков, диаграмм, графиков и т.п.) необходимо заранее предупредить преподавателя и подготовить их демонстрацию (нарисовать рисунок или начертить график на доске, найти иллюстрации в соответствующей книге, сделать тематическую подборку файлов в ПК и т.п.). Приводимые примеры должны быть знакомы, легко объяснимы, соответствовать теме доклада. После сообщения докладчик отвечает на заданные вопросы, уточняет или даёт пояснения по отдельным моментам. Все студенты активно участвуют в обсуждении вопроса, дополняют ответ, вносят поправки или уточнения, задают вопросы. Активность учитывается при сдаче зачёта и экзамена.

Конспект позволит подготовиться не только к практическому занятию, но и к контрольной работе, тесту, зачёту и экзамену. В составленный конспект во время обсуждения вопроса при необходимости вносят поправки, уточнения, замечания и т. п.






Занятие 1

Развитие и становление биологической науки


Вопросы:


1. Биологические знания и их роль в развитии общества.

2. Выдающиеся учёные-биологи прошлого.

3. Вклад российских учёных в развитие биологической науки.

4. Биология на современном этапе развития.


Биология изучает жизнь, представляет собой совокупность знаний о животных, растениях и микроорганизмах, вскрывает закономерности жизни и развития живых организмов. Название науки происходит от двух греческих слов: bios (био) – жизнь… – в сложных словах указывает на отношение данного слова к жизни, жизненным процессам, + logos – наука, учение, знание. Данное понятие является в какой то мере абстрактным, так как привести простое, чёткое определение жизни как реально существующего явления пока не в состоянии ни биологи, ни философы, последние определяют жизнь как особую форму существования и движения материи.

Живой мир сложен и разнообразен. Человек часть этого мира, его возникновение в прошлом и существование сегодня невозможно представить в отрыве от всего живого на планете. Накопление знаний о живой природе, их использование обеспечили не только элементарное выживание человека в доисторический период, но и способствовали развитию общества от первобытного человеческого стада до современной цивилизации. В наше время развитие и углубление биологических знаний их связь с практикой приобретает всё большее значение для выживания человечества в будущем.

Многообразие форм жизни настолько велико, что современная биология представляет собой комплекс наук, значительно отличающихся одна от другой, но их всех объединяет то, что, все они связаны с изучением живого, подчиняющегося одним и тем же законам образования и существования. Все биологические науки теснейшим образом принадлежат к единому комплексу естественных наук и связаны с физикой, химией, математикой, геологией, географией. Биологические законы и явления подчиняются строгим математическим закономерностям.

Основная задача биологии – широкое распространение биологических знаний, определение верных материалистических представлений о зарождении жизни на Земле, месте человека и других живых организмов в природе, их взаимосвязи. Сохранение качества жизни, природной среды, сведение к минимуму негативных последствий производственно-хозяйственной деятельности, охрана здоровья населения планеты и сохранения всех форм жизни на ней становится делом не только специалистов – биологов, но и каждого человека независимо от сферы его профессиональной деятельности.


Учёные – биологи


Карл Линней (1707 – 1778 гг.), – шведский натуралист. Родился в семье сельского священника. После окончания гимназии поступил в университет сначала в городе Лунде, а позже в Упсале, намереваясь получить профессию врача. В 23 года начал преподавать в качестве помощника одного из профессоров университета.

В 1732 г. весной по заданию Упсальского научного общества исследовал природу Лапландии – северной части Скандинавского полуострова, где собирал в горах образцы растений и минералов. По возвращении К. Линней напечатал свой первый труд – книгу «Флора Лапландии», продолжая работать в университете. Для получения учёной степени, чтобы иметь возможность читать лекции, он вынужден был поехать в Голландию для получения степени доктора медицины. Через несколько лет К. Линней вернулся на родину не только доктором медицины, но и ботаником с европейским именем, успевшим издать за границей несколько книг, принесших ему славу.

Вначале жизнь на родине оказалась полной лишений, но постепенно наладилась. К. Линней получил кафедру в университете в Упсале, появились студенты, ему отовсюду присылали коллекции растений и животных. Постепенно молодой натуралист перестал заниматься врачебной практикой. В 1749 г. вышла его книга «Вещества в медицине», где были описаны известные автору лекарственные растения, изготовление из них лекарств и области их применения. Большим успехом пользовались его книги о врачебном питании и гигиене. К. Линней был изобретателем термометра, который известен под неверным названием «термометра Цельсия».

Ещё студентом К. Линней собирал растения, изучал их, эти и дальнейшие исследования позволили ему впоследствии написать знаменитую работу «Система природы» (учёному было всего 28 лет, причём переиздавалась работа 12 раз). Весь растительный мир был разделён на 24 класса, классы – на порядки. Следует признать, что эта система классификации не была совершенной, так как в один класс попали растения не являющиеся родственными, а сходные лишь по внешним признакам. Система классификации была искусственной, но, будучи прирождённым классификатором, К. Линней, сам вносил поправки, перемещая растения из класса в класс, от этого она не улучшилась, хотя и просуществовала не один десяток лет. Однако при всех недостатках её ценность заключалась в том, что она позволяла разобраться в том огромном многообразии видов, которое уже было известно науке.

К. Линней первым ввел в научный обиход бинарную номенклатуру – научное наименование животных и растений, – которая сводится к тому, что каждому виду животного или растения даётся только одному ему свойственное научное название, состоящее из двух слов: родовое название (имя существительное) и видового (обычно прилагательного). Название вида постоянно, не может быть заменено другим и при описании вид должен быть назван именно так, а не иначе. Два вида в одном роде этом не могут носить одно название, разные роды также не могут носить одно название. Введение бинарной номенклатуры устранило невероятную путаницу, которая до этого существовала. Шведский натуралист, составив классификацию животных и растений, впоследствии объединил схожие роды в отряды и классы (у животных – шесть классов), хотя при этом также не избежал ошибок (всех животных, откладывающих яйца и покрытых перьями, отнёс в класс птиц). К. Линней не только составил классификацию, но и ввёл в биологическую науку, что до него никому из учёных – натуралистов не удавалось.

К. Линней заметил много общих признаков у человекообразных обезьян и человека, поэтому объединил их в одну группу, назвал её «приматами» («князьями»), поставив их во главу класса млекопитающих. При этом он не считал человека кровной роднёй обезьяны, а просто находил между ними большое сходство.

К. Линней не был эволюционистом, но и не был ярым последователем церковного учения о сотворении животных и растений. Он считал, что современные виды не созданы богом – они порождены природой, но исходные формы предков, из которых образовались отряды, создал бог, и число этих сотворённых видов равно116 по числу отрядов. Кроме биологии К. Линней занимался изучением минералов, руд, палеонтологией; к нему приезжали для обучения отовсюду, в том числе и из России (аттестат, выданный Карлом Линнеем, получил ставший в конце XVІІІ в. профессором Московского университета Афонин).

Александр Онуфриевич Ковалевский (1840 – 1901 гг.) – русский эмбриолог. Владимир Онуфриевич Ковалевский (1842 – 1883 гг.) – русский палеонтолог и геолог. Братья Ковалевские родились в семье помещиков Витебской губернии. За их работой внимательно следил знаменитый английский натуралист Чарльз Дарвин, их научные труды имели огромное значение для обоснования его учения.

Старший брат по настоянию отца поступил в Институт инженеров путей сообщения, младший обучался в школе, готовившей юристов и чиновников-администраторов. Однако тяга к изучению живой природы у Александра Онуфриевича была столь велика, что, нарушив волю отца, он оставил институт и перешёл на естественное отделение физико-математического факультета Петербургского университета.

А.О. Ковалевский, изучая ранние стадии развития зародышей самых различных животных, выявил у зародышей сходство, доказывающее единство происхождения и родственную близость, его исследования помогли установить родственные связи между различными группами животных, показать конкретные пути развития животного мира.

В.О. Ковалевский – гениальный палеонтолог – самоучка, один из последователей учения Жоржа Кювье. Он внес в палеонтологию много новых идей. В то время эта наука занималась в основном лишь описанием ископаемых останков животных. Изучая кости ископаемых животных, он показал, каким образом нужно их изучать, чтобы восстановить по ним историю развития животных.

Изучая найденные Жоржем Кювье кости предка лошади анхитерия, учёный сумел воссоздать его облик. В 1873 г. вышла первая работа В.О. Ковалевского об анхитерии и других предках лошади. Эта работа была представлена им в качестве диссертации в Петербургский университет, где в 1875 г. он получил степень магистра. В области палеонтологии гениальный русский учёный – самоучка сделал ряд замечательных открытий.

Исследования В.О. Ковалевского подтверждали эволюционную теорию Ч.Р. Дарвина, кроме того, было установлено, что относительная целесообразность строения организма вырабатывается в связи с определёнными условиями среды. Достигается такая целесообразность разными путями – глубокими и неглубокими изменениями в строении организма. Это основное положение в палеонтологии носит название закона Ковалевского. Применяя его метод, учёные Европы и Северной Америки, продолжая поиск ископаемых останков, восстановили почти полностью родословную лошади.

Все палеонтологические труды В.О. Ковалевского написаны за границей, до возвращения в Петербург. Несмотря на их высокую оценку Ч.Р. Дарвином, в России того времени не понимали их значения, геологические труды также не находили признания.

Мировая слава пришла к учёному уже после смерти, когда его признали замечательным продолжателем учения Ч. Дарвина и гениальным основателем новой науки – эволюционной палеонтологии.

Илья Ильич Мечников (1845 – 1916 гг.) – русский биолог – медик (патолог и микробиолог). Окончив в 19 лет Харьковский университет и имея уже к этому времени несколько печатных работ, первую из которых он написал будучи ещё учеником гимназии, И.И. Мечников уехал продолжать образование за границей. В 1867 г. по возвращении привёз несколько научных работ и готовую диссертацию, он защитил её в этом же году в Петербургском университете. Вскоре за выдающиеся исследования он получил от Академии наук премию имени Карла Бэра.

В 1869 году И.И. Мечников вновь едет за границу, так как главным образом занимается изучением зародышевого развития морских беспозвоночных, обитающих в тёплых морях. И.И. Мечников около тридцати лет дружил и сотрудничал с А.О. Ковалевским, работавшим в том же направлении, их справедливо называют создателями эволюционной эмбриологии.

В дальнейшем, будучи профессором Новороссийского университета (так назывался в то время Одесский университет) и впоследствии в Италии в городе Мессине (1883 г) И.И. Мечников продолжил работу над теорией фагоцитоза. По результатам своих исследований он написал много научных статей, опубликованных за границей и в русских журналах, несколько научных и общественнодоступных книг, популяризирующих биологические знания, «Этюды о природе», «Этюды оптимизма», «Сорок лет искания рационального мировоззрения» и др.

В 1888 г. Луи Пастер – один из создателей микробиологии  – пригласил И.И. Мечникова в свой институт в Париже, где в специально созданной для него лаборатории изучал многочисленные вопросы бактериологии и заразные болезни, вызываемые возбудителями тифа, чумы, холеры. Занимался он и вопросами продления жизни человека, считая, что преждевременная старость – результат постоянного отравления организма ядовитыми веществами (токсинами). И.И. Мечников рекомендовал бороться со старческими изменениями с помощью пищевого режима и употреблять в пищу особый вид простокваши, который угнетающе действовал на кишечных микробов.

Климент Аркадьевич Тимирязев (1843 – 1920 гг.) родился в Петербурге в дворянской семье. В 1860 г. стал студентом естественного отделения физико-математического факультета Петербургского университета, после окончания, которого выехал в Германию и Францию, постоянно переезжая из страны в страну в связи с тем, что работал в лабораториях химика П.Э. Бертло, физиолога Ж.Б. Буссенго, физика Г.Р. Кирхгофа, физиолога и физика - создателя метода спектрального анализа Г.Л. Гельмгольца, посетил Ч.Р. Дарвина в Англии в его имении Даун, для обсуждения результатов своих работ.

По возвращении К.А. Тимирязев начал преподавать в Москве в Петровской сельскохозяйственной академии, названной впоследствии его именем. Позднее стал профессором Московского университета.

Будучи горячим сторонником и последователем дарвиновского учения ещё в студенческие годы и в дальнейшем К.А. Тимирязев опубликовал ряд научных работ, где подчёркивал значение эволюционной теории для выяснения природы наследственности и образования форм у растений. Именно этим должна заниматься, по его мнению, особая наука о жизни растения – физиология растений, которой он и посвятил всю свою дальнейшую жизнь.

В результате исследований К.А. Тимирязев выяснил роль солнечного света в создании растением органического вещества; установил, что наиболее сильно поглощаются лучи красного и несколько слабее сине-фиолетового спектра; выяснил, что хлорофилл не только поглощает свет, но и химически участвует в процессе фотосинтеза, на который затрачивается всего 1-3 % поглощённой растением солнечной энергии.

Главная научная заслуга К.А. Тимирязева заключается в доказательстве того, что величайший закон природы – закон сохранения энергии – распространяется и на процесс фотосинтеза, а следовательно, и на живую природу. Основываясь на принципах дарвинизма, он объяснил, что зелёный цвет растений – это закономерный результат приспособления растений в процессе эволюции (естественного отбора), так как только те растения, которые могли поглощать наиболее богатые энергией красные лучи, выжили.

К.А. Тимирязев впервые на Всероссийской выставке в Нижнем Новгороде (1896 г.) организовал демонстрацию опытов, показывающих, каким образом происходит питание растений, для этой цели был построен вегетационный домик. Традиция публичной и наглядной демонстрации опытов сохранилась до сих пор.

Огромное влияние на развитие русской агрономической науки оказала книга «Земледелие и физиология растений», этот труд не утратил своей ценности и ныне. Особо примечательна в ней глава «Борьба растений с засухой», где показана роль воды в жизни растения, практические меры борьбы с засухой, которые получили широкое распространение в практике сельского хозяйства.

Иван Владимирович Мичурин (1855 – 1935 гг.) родился 27 сентября 1855 г. в деревне Долгое Пронского уезда рязанской губернии в обедневшей семье мелкопоместных дворян. С раннего детства он увлекался природой, работами в саду и огороде, выращиванием различных растений, настолько сильно, что порой не замечал остального. После окончания Пронского уездного училища поступил в Рязанскую гимназию, из которой был исключён за непочтение к директору. Следует отметить, что не имея даже среднего образования, путём самообразования он получил глубокие знания в биологии. Долгое время достижения И.В. Мичурина не признавали в научных кругах, но после революции 1917 года его исследования получили признание и поддержку государства.

Всю свою жизнь Иван Владимирович жил и работал в городе Козлове Тамбовской губернии (в 1932 году переименован в Мичуринск), лишь один рз он совершил поездку по Средней России для ознакомления с состянием плодоводства.

И.В. Мичурин был организатором – создателем новых сортов плодово-ягодных культур. Он создал свыше трёхсот сортов ценнейших сортов разнообразных растений, таких как Груша Бере зимняя Мичурина, вишня Краса Севера, яблони Бельфлёр-китайка, Пепин шафранный, Кандиль-китайка, Пармен зимний золотой и др. Им были разработаны методы, которые помогают создавать новые формы растений, хотя и до него хорошие сорта выводили, но до Мичурина никто не создал замечательные способы получения новых сортов.

В.И. Мичурин внес ценный вклад в изучение процесса наследственности и изменчивости организмов. Получая новые сорта культурных растений, он заранее планировал их свойства. Учёный указывал на огромную роль условий внешней среды на организм растений, утверждая, что их изменение влечёт за собой соответствующие изменения в организме. Такие изменения, по мнению И.В. Мичурина, могут передаваться потомству, если тип обмена веществ в организме глубоко изменён. Им также было установлено, что изменения передаются потомкам лишь в том случае, если внешние условия влияют на него в определённый период его развития. Наиболее пластичны растения в молодом возрасте и гибридные растения (полученные путём скрещивания разных сортов или даже видов). Много лет при этом, В.И. Мичурин руководствовался неверной теорией акклиматизации, широко распространённой в те годы (согласно этой теории, ценные южные сорта можно успешно выращивать на севере, прививая их на морозоустойчивые подвои). Впоследствии, убедившись в неправильности этой теории, он стал работать в другом направлении.

Работы Мичурина дали возможность понять, что приспособление растений к условиям окружающей среды есть процесс, тесно связанный с индивидуальным развитием растения.


Литература:

1. Биологический энциклопедический словарь / Под ред. М.С. Гилярова – М.: Сов. Энциклопедия. 1986. – 566 с.

2. Вахненко Д.В., Гарнизоненко Т.С., Колесников С.И. Биология с основами экологии: Учебник для вузов / Под общ. ред. проф. В.Н. Думбая. – Ростов н/Д: Феникс, 2003. (серия «Высшее образование») 512 с.

3. Каменский А.А., Ким А.И. и др. Биология. Высшее образование. – М.: Слово: ЭКСМО, 2003 – 640 с.

4. Мамонтов С.Г., Захаров В.Б. Общая биология: Учебник для студентов средних спец. уч. заведений. – М.: Высшая школа; 2004 – 317 с.


Занятие 2

Аксиомы теоретической биологии


Вопросы:


1. Теория и практика биологического знания.

2. Основные свойства живого.


Литература:

1. Берг Л.С. Природа СССР. – М.: Гос. изд-во географической литературы. 1955 – 496 с.

2. Биологический энциклопедический словарь / Под ред. М.С. Гилярова – М.: Сов. Энциклопедия. 1986. – 566 с.

3. Вахненко Д.В., Гарнизоненко Т.С., Колесников С.И. Биология с основами экологии: Учебник для вузов / Под общ. ред. проф. В.Н. Думбая. – Ростов н/Д: Феникс, 2003. (серия «Высшее образование») – 512 с.

4. Каменский А.А., Ким А.И. и др. Биология. Высшее образование. – М.: Слово: ЭКСМО, 2003 – 640 с.

5. Мамонтов С.Г., Захаров В.Б. Общая биология: Учебник для студентов средних спец. уч. заведений. – М.: Высшая школа; 2004 – 317 с. ил..

6. Тупикин Е.Н. Общая биология с основами экологии и природоохранной деятельности: Учеб. пособие для нач. проф. Образования. – М.: 2004, – 378 с.


Занятие 3

Условия возникновения жизни на планете


Вопросы:


1. Необходимые и достаточные условия для существования жизни.

2. Физические условия для возникновения жизни.

3. Химические условия для возникновения жизни.

4. Существование живой материи во Вселенной.


Литература:

1. Барабой В.А. Солнечный луч. – М.: Изд- во Наука, 1976 – 240 с.

2. Биологический энциклопедический словарь / Под ред. М.С. Гилярова – М.: Сов. Энциклопедия. 1986. – 566 с.

3. Вахненко Д.В., Гарнизоненко Т.С., Колесников С.И. Биология с основами экологии: Учебник для вузов / Под общ. ред. проф. В.Н. Думбая. – Ростов н/Д: Феникс, 2003. (серия «Высшее образование») 512 с.

4. Гальцов А.П. Тепло и влага в природе. – М.: Знание, 1961, – 40 с.

5. Каменский А.А., Ким А.И. и др. Биология. Высшее образование. – М.: Слово ЭКСМО, 2003 – 640 с.

6. Ландау-Тылкина С.П. Радиация и жизнь. – М.: Атомиздат, 1974 - 180 с.

7. Мамонтов С.Г., Захаров В.Б. Общая биология: Учебник для студентов средних спец. уч. заведений. – М.: Высшая школа; 2004 – 317 с. ил.

8. Новиков Н.А. Планета загадок. Л.: Недра, 1968 – 129 с.

9. Тупикин Е.Н. Общая биология с основами экологии и природоохранной деятельности: Учеб. пособие для нач. проф. образования. – М.: 2004, – 378 с.


Занятие 4

Основные этапы развития жизни на Земле


Вопросы:


1. Развитие жизни на Земле.

2. Представления о геохронологической шкале.

3. Этапы развития жизни на Земле

4. Классификация вещества биосферы В.И. Вернадского.

5. Законы В.И. Вернадского о живом веществе биосферы.


Литература:

1. Абдурахманов Г.М., Криволуцкий Д. А., Мяло Е.Г., Огуреева Г.Н. Биогеография. Учеб. для студ. Вузов. – М.: Академия, 2003 – 474с.

2. Барабой В.А. Солнечный луч. – М.: Изд- во Наука, 1976 – 240 с.

3. Биологический энциклопедический словарь / Под ред. М.С. Гилярова – М.: Сов. Энциклопедия. 1986. – 566 с.

4. Вахненко Д.В., Гарнизоненко Т.С., Колесников С.И. Биология с основами экологии: Учебник для вузов / Под общ. ред. проф. В.Н. Думбая. – Ростов н/Д: Феникс, 2003. (серия «Высшее образование») – 512 с.

5. Гальцов А.П. Тепло и влага в природе. – М.: Знание, 1961, – 40 с.

6. Каменский А.А., Ким А.И. и др. Биология. Высшее образование. – М.: Слово: ЭКСМО, 2003 – 640 с.

7. Кормилицин В.И., Цицкишвилли М.С., Яковлев Н.И. «Основы экологии», М.: Интерстиль, 1977 – 368 с.

8. Мамонтов С.Г., Захаров В.Б. Общая биология: Учебник для студентов средних спец. уч. заведений. – М.: Высшая школа; 2004 – 317 с. ил.

9. Моисеев Н.Н. Человек и биосфера, М., 1990 –175 с.

10. Реймерс Н.Ф. Начала экологических знаний, Уч-е пособие, М. Изд-во МНЭПУ, 1993 – 262 с.

11. Савцова Т.М. Общее землеведение: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений., - М.: Академия, 2003. – 416 с.

12. Тупикин Е.Н. Общая биология с основами экологии и природоохранной деятельности: Учеб. пособие для нач. проф. образования. – М.: 2004, – 378 с.


Занятие 5

Уровни организации живого


Вопросы:


1. Основной принцип организации живого.

2. Уровни организации живого вещества и их характеристики.


Мир живого сложен и разнообразен. Одна из главных его особенностей – системность. Система определяется как упорядоченное множество взаимосвязанных, взаимодействующих элементов, проявляющихся как целостное по отношению к внешней среде. Принцип системности характерен для всего живого: от элементарных носителей жизни (молекул ДНК и РНК), клетки, организма, биоценоза, – биосферы. В биологии понятие «биологическая система» относится к организму (клетке), популяции, виду биоценозу (сообществу), а также к биогеоценозу и биосфере. Последние представляют собой неразрывное единство живого и неживого, вместе составляют биокосную систему. Для мира живого характерна иерархичность и многоуровневность.

Любая живая система состоит из отдельных компонентов, которые в свою очередь также представляют собой систему, но уже более низкого уровня организации. Для живой системы характерны: строго определённая структура, функции, определённые взаимодействия со средой. Для живых систем характерна особенность: две (или более) системы (компоненты), составленные вместе определённым образом, образуют новую единицу, систему, свойства которой не аддитивны и не могут быть описаны как простая совокупность свойств составляющих. То есть с повышением уровня организации живые системы приобретают новые системные свойства, определённые интегративные качества, не присущие её компонентам.

Всё живое вещество представляет собой совокупность живых систем различной степени сложности и организации – таксонов (греч. taxis – порядок, в биологии деление осуществляется на виды, роды, семейства, отряды, классы, типы, которые и есть таксономические единицы). Всякая живая система как компонент, часть более широкой системы подчиняется законам функционирования и развития последней, её системным и интегративным требованиям, однако каждый составляющий компонент может оказать значительное влияние на остальные компоненты системы, в которую он входит, а порой и определять свойства всей системы. Реальность таксономических единиц доказана рядом исследователей, например, В.И. Кремянским, на большом историческом и современном материале.

Живой мир – это сложно иерархизированная по «вертикали» и по «горизонтали» система биологических объектов и их связей. Биологический объект реален, реальны и все таксономические единицы как объективно существующие, следовательно, реальны и уровни живого. В пользу реальности живых систем говорит следующее: каждая из них обладает пространственными характеристиками, собственным биологическим временем (например, временем жизни одного поколения в популяции, или числом событий рождений – гибели). Более высокоорганизованным живым системам присуще большее собственное время, поэтому они значительно стабильнее и устойчивее по отношению к факторам внешней среды.

С точки зрения системного принципа, жизнь представляет собой систему систем, в которой наблюдается не параллельное, а последовательное сочетание, что позволяет ей организоваться по принципу иерархической подчинённости. Каждый более высокий уровень оказывает направляющее воздействие на нижележащий, подчиняет его себе, своим функциям, преобразует его, порождает в компонентах этого уровня новые свойства, которые им не присущи в изолированном состоянии. Таким образом, в живых объектах существует иерархический контроль, который осуществляется посредством прямых и обратных связей. Это двустороннее взаимодействие между высшим и низшим уровнем иерархии есть одно из главных, специфических отличий биологических иерархий – возможность осуществления контроля, что в неживых системах не наблюдается или выражено значительно меньше.

Имеющаяся в мире живого иерархия, ступенчатость уровней позволяет задать вопрос об их количестве, и о том, что они представляют собой? В последние годы выделяют следующие уровни организации живого:

- молекулярный уровень (ДНК, РНК);

- клетка;

- ткань, орган;

- организм;

- популяция;

- вид;

- биоценоз (сообщество);

- биогеоценоз*;

- биосфера*.


Последние два – биоценоз и биосфера, – в отличие от остальных, представляют собой неразрывное единство живого и неживого компонентов, не рассматриваются друг без друга. В них интегрированы связи биоценоза (совокупности видов) с внешней средой. Биосфера представляет собой высший уровень организации живой материи на планете Земля. Однако влияние живого вещества распространяется и на космос, именно благодаря живым организмам энергия Солнца превращается в земную, что позволяет говорить о жизни как о действенной геохимической силе. Живые организмы оказывают влияние на химию почти всех элементов, геохимические функции живого многообразны, к ним относятся следующие:

- газовая (все организмы поглощают различные газы, в том числе СО2);

- кислородная (зелёные растения выделяют О2);

- окислительная (бактерии окисляют неорганические вещества, преобразуя их);

- кальциевая (водоросли, бактерии и другие выделяют из морской воды углекислый кальций, тем самым поддерживая баланс соединений кальция в природе);

- восстановительная (бактерии восстанавливают различные неорганические вещества, превращая их в новые соединения);

- разрушение органических соединений до простых органических соединений (бактерии и грибы);

восстановительное разложение (бактерии разлагают органические вещества до неорганических соединений);

- метаболизм (все живые организмы).

Всеохватывающую панораму жизни невозможно получить, изучая только какой-либо один или несколько уровней живого. Только их совокупность, диалектическое единство, противоречивость, дополнительность, подчинённость и соподчинённость позволяют представить систему жизни в целом.

Литература:

1. Абдурахманов Г.М., Криволуцкий Д. А., Мяло Е.Г., Огуреева Г.Н. Биогеография. Учеб. для студ. Вузов. – М.: Академия, 2003 – 474с.

2. Афанасьев В.Г. Мир живого: системность, эволюция и управление. – М. Политиздат, 1986. – 336 с.

3. Биологический энциклопедический словарь / Под ред. М.С. Гилярова – М.: Сов. Энциклопедия. 1986. – 566 с.

4. Вахненко Д.В., Гарнизоненко Т.С., Колесников С.И. Биология с основами экологии: Учебник для вузов / Под общ. ред. проф. В.Н. Думбая. – Ростов н/Д: Феникс, 2003. (серия «Высшее образование») – 512 с.

5. Гальцов А.П. Тепло и влага в природе. – М.: Знание, 1961, – 40 с.

6. Каменский А.А., Ким А.И. и др. Биология. Высшее образование. – М.: Слово: ЭКСМО, 2003 – 640 с.

7. Кормилицин В.И., Цицкишвилли М.С., Яковлев Н.И. «Основы экологии», М.: Интерстиль, 1977 – 368 с.

8. Мамонтов С.Г., Захаров В.Б. Общая биология: Учебник для студентов средних спец. уч. заведений. – М.: Высшая школа; 2004 – 317 с. ил.

9. Моисеев Н.Н. Человек и биосфера, М., 1990 –175 с.

10. Реймерс Н.Ф. Начала экологических знаний, Уч-е пособие, М. Изд-во МНЭПУ, 1993 – 262 с.

11. Савцова Т.М. Общее землеведение: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений., - М.: Академия, 2003. – 416 с.

12. Тупикин Е.Н. Общая биология с основами экологии и природоохранной деятельности: Учеб. пособие для нач. проф. образования. – М.: 2004, – 378 с.




Занятие 6

Самоорганизация живых систем на разных уровнях организации живого


Вопросы:


1. Самоорганизация природных систем.

2. Самоорганизация наземных систем.

3. Самоорганизация водных систем.

4. Самоорганизация биосферы.


К водным экосистемам в настоящее время относят моря, океаны, реки, озёра, болота пруды, подземные озёра и реки, то есть все те природные объекты, где центральное место занимает вода. Жизнь зародилась в воде и существует в ней поныне в самых разнообразных формах. Все водные организмы, животные, растения, водоросли, бактерии отличаются от тех, кто живёт на суше. У всех них развились приспособления, позволяющие двигаться, дышать, размножатся в воде. Вода намного плотнее воздуха, под водой мало света, а с увеличением глубины его становится всё меньше и меньше (на глубину 200 метров свет не проникает вообще), иной, чем в воздушной среде, тепловой баланс, резких колебаний температуры в воде не наблюдается.

Рассматривая водные экосистемы и их самоорганизацию, необходимо учитывать следующее: между наземной и водной экосистемой нет резких четко очерченных границ; существует множество живых организмов, жизнь которых в разной степени связана и с водным, и с наземным пребыванием (млекопитающие, птицы, моллюски, амфибии, рептилии, некоторые рыбы, пресмыкающиеся, множество насекомых, различные растения, водоросли, микроорганизмы и т.д.). Эти живые существа выходят из воды, находятся на суше какое-то, пусть даже непродолжительное время, что не противоречит их образу жизни, а также организмы, которые поднимаются на поверхность воды за воздухом для дыхания, считаются водными обитателями. Поэтому, рассматривая самоорганизацию водной экосистемы, так или иначе затрагивается и наземная экосистема, которая может находиться очень далеко от первой, и наоборот. На побережье моря в часы отлива обсыхает узкая, шириной в несколько десятков и сотни метров (до нескольких километров) полоса, называемая литоралью, которая обильно населена живыми организмами, которые играют немаловажную роль и в существовании наземной экосистемы. Животные суши находят здесь пищу. Известно, что некоторые виды рыб остаются на берегу после отлива для метания икры, которая будет развиваться во влажном песке. Морские черепахи откладывают яйца в мокрый песок на берегу, вне зоны прилива.

Моря и океаны, т.е. все водные экосистемы населены от поверхности до самого дна. Жизнь есть и на глубине океанских впадин в десять – одиннадцать тысяч метров, где давление достигает 1000 атмосфер, в поверхностных водах, в тёплых экваториальных морях, под ледяным покровом Арктики, у побережья Антарктиды, в солёных озёрах Африки. В настоящее время практически безжизненны те водные объекты, где загрязнение воды крайне высоко.

Поверхность Мирового океана вместе с придаточными морями составляет около 3600 млн. км2, а объём 1,37 млрд. м3, таким образом на материковую отмель из общей площади Мирового океана приходится около 27 млн. км2.

В соответствии с этим делением океана на части делят и его «население». Прежде всего, делят океан как среду обитания на две основные части: водную массу пелагиаль (по-гречески Pelagos – открытое море) и дно бенталь; населяющие его организмы делят на пелагические и бентосные (или донные), а последние на литоральные (греческое Litus – берег), батиальные (гр. Bathus – глубокий) и абиссальные (гр. Abyssos – морская глубина).

Литораль – узкая часть морского побережья, периодически оказывающаяся на воздухе благодаря приливам-отливам. Суперлитораль (гр. Supra – сверху, свыше) зона, которой достигают прибой и брызги, но заселённая морскими организмами. Сублитораль зона, расположенная глубже литорали (до 200 м глубины), всегда покрыта водой, организмы, населяющие её, – сублиторальные. За нижнюю границу сублиторали принимают нижнюю границу распространения растений. Литораль, суперлитораль и сублитораль наиболее «заселены» живыми организмами. Животные, обитающие на глубинах около 200 м, приобретают некоторые черты глубоководных, иногда здесь встречаются и глубоководные животные. Фауну этой части дна называют псевдоабиссальной (гр. Pseudos – ложный).


Основные закономерности распределение жизни в морях и океанах


hello_html_m58ee1ba7.png

Рис. 1. Расчленение склона морского дна.


Ещё глубже расположена батиаль с батиальной фауной, переходящей в абиссаль. Границы эти условны, одна зона плавно переходит в другую.

Население пелагиали в вертикальном направлении делят на три основные зоны: зону, освещаемую в достаточном количестве для развития растительных организмов (эвфотическую не более 200 м), сумеречную зону (дисфотическую примерно до 1000-1500 м, иногда до 2000 м) и тёмную зону (афотическую простирается до дна). Эти зоны называют соответственно пелагиаль, батипелагиаль и абиссаль. мировой океан делят на прибрежную и океаническую части; первая соответствует континентальной ступени, вторая батиали и абиссали.

Состав растительных и животных организмов, обитающих в море, пресных водах и в воздушной среде, сильно различается, при этом мы не учитываем бактерии. Различно и соотношение между массой животных и растений на суше и море. На суше масса зелёной растительности в тысячи раз превышает массу животных, а в море (и вообще в водной среде) масса животных превышает массу растений, хотя и не так значительно.

Характер «зелёной трансформации солнечной энергии» в море иной, чем на суше. Освещённость поверхности моря зависит от многих причин: географической ширины места, сезона года, облачности, количества и состава влаги в атмосфере. В разных морях количество света, проникающего на одну и ту же глубину, неодинаково, что связано с количеством взвешенных частиц в воде (сестон) как живых (биосестон – водоросли и животные), так и неживых (абиосестон, который делится на минеральный и детрит – останки живых организмов). Количество света, проникающего под поверхность моря, и глубина, на которую он проникает, и определяет развитие в воде растительных организмов.

На суше одноклеточные водоросли составляют ничтожную часть общей растительной массы, а в море именно они составляют главную массу. Водная растительность быстро выедается животными, но и быстро восстанавливается, в отличие от большинства растений суши. На суше растительные организмы недоиспользуются животными, поэтому органическое вещество накапливается, тем самым выходит из оборота органического вещества. В море отмирающие растения либо растворяются, либо поедаются животными и практически не накапливаются.

Таблица 1.

Проникновение лучей света вглубь моря

(северная часть Тихого океана)


В воде и в морских водах обитают только низшие растения, хотя встречаются и цветковые (немногим больше 30 видов). Представители цветковых растений представляют собой вторичных выселенцев с суши в море (вторичноводноморские), подобно морским млекопитающим, вторично завоевавшим морскую среду.


Таблица 2.

Встречаемость разных классов растений в море, пресных водах

и в воздушной среде (всего 33 класса)


В настоящее время водоросли населяют необозримые водные пространства океанов и морей, рек и озёр. Водоросли – древнейшие представители живого, возникли сотни миллионов лет тому назад. Благодаря постоянству условий жизни в водной среде, в которой они возникли и пережили целые геологические эпохи, они сохранились до наших дней в формах, мало отличающихся от первоначальных. Основной средой обитания водорослей является вода, они встречаются и в пресноводных, и в морских водоёмах (фитопланктон, фитонейстон, фитобентос), однако многие виды приспособились к жизни на суше, в условиях постоянного или временного увлажнения, среди них различают наземные (аэрофитон) и почвенные водоросли (фитоэдафон). Есть виды, адаптировавшиеся к экстремальным условиям внешней среды; водоросли горячих источников (термофитон), снега и льда (криофитон), солёных озёр, где концентрация солей достигает 30 % (галофитон), и известкового субстрата (кальцефилы). Водоросли часто вступают в симбиоз с растениями, животными, насекомыми.

В распространении растений в море (да и в любой водной среде), по сравнению с сушей, имеются характерные особенности. Растения дают картину более равномерного горизонтального распределения, нежели на суше, что связано с неравномерностью распределения в воде света и растворённых минеральных солей, отсутствием фактора недостаточной влажности, меньшей амплитудой колебания температур и отсутствием отрицательных температур. Морские растения (и водоросли в том числе) распределены более равномерно, чем животные, так как необходимые питательные ресурсы: углекислый газ, свет и минеральные вещества – также распределены равномернее, чем питательные вещества для животных. Растения слабее животных реагируют на изменения температуры.

С неравномерностью проникновения лучей разной длины волны в толщу воды связано явление вертикальной зональности и преобладающей окраски животных и растений. Животные часто бывают окрашены в дополнительный цвет к той части спектра, которая проникает на данную глубину, в результате чего приобретают защитную окраску, кажутся незаметными. В верхних горизонтах животные чаще всего буровато-зеленоватого цвета, глубже – красные, на большой глубине – чёрные или дипигментированы (лишены окраски). Водоросли также меняют цвет с глубиной – с зелёной на бурую, затем на красную. У растений окраска играет в данном случае не защитную роль, а приспособительную к наилучшему использованию соответствующих лучей спектра для фотосинтеза.

hello_html_m6fe80dab.png

Рис.2. Схема вертикального распределения донной растительности


Таблица 3

Проникновение лучей света вглубь моря

(северной части Тихого океана)


В процессе филогенеза организмы эволюционировали от одноклеточных и колониальных к мощным, сложно организованным гигантам, достигающим нескольких десятков метров длины. У высокоорганизованных представителей наблюдается начало некоторой внутренней дифференциации тела на «ткани» (настоящих тканей у водорослей нет): покровную, ассимиляционную, запасающую, проводящую, механическую. Таким образом, у водорослей имеется два контрастных полюса организации. На одном они представлены примитивными одноклеточными и колониальными формами и близки к простейшим животным (хлорелла), на другом – многоклеточными, иногда гигантскими формами (ламинария) с дифференцированным телом (таллом, или слоевище), которое как бы имитирует органы растений.

Современная наука предполагает происхождение водорослей от Жгутиковых – Flagellatae – одноклеточных организмов, живущих в воде и снабжённых одним или двумя жгутиками (органы движения). Среди представителей жгутиковых встречаются хлорофиллоносные (автотрофные организмы), которые стоят близко к растениям, другие (бесцветные) стоят ближе к животным.

Водоросли относятся к 10 отделам из двух царств:


1) Синезелёные – Cyanophyta;

2) Красные (Багрянки) – Rhodophyta;

3) Пирофитовые (Динофитовые) – Pyrrophyta (Dinophyta);

4) Золотистые – Chrysophyta;

5) Диатомовые - Bacillariophyta (Diatomea);

6) Жёлтозелёные – Xanthophyta;

7) Бурые – Phaeophyta;

8) Эвгленовые – Euglenophyta;

9) Зелёные – Chlorophyta;

10) Харовые – Charophyta.


Первый отдел относится к царству Прокариот, остальные – к царству Эукариот.

Водоросли устроены проще, чем растения, вместо листьев у них выросты, напоминающие формой листья. Вместо корней – ризоиды – выросты, с помощью которых они прикрепляются к дну или корням. Все водоросли содержат хлорофилл и питаются автотрофно, но нередко их окраска замаскирована другими пигментами. Тело водорослей, как и других низших растений, именуют талломом, поскольку оно не дифференцировано на настоящие органы и ткани. Вегетативные клетки таллома снаружи покрыты твёрдой стенкой, состоящей из целлюлозы и пектиновых веществ. Нередко наружная поверхность клеточной стенки одета слизью или инкрустирована кремнезёмом. Цитоплазма заполняет всю полость клетки или расположена постенно. Одна крупная или несколько мелких вакуолей заполнены клеточным соком. В клетке находится одно или несколько ядер и хроматофоры (пластиды), содержащие пигменты, которые по форме разнообразны (пластинчатые, спиральные, зернистые, ленточные и т.д.). В хроматофорах у некоторых из них расположены белковые тельца – пиреноиды, вокруг которых откладываются запасные питательные вещества в виде крахмала или близкого к нему углевода. Кроме крахмала, в качестве запасных веществ может образоваться масло. У Сине-зелёных водорослей нет оформленного ядра (прокариоты), как и хроматофоров, и обычных для других вакуолей.

Зоологи выделяют 65 классов животных, объединённых в 11 типов. Все 11 типов животных – коренные обитатели моря, также как и все низшие группы хордовых (оболочников, полухордовых и бесчерепных ланцетников). Только четыре класса позвоночных развились вне своей прародины – моря, среди беспозвоночных в таком же положении находятся насекомые и почти все паукообразные. Имеется 8 классов (13 %) животных и 18 (55 %) растений чуждых морской воде.

Неодинакова встречаемость тех или иных групп животных в море, пресной воде и в воздушной среде (таблица 4).

Таблица 4

Встречаемость разных классов животных в море, пресных водах

и в воздушной среде (всего 63 класса)


На дне обитают одноклеточные организмы – фораминиферы (в основном в море, редко в пресной воде), инфузории (в основном пресноводные обитатели), губки (в море и пресной воде). Низшие и высшие черви – обитают преимущественно на дне водоёмов, кишечнополостные (на дне – полипы, в толще воды – медузы, сифонофоры ктенофоры), мшанки, членистоногие, моллюски, головоногие, иглокожие, хордовые из класса асцидий, ланцетники, некоторые рыбы. В толще воды встречаются практически все вышеназванные представители животного мира, к ним добавляются многочисленные виды рыбообразных (более 16000 видов), амфибии (живут только в пресной воде), рептилии (змеи, черепахи), птицы и млекопитающие.


Литература:

1. Абдурахманов Г.М., Криволуцкий Д. А., Мяло Е.Г., Огуреева Г.Н. Биогеография. Учеб. для студ. Вузов. – М.: Академия, 2003 – 474 с.

2. Афанасьев В.Г. Мир живого: системность, эволюция и управление. – М. Политиздат, 1986. – 336 с.

3. Биологический энциклопедический словарь / Под ред. М.С. Гилярова – М.: Сов. Энциклопедия. 1986. – 566 с.

4. Вахненко Д.В., Гарнизоненко Т.С., Колесников С.И. Биология с основами экологии: Учебник для вузов / Под общ. ред. проф. В.Н. Думбая. – Ростов н/Д: Феникс, 2003. (серия «Высшее образование») – 512 с.

5. Зенкевич Л.А. Моря СССР их Фауна и флора. Изд. второе. Дополненное. Учпедгиз. Мин. Просв-я. РСФСР М. 1956.– 424 с.

6. Каменский А.А., Ким А.И. и др. Биология. Высшее образование. – М.: Слово: ЭКСМО, 2003 – 640 с.

7. Кормилицин В.И., Цицкишвилли М.С., Яковлев Н.И. «Основы экологии», М.: Интерстиль. 1977 – 368 с.

8. Мамонтов С.Г., Захаров В.Б. Общая биология: Учебник для студентов средних спец. уч. заведений. – М.: Высшая школа; 2004 – 317 с. ил.

9. Реймерс Н.Ф. Начала экологических знаний, Уч-е пособие, М. Изд-во МНЭПУ, 1993 – 262 с.

10. Савцова Т.М. Общее землеведение: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений., - М.: Академия, 2003. – 416 с.

11. Тупикин Е.Н. Общая биология с основами экологии и природоохранной деятельности: Учеб. пособие для нач. проф. образования. – М.: 2004, – 378 с.


Занятие 7

Систематика растений и классификация животных


Вопросы:


1. Правила международной номенклатуры при описании таксонов.

2. Иерархическая система классификации.


Систематика – важнейшая отрасль биологии, без которой немыслимо развитие теоретической и экспериментальной биологии. Привилегированное положение систематики объясняется стоящими перед ней особыми задачами, от решения которых зависит само существование биологического знания.

Первая из них– описание видов животных и растений, населяющих нашу планету, распределение их в родственные группы: роды, семейства и далее. Вторая – распределение родственных групп живых организмов в таком порядке, в такой системе, которая бы отражала историю развития мира живого, длившуюся сотни миллионов и миллиарды лет. Таким образом, высшая и конечная цель систематики – привести в определённый порядок, в лёгкую для обозрения и сравнимую на всех уровнях и во всех звеньях систему, которая охватывала бы не только ныне живущие , но и ископаемые виды животных и растений.

На современном этапе развития биологической науки особенно важно представить реальный ход эволюции конкретных групп организмов, установить ход исторического развития данной группы, выяснить частные и общие закономерности развития, его движущие силы и темпы. Это позволит прогнозировать дальнейший ход эволюции и, возможно, влиять на него, убыстряя или замедляя методами селекционно-генетической практики. С другой стороны, систематика призвана оценить степень обособленности и таксономическую ценность отдельностей – компонентов вида, рода и т.д.

Основная трудность в работе систематиков определяется огромным, неисчерпаемым и постоянно пополняющимся разнообразием мира живого, каждого представителя которого приходится изучать и систематизировать. Это разнообразие связано, в первую очередь, с разнообразием условий жизни – местообитаний; во-вторых, в результате селекционно-генетической работы создаются новые виды растений, животных и микроорганизмов.

В качестве основного таксона – меры органической природы – принят вид. Учение о виде имеет огромную, многолетнюю историю, насыщенную острой борьбой противоречивых взглядов. Дискуссия о реальности вида имела всегда общебиологическое значение и не была предметом интересов только систематиков, отражая борьбу дух мировоззрений, двух концепций развития природы: материалистической и креационистической (идеалистической).

К.А. Тимирязев определяет сущность вида следующим образом: «Слово вид в применении к организмам имеет, очевидно, два значения, и от неясного различия двойственности этой точки зрения происходят бесконечные недоразумения и разногласия учёных». Таким образом, согласно К.А. Тимирязеву вид имеет двойственную природу и должен рассматриваться в двух аспектах: в аспекте логического, чисто формального понятия как совокупность тождественных особей и в аспекте биологического, естественноисторического понятия как основная форма проявления хода эволюционного процесса и существования самой жизни. Биологический вид представлен множеством особей и популяций, каким-то образом различающихся между собой. Поэтому биологический вид, с одной стороны, представляет собой отдельность и в этом смысле цельность, с другой стороны – комплекс различающихся индивидуумов и популяций. С одной стороны, вид – дискретная обособленная отграниченная единица, с другой – характеризуется относительными (подвижными) границами. Биологический вид как отдельность, обособленная в экономии природы, относительно постоянна и одновременно представляет собой этап развития.

Формально-логическое представление о виде более простое, чем естественноисторическое. Биологическое и сложное разнообразие отдельностей природы организуется в легко обозримую систему на основе законов элементарной логики. Суть формально-логической классификации состоит в том, что всё многообразие живого отражается как отвлечённые образы основных жизненных форм: дерева, кустарника, животного, земноводного и т.д. В этом случае можно уже говорить о какой-то классификации, по крайней мере, её элементах, как об одном из вариантов формально-логической классификации.

Формально-логическое представление о виде всегда будет абстрактным, как абстрактно понятие о лошади или геометрическом теле. Общее представление о лошади дают зоологи, оно складывается в нашем представлении как абстрактное, так как не включает описание конкретной лошади: её масть, возраст, экстерьер и т.д. Всё это связано с элементарно-логическим методом как начальным методом в процессе познания, причём познавательные возможности этого метода ограничены.

Ч. Дарвин подходит к проблеме вида, основываясь не на абстрактных формально-логических отдельностях, а на природно-исторических, предлагая научно-философское определение, на первый взгляд кажущееся несколько субъективным: «Вид есть не что иное, как резко выраженная и постоянная разновидность».

Таким образом, следует различать два принципиальных подхода к проблеме вида.

При формально-логическом подходе определение вида простое: вид – совокупность тождественных особей, практически неразличимых. Разумеется, тождество здесь следует понимать как условное и относительное. Такое определение подходит для общей ориентации в естественной природе и в практической работе селекционера, ботаника, зоолога.

Определение вида как естественноисторического явления природы представляет гораздо большие трудности. Существуют десятки определений вида, но ни одно не может быть признано исчерпывающим и общепризнанным. Одно из наиболее известных принадлежит В.Л. Комарову (1949): «Вид есть совокупность поколений, происходящих от общего предка и под влиянием среды и борьбы за существование обособленных отбором от остального мира живых существ, вместе с тем вид есть определённый этап в процессе эволюции». В отличие от таксонов более высокого ранга виды характеризуются общностью строения органов и существованием в природе вне зависимости от нашего сознания и деятельности систематиков. Таким образом, вид – основная единица измерения (таксон) в мире живой природы. Вид – объективный факт природы, тогда как другие таксоны (роды, семейства и т.д.) – результат деятельности систематиков по созданию или упорядочению общей системы на основе оценки и соподчинения признаков их таксации и субординации.


ПЕРЕЧЕНЬ ТАКСОНОВ ОРГАНИЧЕСКОЙ ПРИРОДЫ

(в порядке соподчинения)


Систематика растений:


Вид (species) – совокупность тождественных в основном диагностических признаков особей.

Род (genus) – совокупность близкородственных видов.

Семейство (familia) – совокупность близкородственных родов.

Порядок (ordo) – совокупность близких семейств.

Класс (classis) – объединяет сходные порядки.

Отдел (divisio) – включает сходные классы.

Царство (regnum) – включает отделы по принципу сходства строения и выполняемых функций больших групп организмов, имеет полифелитическое происхождение.

Все растения подразделяют на низшие и высшие. Низшие имеют примитивное строение, их тело не расчленено на составные части и представлено слоевищами.


К низшим растениям относятся:

- бактерии;

- водоросли;

- грибы;

- лишайники.

Высшие растения имеют в качестве составных компонентов корень, стебель и листья.

К высшим растениям относятся:

- мхи (занимают промежуточное положение между низшими и высшими растениями);

- папоротникообразные;

- голосеменные;

- покрытосеменные.


Таблица 5

Основная схема современной номенклатуры

в систематике животных:


Вид (species)

Подвид (subspecies)

Род (genus)

-

Семейство (familia)

-

Отряд (ordo)

Подотряд (subordo)

Класс (classis)

Подкласс (subclassis)

Тип (phylum)

Подтип (subphylum)

Царство (regnum)

Подцарство (subregnum)

Надцарство (империя) – высшая таксономическая единица (империя Прокариоты, империя Эукариоты)


Дополнительные единицы применяются в систематике животных для более точной дифференциации организмов.


Литература:

1. Биологический энциклопедический словарь /Под ред. Гилярова М.С. – М.: Сов. Энциклопедия. 1986. . – 566 с.

2. Вахненко Д.В., Гарнизоненко Т.С., Колесников С.И. Биология с основами экологии: Учебник для вузов / Под общ. ред. проф. В.Н. Думбая. – Ростов н/Д: Феникс, 2003. (серия «Высшее образование») – 512 с.

3. Джефри Ч. Биологическая номенклатура. М.: Мир, 1980. – 486 с.

4. Каменский А.А., Ким А.И. и др. Биология. Высшее образование. – М.: Слово ЭКСМО, 2003 – 640 с.

5. Мамонтов С.Г., Захаров В.Б. Общая биология: Учебник для студентов средних спец. уч. заведений. – М.: Высшая школа; 2004 – 317 с. ил.

6. Тупикин Е.Н. Общая биология с основами экологии и природоохранной деятельности: Учеб. пособие для нач. проф. образования. – М.: 2004, – 378 с.


Занятие 8

Многообразие, развитие и распространение

живых организмов на ПЛанете земля


Вопросы:


1. Разнообразие растений и животных, общее количество видов.

2. Закономерности распространения живых организмов на планете.

3. Фито- и биогеография.

4. Значение микроорганизмов, растений и животных для человека.


Литература:

1. Абдурахманов Г.М., Криволуцкий Д. А., Мяло Е.Г., Огуреева Г.Н. Биогеография. Учеб. для студ. Вузов. – М.: Академия, 2003 – 474с.

2. Берг Л.С. Природа СССР. – М.: Гос. изд-во географической литературы. 1955 496 с.

3. Вахненко Д.В., Гарнизоненко Т.С., Колесников С.И. Биология с основами экологии: Учебник для вузов / Под общ. ред. проф. В.Н. Думбая. – Ростов н/Д: Феникс, 2003. (серия «Высшее образование») – 512 с.

4. Глуздаков С.И. География культурных растений: Пособие для учителя. – М.: Гос. учебно- педагогическое изд-во Министерства просвешения РСФСР, 1960. 144 с.

5. Каменский А.А., Ким А.И. и др. Биология. Высшее образование. – М.: Слово ЭКСМО, 2003 – 640 с.

6. Мамонтов С.Г., Захаров В.Б. Общая биология: Учебник для студентов средних спец. уч. заведений. – М.: Высшая школа; 2004 – 317 с. ил.

7. Савцова Т.М. Общее землеведение: Учеб. пособие для студ. всш. Пед. учеб. заведений., - М.: Издательский центр «Академия», 2003. -416 с.

студ. Вузов. – М.: Издательский центр «Академия», 2003.

8. Тупикин Е.Н. Общая биология с основами экологии и природоохранной деятельности: Учеб. пособие для нач. проф. образования. – М.: 2004, – 378 с.

9. Хржановский В.Г. Основы ботаники с практикумом. М.: Высшая школа, 1969. 576 с.

10. Яхонтов А.А. Зоология для учителя в 2-х томах. – М.: Изд-во Просвещение т. 1. 1968. – 320 с., т. 2. 1970 –424 с.


Занятие 9

Теория эволюции Ж.Б. Ламарка


Вопросы:


1. Эволюционный процесс в представлениях Ж.Б. Ламарка.

2. Основные положения теории эволюции Ж.Б. Ламарка.

3. Достижения и ошибки Ж.Б. Ламарка.

4. Учение «Неоламаркизм» и его последователи.


Литература:

1. Вахненко Д.В., Гарнизоненко Т.С., Колесников С.И. Биология с основами экологии: Учебник для вузов / Под общ. ред. проф. В.Н. Думбая. – Ростов н/Д: Феникс, 2003. (серия «Высшее образование») – 512 с.

2. Воронцов Н.Н. Развитие эволюционных идей в биологии. М.: Издат. Отдел УНЦ ДО МГУ, Прогресс – Традиция, АБФ, 1999. – 640 с.,266 ил.

3. Каменский А.А., Ким А.И. и др. Биология. Высшее образование. – М.: Слово ЭКСМО, 2003 – 640 с.

4. Мамонтов С.Г., Захаров В.Б. Общая биология: Учебник для студентов средних спец. уч. заведений. – М.: Высшая школа; 2004 – 317 с. ил.

5. Тупикин Е.Н. Общая биология с основами экологии и природоохранной деятельности: Учеб. пособие для нач. проф. образования. – М.: 2004, – 378 с.



Занятие 10

Предпосылки возникновения теории Ч. Дарвина



Вопросы:


1. Научные предпосылки эволюционного учения.

2. Социальные предпосылки эволюционного учения.

3. Жизненный путь и научная карьера Ч. Дарвина.

4. Ж.Л. Кювье – основоположник палеонтологии. «Корреляционный принцип» Ж.Л. Кювье.



Литература:

1. Вахненко Д.В., Гарнизоненко Т.С., Колесников С.И. Биология с основами экологии: Учебник для вузов / Под общ. ред. проф. В.Н. Думбая. – Ростов н/Д: Феникс, 2003. (серия «Высшее образование») – 512 с.

2. Воронцов Н.Н. Развитие эволюционных идей в биологии. М.: Издат. Отдел УНЦ ДО МГУ, Прогресс – Традиция, АБФ, 1999. – 640 с.,266 ил.

3. Дарвин. Ч. Путешествие натуралиста на корабле «Бигль». М.: Государственное издательство географической литературы, 1955. – 576 с.

4. Каменский А.А., Ким А.И. и др. Биология. Высшее образование. – М.: Слово ЭКСМО, 2003 – 640 с.

5. Мамонтов С.Г., Захаров В.Б. Общая биология: Учебник для студентов средних спец. уч. заведений. – М.: Высшая школа; 2004 – 317 с. ил.

6. Тупикин Е.Н. Общая биология с основами экологии и природоохранной деятельности: Учеб. пособие для нач. проф. образования. – М.: 2004, – 378 с.


Занятие 11

Современные доказательства теории

Ч.Р. Дарвина – А.Р. Уоллеса


Вопросы:


1. Альтернативные взгляды на эволюцию.

2. Современные доказательства эволюции органического мира.



Литература:

1. Вахненко Д.В., Гарнизоненко Т.С., Колесников С.И. Биология с основами экологии: Учебник для вузов / Под общ. ред. проф. В.Н. Думбая. – Ростов н/Д: Феникс, 2003. (серия «Высшее образование») – 512 с.

2. Воронцов Н.Н. Развитие эволюционных идей в биологии. М.: Издат. Отдел УНЦ ДО МГУ, Прогресс – Традиция, АБФ, 1999. – 640 с.,266 ил.

3. Дарвин. Ч. Путешествие натуралиста на корабле «Бигль». М.: Государственное издательство географической литературы, 1955. – 576 с.

4. Каменский А.А., Ким А.И. и др. Биология. Высшее образование. – М.: Слово ЭКСМО, 2003 – 640 с.

5. Мамонтов С.Г., Захаров В.Б. Общая биология: Учебник для студентов средних спец. уч. заведений. – М.: Высшая школа; 2004 – 317 с. ил.

6. Тупикин Е.Н. Общая биология с основами экологии и природоохранной деятельности: Учеб. пособие для нач. проф. образования. – М.: 2004, – 378 с.


Занятие 12

Эволюционный процесс и его движущие силы


Вопросы:


1. Наследственность и изменчивость.

2. Мутации.

3. Популяционные волны.

4. Изоляция.

5. Миграция.

6. Естественный отбор.

Литература:

1. Вахненко Д.В., Гарнизоненко Т.С., Колесников С.И. Биология с основами экологии: Учебник для вузов / Под общ. ред. проф. В.Н. Думбая. – Ростов н/Д: Феникс, 2003. (серия «Высшее образование») – 512 с.

2. Каменский А.А., Ким А.И. и др. Биология. Высшее образование. – М.: Слово ЭКСМО, 2003 – 640 с.

3. Мамонтов С.Г., Захаров В.Б. Общая биология: Учебник для студентов средних спец. уч. заведений. – М.: Высшая школа; 2004 – 317 с. ил.

4. Тупикин Е.Н. Общая биология с основами экологии и природоохранной деятельности: Учеб. пособие для нач. проф. образования. – М.: 2004, – 378 с.


Занятие 13

Формы естественного отбора,

типы и основные принципы искусственного отбора



Вопросы:


1. Движущий отбор.

2. Стабилизирующий отбор.

3. Дизруптивный, семейный и групповой отбор.

4. Половой отбор.

5. Методический и бессознательный искусственный отбор.

6. Значение отбора в эволюционном процессе.


Дизруптивный отбор (разрывающий отбор) – это одна из главных форм естественного отбора. В данном случае отбирается не один тип отклонения от нормы, а два или больше. Это путь дробления предкового вида на дочерние группировки, каждая из которых может стать новым видом. При этом единый прежде вид распадается на группировки (расы, формы), отличающиеся морфологически, по времени размножения или же предпочитаемой пище. Например, некоторые лососевые рыбы образуют в озёрах две формы: мелкую, питающуюся мелкими ракообразными, и крупную, хищную.

Применяют дизруптивный отбор, при выведении мясных и молочных пород рогатого скота, верховых и тяжелоупряжных лошадей, разных пород собак и сортов культурных растений.

Выделяют семейный и групповой отбор, когда преимущество в размножении получают не отдельные особи, а вся группа в целом. Так возникают приспособительные черты группового поведения муравейника, пчелиной семьи, табуна копытных или стаи обезьян.

Несмотря на то, что разные формы естественного отбора могут приводить к разным, порой к противоположным результатам, принцип у всех один – выживание и большая вероятность оставить потомство из наиболее приспособленных к данным условиям. Естественный отбор – единственный направленный фактор эволюции, создающий приспособленность видов к внешним условиям.

Искусственный отбор – способ, с помощью которого наряду с гибридизацией человек создал и создаёт высокопродуктивные сорта культурных растений и породы животных. Искусственный отбор применяют и для микроорганизмов. Этим путём получены ценные штаммы, например, плесневых грибков, вырабатывающих пенициллин и другие антибиотики.

Оставляя для размножения лучшие особи с полезными хозяйственными качествами, человек изменял в нужную сторону частоту встречаемости аллелей в размножающейся популяции.

Впервые огромную роль этого процесса отметил Ч. Дарвин. Вначале был бессознательный отбор (уже с древних времён): человек лишь сохранял для размножения самых молочных животных, более яйценосных кур, самые урожайные или раннеспелые овощи, зерновые и т.д. Ещё в древности было подмечено, что качество потомства зависит от качества родителей, поэтому подбирались лучшие производителий, скрещивали наиболее интересных для хозяйственных целей и производили отбор в их потомстве. Родословные лошадей, например, составлялись ещё 6 тысяч лет назад в междуречье Тигра и Ефрата.

Методический отбор человек начал вести с конца ΧVІІІ в. создавая новые породы животных и сорта растений по заранее намеченному плану. Сознательно подбирая для скрещивания исходные пары, он получал разнообразный материал в поколениях, отбирал особи с наиболее удачным, нужным ему сочетанием признаков.

Ч. Дарвин, вопреки господствующему в тот период в науке мнению о неизменяемости видов, доказал, что, ведя целенаправленный отбор, можно изменять виды. Учение об искусственном отборе стало теоретической основой селекции.

На его основе разработаны методы селекции растений, животных и микроорганизмов, позволяющие создавать множество ценных сортов различных сельскохозяйственных культур, пород животных и штаммов микроорганизмов.

Темпы эволюции, управляемой человеком, гораздо быстрее, чем в природе. Это связано с тем, что искусственный отбор гораздо эффективнее естественного: человек сохраняет только те организмы, которые ему нужны, а в природе большинство полезных мутаций лишь несколько увеличивают вероятность выживания и размножения. Часто породы домашних животных, полученные за немногие сотни, а то и десятки лет, отличаются друг от друга значительно более резко, чем виды и даже роды диких животных. Если бы такие формы отбора нашли место в диком состоянии, то они были бы описаны как новые виды.


Литература:

1. Вахненко Д.В., Гарнизоненко Т.С., Колесников С.И. Биология с основами экологии: Учебник для вузов / Под общ. ред. проф. В.Н. Думбая. – Ростов н/Д: Феникс, 2003. (серия «Высшее образование») – 512 с.

2. Каменский А.А., Ким А.И. и др. Биология. Высшее образование. – М.: Слово ЭКСМО, 2003 – 640 с.

3. Мамонтов С.Г., Захаров В.Б. Общая биология: Учебник для студентов средних спец. уч. заведений. – М.: Высшая школа; 2004 – 317 с. ил.

4. Тупикин Е.Н. Общая биология с основами экологии и природоохранной деятельности: Учеб. пособие для нач. проф. образования. – М.: 2004, – 378 с.


Занятие 14

Реальность вида и его критерии


Вопросы:


1. Вид – центральное звено эволюции.

2. Популяция – структурная единица вида и элементарная единица эволюции.

Литература:

1. Вахненко Д.В., Гарнизоненко Т.С., Колесников С.И. Биология с основами экологии: Учебник для вузов / Под общ. ред. проф. В.Н. Думбая. – Ростов н/Д: Феникс, 2003. (серия «Высшее образование») – 512 с.

2. Воронцов Н.Н. Развитие эволюционных идей в биологии. М.: Издат. Отдел УНЦ ДО МГУ, Прогресс – Традиция, АБФ, 1999. – 640 с.,266 ил.

3. Каменский А.А., Ким А.И. и др. Биология. Высшее образование. – М.: Слово ЭКСМО, 2003 – 640 с.

4. Мамонтов С.Г., Захаров В.Б. Общая биология: Учебник для студентов средних спец. уч. заведений. – М.: Высшая школа; 2004 – 317 с. ил.

5. Тупикин Е.Н. Общая биология с основами экологии и природоохранной деятельности: Учеб. пособие для нач. проф. образования. – М.: 2004, – 378 с.


Занятие 15

Систематика как отражение процесса эволюции


Вопросы:


1. Искусственные и естественные системы систематики живого.

2. Таксономия – наука о принципах систематики живых существ.


Попытки классифицировать бесконечно многообразный мир растений и животных предпринимались ещё задолго до нашей эры. Например, многовековую историю классификации можно подразделить на четыре периода.

Период утилитарной систематики Первый принцип классификации – распределение известных растений и животных в группы по их хозяйственному, то есть утилитарному значению: съедобные, ядовитые, лекарственные, текстильные и т.д. растения; и домашние, дикие, полезные, вредные, животные, птицы, рыбы и т. д. Очевидно, этот период начался в самом начале хозяйственной деятельности человека и был самым длительным закончившимся лишь в конце XVІ в.

Период искусственных систем. Основной принцип классификации – объединение сходных животных и растений преимущественно по одному, произвольно взятому морфологическому признаку. Цезальпиний (1519-1603) выделил в особые классы деревья и кустарники, растения с одним семенем в плоде, растения, которые содержат несколько семян в плоде, и т.д.

Высшим достижением в этот период явилась система реформатора систематизирующей ботаники и зоологии К. Линнея (1707-1778). Весь многообразный мир растений К. Линей разделил на 24 класса. Первые десять классов системы К. Линнея выделены по числу тычинок (от одной до десяти), далее классы отличались либо количеством тычинок (11-й класс – от 11 до 19 тычинок, 12-й – 20 и более тычинок около пестика), либо расположением тычинок в цветке, а также выделены классы с разными вариантами срастания тычиночных нитей; растения, у которых пыльники срослись со столбиком (Орхидные); два класса однополых растений, одно- и двудомных растений, полигамные растения (на одном растении есть и однополые, и двуполые цветки), и класс тайнобрачных растений (у них отсутствуют цветки).

Основной недостаток линнеевской системы состоит в том, что каждый из классов объединяет виды на основании лишь одного признака, например, числа тычинок или формы их срастания. Поэтому виды, объединённые в классы, характеризуются не истинным родством происхождения, а чисто случайным совпадением одного из признаков строения цветка. С другой стороны, эта схема разъединила многие виды действительно родственные. Например, злаковые – одно из естественных семейств, так как их строение сходно по многим важнейшим признакам, но число тычинок у представителей разных видов этого семейства неодинаково. Таким образом, становиться понятно, что система К. Линнея – искусственная. Во-первых, в классах объединены группы растений, часто вовсе не связанные между собою родством, а лишь случайным совпадением одного признака. Во-вторых, последовательность классов никак не отражает последовательности развития мира растений, его эволюцию.

Классификация животных была проведена подобным образом и, следовательно, для неё были присущи те же недостатки. Сам К. Линней отчётливо себе представлял, что его система – «лучшая из искусственных» – временна, он постоянно её совершенствовал и вносил исправления.

Период натуральных, или естественных систем. Первая естественная система растений была опубликована в 1789 году А. Жюссье в книге «Роды растений». Впервые группы растений были объединены в семейства не по одному, а по целой совокупности признаков. Причём признаки относились не к одному, а к разнообразным органам. Случайное совпадение становится менее вероятным, однако не всегда внешнее сходство отражает действительное родство. Система А. Жюссье отличается от систем других авторов тем, что их основная цель – установить различия между видами тех выделов (родов, семейств и др.), в которые они объединялись, что соответствовало креационистскому представлению о видах живой природы как созданных актами творения высшего существа. А. Жюссье впервые за всю историю науки, начиная с Феофраста (родился в 370 г. до н.э.), стремился объединить все семейства на основе преемственного развития, по выражению К.А. Тимирязева, «….расположить растительный мир в ряд, который бы выразил нам те взаимные отношения, ту непрерывную цепь, которую представляют живые существа для внимательного исследователя природы».

Принцип естественной классификации, впервые реализованный А. Жюссье, способствовал появлению целой серии естественных систем, из них наиболее значительны А. Декандоля, Эндлихера, Радожицкого. Однако ни одна из них не дала ответ на два основных вопроса: каковы причины взаимосвязей, общности между многими видами растений, родами и семействами и какова причина тех переходов между семействами, благодаря которым эти семейства представляют собой как бы единый ряд развития.

На эти вопросы был дан ответ лишь после того, как Ж.Б. Ламарк (1744-1829) сформулировал теорию эволюции органической природы. В труде «Происхождение видов» был научно доказан и продемонстрирован на разнообразном материале сам факт эволюции и её движущие силы.

Эволюционная теория Ч. Дарвина оказала огромное влияние на развитие всей биологии, так как было показано, что виды животных и растений не являются неизменными, несвязанными между собой. После опубликования работ Ч. Дарвина началась разработка множества направлений в биологии, в том числе и создание систем.

Построение общих систем связано с предварительной всесторонней и детальной проработкой более дробных выделов – родов и семейств. Поэтому одна из задач современной науки – изучение происхождения и развития природных групп растений и животных, трансформации жизненных форм и расселения (экспансия) родовых и семейственных групп.

В настоящее время принята система классификации органического мира, основанная на изучении естественных закономерностей, однако нельзя с полной уверенностью сказать, что это окончательный и идеальный вариант.


Литература:

1. Вахненко Д.В., Гарнизоненко Т.С., Колесников С.И. Биология с основами экологии: Учебник для вузов / Под общ. ред. проф. В.Н. Думбая. – Ростов н/Д: Феникс, 2003. (серия «Высшее образование») – 512 с.

2. Воронцов Н.Н. Развитие эволюционных идей в биологии. М.: Издат. Отдел УНЦ ДО МГУ, Прогресс – Традиция, АБФ, 1999. – 640 с.,266 ил.

3. Джефри Ч. Биологическая номенклатура. М.: Мир, 1980. – 486 с.

4. Каменский А.А., Ким А.И. и др. Биология. Высшее образование. – М.: Слово ЭКСМО, 2003 – 640 с.

5. Мамонтов С.Г., Захаров В.Б. Общая биология: Учебник для студентов средних спец. уч. заведений. – М.: Высшая школа; 2004 – 317 с. ил.

6. Тупикин Е.Н. Общая биология с основами экологии и природоохранной деятельности: Учеб. пособие для нач. проф. образования. – М.: 2004, – 378 с.


Занятие 16

Строение и функции органоидов клетки


Вопросы:


1. Строение и функции ядра клетки и его компонентов.

2. Цитоплазма, её состав и функции.

3. Мембранные компоненты клетки строение, состав и функции.

4. Немембранные компоненты клетки строение, состав и функции.


Литература:

1. Вахненко Д.В., Гарнизоненко Т.С., Колесников С.И. Биология с основами экологии: Учебник для вузов / Под общ. ред. проф. В.Н. Думбая. – Ростов н/Д: Феникс, 2003. (серия «Высшее образование») – 512 с.

2. Каменский А.А., Ким А.И. и др. Биология. Высшее образование. – М.: Слово ЭКСМО, 2003 – 640 с.

3. Мамонтов С.Г., Захаров В.Б. Общая биология: Учебник для студентов средних спец. уч. заведений. – М.: Высшая школа; 2004 – 317 с. ил.

4. Тупикин Е.Н. Общая биология с основами экологии и природоохранной деятельности: Учеб. пособие для нач. проф. образования. – М.: 2004, – 378 с.

5. Хржановский В.Г. Основы ботаники с практикумом. М.: «Высшая школа», 1969. – 576 с.

6. Яхонтов А.А. Зоология для учителя в 2-х томах. – М.: Изд-во Просвещение т. 1. 1968. – 320 с., т. 2. 1970 – 424 с.




Занятие 17

Химические элементы клетки,

их роль в жизнедеятельности клетки


Вопросы:


1. Содержание химических элементов в клетке (макро -, микро - и ультрамикроэлементов) и их роль.

2. Неорганические вещества клетки и их роль в её функционировании.

3. Вода, её роль в жизнедеятельности клетки.


Литература:

1. Вахненко Д.В., Гарнизоненко Т.С., Колесников С.И. Биология с основами экологии: Учебник для вузов / Под общ. ред. проф. В.Н. Думбая. – Ростов н/Д: Феникс, 2003. (серия «Высшее образование») – 512 с.

2. Каменский А.А., Ким А.И. и др. Биология. Высшее образование. – М.: Слово ЭКСМО, 2003 – 640 с.

3. Мамонтов С.Г., Захаров В.Б. Общая биология: Учебник для студентов средних спец. уч. заведений. – М.: Высшая школа; 2004 – 317 с. ил.

4. Тупикин Е.Н. Общая биология с основами экологии и природоохранной деятельности: Учеб. пособие для нач. проф. образования. – М.: 2004, – 378 с.

5. Хржановский В.Г. Основы ботаники с практикумом. М.: «Высшая школа», 1969. – 576 с.

6. Яхонтов А.А. Зоология для учителя в 2-х томах. – М.: Изд-во Просвещение т. 1. 1968. – 320 с., т. 2. 1970 –424 с.


Занятие 18

Цикл Кребса и баланс энергии в клетке


Вопросы:


1. Механизм цикла Кребса.

2. Энергетический баланс клетки.


Литература:

1. Вахненко Д.В., Гарнизоненко Т.С., Колесников С.И. Биология с основами экологии: Учебник для вузов / Под общ. ред. проф. В.Н. Думбая. – Ростов н/Д: Феникс, 2003. (серия «Высшее образование») – 512 с.

2. Каменский А.А., Ким А.И. и др. Биология. Высшее образование. – М.: Слово ЭКСМО, 2003 – 640 с.

3. Мамонтов С.Г., Захаров В.Б. Общая биология: Учебник для студентов средних спец. уч. заведений. – М.: Высшая школа; 2004 – 317 с. ил.

4. Тупикин Е.Н. Общая биология с основами экологии и природоохранной деятельности: Учеб. пособие для нач. проф. образования. – М.: 2004, – 378 с.


Занятие 19

Основные типы бесполого размножения организмов.


Вопросы:


1. Бесполое размножение как наиболее древний способ размножения.

2. Типы бесполого размножения.

3. Бесполое размножение в мире живого.

4. Клонирование млекопитающих и человека.


Литература:

1. Вахненко Д.В., Гарнизоненко Т.С., Колесников С.И. Биология с основами экологии: Учебник для вузов / Под общ. ред. проф. В.Н. Думбая. – Ростов н/Д: Феникс, 2003. (серия «Высшее образование») – 512 с.

2. Каменский А.А., Ким А.И. и др. Биология. Высшее образование. – М.: Слово ЭКСМО, 2003 – 640 с.

3. Мамонтов С.Г., Захаров В.Б. Общая биология: Учебник для студентов средних спец. уч. заведений. – М.: Высшая школа; 2004 – 317 с. ил.

4. Тупикин Е.Н. Общая биология с основами экологии и природоохранной деятельности: Учеб. пособие для нач. проф. образования. – М.: 2004, – 378 с.


Занятие 20

Оплодотворение, его виды, образование зиготы


Вопросы:


1. Виды оплодотворения.

2. Акросомальная реакция и образование мужского пронуклеуса.

3. Образование зиготы – нового организма.


Литература:

1. Вахненко Д.В., Гарнизоненко Т.С., Колесников С.И. Биология с основами экологии: Учебник для вузов / Под общ. ред. проф. В.Н. Думбая. – Ростов н/Д: Феникс, 2003. (серия «Высшее образование») – 512 с.

2. Каменский А.А., Ким А.И. и др. Биология. Высшее образование. – М.: Слово ЭКСМО, 2003 – 640 с.

3. Мамонтов С.Г., Захаров В.Б. Общая биология: Учебник для студентов средних спец. уч. заведений. – М.: Высшая школа; 2004 – 317 с. ил.

4. Тупикин Е.Н. Общая биология с основами экологии и природоохранной деятельности: Учеб. пособие для нач. проф. образования. – М.: 2004, – 378 с.


Занятие 21

Онтогенез и окружающая среда



Вопросы:


1. Постэмбриональное развитие живого организма.

2. Влияние окружающей среды на рост и развитие организма.

3. Особенности размножения растений, разнообразие плодов и приспособлений для распространения.


Литература:

1. Абдурахманов Г.М., Криволуцкий Д. А., Мяло Е.Г., Огуреева Г.Н. Биогеография. Учеб. для студ. Вузов. – М.: Академия, 2003 – 474 с.

2. Вахненко Д.В., Гарнизоненко Т.С., Колесников С.И. Биология с основами экологии: Учебник для вузов / Под общ. ред. проф. В.Н. Думбая. – Ростов н/Д: Феникс, 2003. (серия «Высшее образование») – 512 с.

3. Каменский А.А., Ким А.И. и др. Биология. Высшее образование. – М.: Слово ЭКСМО, 2003 – 640 с.

4. Мамонтов С.Г., Захаров В.Б. Общая биология: Учебник для студентов средних спец. уч. заведений. – М.: Высшая школа; 2004 – 317 с. ил.

5. Тупикин Е.Н. Общая биология с основами экологии и природоохранной деятельности: Учеб. пособие для нач. проф. образования. – М.: 2004, – 378 с.


Занятие 22

Фундаментальные понятия генетики


Вопросы:


1. Генотип и фенотип, их биологический смысл.

2. Ген – единица наследственности.

3. Генетический код и его основные свойства.

5. Основной принцип генетики.


Литература:

1. Абдурахманов Г.М., Криволуцкий Д. А., Мяло Е.Г., Огуреева Г.Н. Биогеография. Учеб. для студ. Вузов. – М.: Академия, 2003 – 474 с.

2. Балановская Е.В., Рычков Ю.Г. Генография: (Гены человека на карте СССР). (Новое в жизни, науке, технике. Сер. «Биология»; № 12) М.: Знание, 1990 - Род Homo , его возникновение и последующая эволюция. М.: Наука, 1980 – 235 с.

3. Вахненко Д.В., Гарнизоненко Т.С., Колесников С.И. Биология с основами экологии: Учебник для вузов / Под общ. ред. проф. В.Н. Думбая. – Ростов н/Д: Феникс, 2003. (серия «Высшее образование») – 512 с.

4. Ландау-Тылкина С.П. Радиация и жизнь. – М.: Атомиздат, 1974, - 180 с.

5. Каменский А.А., Ким А.И. и др. Биология. Высшее образование. – М.: Слово ЭКСМО, 2003 – 640 с.

6. Мамонтов С.Г., Захаров В.Б. Общая биология: Учебник для студентов средних спец. уч. заведений. – М.: Высшая школа; 2004 – 317 с. ил.

7. Тупикин Е.Н. Общая биология с основами экологии и природоохранной деятельности: Учеб. пособие для нач. проф. Образования. – М.: 2004, – 378 с.


Занятие 23

Генотипическая и фенотипическая изменчивость


Вопросы:


1. Генотипическая изменчивость.

2. Фенотипическая изменчивость.

3. Причины генотипической и фенотипической изменчивости.

4. Комбинативная изменчивость.


Основные типы изменчивости


Изменчивость – это свойство живого организма приобретать в онтогенезе новые морфофункциональные признаки и особенности индивидуального развития, отличающиеся от родительских. Сформировавшиеся новые признаки могут послужить основой для эволюции вида.

С эволюционной точки зрения различают два вида биологической изменчивости: ненаследственную (групповую) – различия между популяциями, этносами или расами, и наследственную (индивидуальную) различия между особями одной популяции (см. рис. 3).


Оhello_html_366294c1.gifhello_html_m2b0de4ca.gifСНОВНЫЕ ТИПЫ ИЗМЕНЧИВОСТИ







Рис. 3. Биологическая изменчивость.



Одна часть изменчивости организмов проявляется только в виде вариации признаков, другая затрагивает генетический аппарат. В связи с этим появились определения фенотипической, или ненаследственной, и генетической, или наследственной изменчивости.

В зависимости от того, где происходят изменения в генетическом материале: в ДНК ядра клетки, или органоидах цитоплазмы клетки, содержащие ДНК или РНК, различают генотипическую и цитоплазматическую изменчивости.

В зависимости от того, каким образом происходят изменения ДНК ядра клетки, выделяют мутационную, комбинативную и соотносительную изменчивости.

Ненаследственная (модификационная, фенотипическая, определённая, групповая) изменчивость при которой на формирование признака оказывают влияние гены, полученные от родителей, и условия внешней среды, в которых реализуется генетическая информация родителей.

Дискретные (качественные) признаки полностью контролируются генотипом, а внешняя среда на них не оказывает никакого влияния. К таким признакам относятся, например, группа крови человека, окраска шерсти животного и т.п.

Непрерывные или количественные признаки в большей степени находятся под влиянием внешней среды. В этом случае наследуется не готовый признак, определяемый генами генотипа, а определённый тип реакции генотипа (норма реакции) на воздействие внешней среды.

Норма реакции – возможный размах фенотипических признаков организма, определяемых данным генотипом под влиянием условий окружающей среды.

Примером модификационной изменчивости служит разная форма листьев у водного растения стрелолиста: в воздухе – в виде наконечников стрел, на поверхности воды – уплощённые округлые, в воде – тонкие длинные и т.д.

Свойства модификации:

1. Не передаются по наследству, так как связаны со специфической реакцией организма на влияние окружающей среды.

2. Носят массовый характер, наблюдаются у большого числа особей вида в одинаковых условиях. Определённые изменения могут быть и у отдельных особей.

3. Соответствуют условиям среды и носят приспособительный характер, повышают жизнестойкость и способствуют выживанию особей.

4. Поддаются статистической обработке, позволяют отобразить изменения признака в виде вариационного ряда и вариационной кривой.


При фенотипической изменчивости наследственный материал в изменения не включается. Они касаются только конкретного индивида и происходят под действием факторов внешней среды. Модификационные изменения не наследуются, имеют приспособительное значение и являются своеобразной реакцией организма на изменение факторов среды. Для эволюции необходима не просто изменчивость, а наследуемая изменчивость для того, чтобы распространить (или уничтожить) в популяции полезные (или вредные) для вида возникшие изменения.

Наследственная изменчивость (генотипическая, неопределённая, индивидуальная) – наследственные изменения признаков организма, определяемые генотипом и сохраняемые в ряду поколений.

Свойства генотипической изменчивости:

1. Наследственные изменения передаются по наследству.

2. Наследственные изменения носят индивидуальный характер, т. е. наблюдаются у отдельных особей.

3. Наследственные изменения не адекватны условиям среды, могут быть нейтральными, вредными и полезными.

4. Наследственные изменения возникают скачкообразно, случайно, могут привести к образованию особей, отличающихся от остальных по каким-то признакам, а впоследствии к формированию новых видов, популяций или гибели изменившихся особей.

Комбинативная изменчивость – важнейший источник огромного наследственного разнообразия живых организмов. В основе лежит половое размножение, благодаря которому возникает огромное разнообразие генотипов. Комбинативная изменчивость приводит к образованию огромного числа уникальных генотипов и фенотипов, так как число генов у организмов исчисляется тысячами.

Основные источники комбинативной изменчивости:

1. Независимое расхождение хромосом в мейозе при созревании половых клеток;

2. Рекомбинация генов при кроссинговере в первом делении мейоза, т. е. образование кроссинговерных хромосом;

3. случайное сочетание генов материнской и отцовской гамет при оплодотворении.

Мутационная изменчивость (мутации) – внезапные, стойкие естественные или вызванные искусственно изменения генотипа.

Мутант – организм, наследственно изменённый в результате мутации.

Причины мутации.

1. Спонтанные ошибки при репликации ДНК и транскрипции РНК в клетках, нарушение расхождения хромосом при клеточном делении.

2. Мутации передаются по наследству.

3. Мутации ненаправлены, измениться, может любая часть генотипа, что ведёт к изменению признака в любых направлениях.

4. Мутации это редкое событие (частота мутаций зависит от числа генов: чем больше генов, тем выше частота мутаций) – одна на 100000 – 1000000 генов.

5. Мутации затрагивают в основном рецессивные гены (у гетерозигот находятся в скрытом состоянии, что является резервом для наследственной изменчивости).

6. Одни и те же мутации могут возникать повторно.

Мутации можно классифицировать следующим образом, хотя принципиальной разницы между мутациями, отнесёнными к той или иной группе, нет, так как их объединяют исходя из соображений удобства.



Классификация мутаций



1hello_html_m543d8896.gifhello_html_32eac4d0.gifhello_html_32eac4d0.gifhello_html_m6619603d.gifhello_html_4d4a9574.gifhello_html_3ac65290.gifhello_html_32eac4d0.gif. По своему проявлению

hello_html_mdb37e1e.gif

Полезные Нейтральные

Вредные Летальные

Полулетальные



2hello_html_68ced1a6.gifhello_html_m2b51d2f2.gif. По характеру проявления


Доминантные Рецессивные



3hello_html_366294c1.gifhello_html_3b95e376.gif. По направлению изменения признаков у организма


Прямые


Обратные

Приводят к отклонению признаков от так называемого дикого типа, наиболее распространённого в природе (изменения в окраске но-рок на зверофермах представляет комбинацию 30 мутаций, дикие норки имеют коричневый мех).


Приводят к полному или частичному восстановлению дикого типа (одичавшие собаки по внешнему виду напоминают их предков – волков).




4hello_html_3fa93ffb.gif. Клетки, в которых произошли мутации


Пhello_html_m61b9a95e.gifроисходят только в половых клетках и передаются последую-щим поколениям при половом раз-множении (большинство мутаций).



5hello_html_m4a956e05.gifhello_html_m4adde060.gif. Место нахождения генетического материала, затронутого мутациями



Затрагивают генетический ма-териал органоидов цитоплазмы (митохондрии, пластиды).



6hello_html_m4adde060.gif. Причины, вызвавшие изменения



hello_html_m4a956e05.gif

7hello_html_3ac65290.gifhello_html_1b12c097.gifhello_html_79dc959d.gif. По степени изменения генетического материала


Рис 4. Группы мутаций.

Таблица 6

Хромосомные мутации


положение центромеры в хромосоме

Литература:


1. Абдурахманов Г.М., Криволуцкий Д. А., Мяло Е.Г., Огуреева Г.Н. Биогеография. Учеб. для студ. Вузов. – М.: Академия, 2003 – 474с.

2. Балановская Е.В., Рычков Ю.Г. Генография: (Гены человека на карте СССР). (Новое в жизни, науке, технике. Сер. «Биология»; № 12) М.: Знание, 1990 - Род Homo , его возникновение и последующая эволюция. М.: Наука, 1980 – 235 с.

3. Вахненко Д.В., Гарнизоненко Т.С., Колесников С.И. Биология с основами экологии: Учебник для вузов / Под общ. ред. проф. В.Н. Думбая. – Ростов н/Д: Феникс, 2003. (серия «Высшее образование») – 512 с.

4. Каменский А.А., Ким А.И. и др. Биология. Высшее образование. – М.: Слово ЭКСМО, 2003 – 640 с.

5. Мамонтов С.Г., Захаров В.Б. Общая биология: Учебник для студентов средних спец. уч. заведений. – М.: Высшая школа; 2004 – 317 с. ил.

6. Тупикин Е.Н. Общая биология с основами экологии и природоохранной деятельности: Учеб. пособие для нач. проф. образования. – М.: 2004, – 378 с.


Занятие 24

Закономерности наследования

и наследование признаков, сцеплённых с полом


Вопросы:


1. Закономерности наследования признаков при скрещивании (моно-и дигбридном скрещивании, взаимодействии генов).

2. Варианты определения пола.

3. Хромосомное определение пола.

4. Наследование признаков, сцеплённых с полом.

5. Генетические болезни и их профилактика у человека.


Литература:

1. Балановская Е.В., Рычков Ю.Г. Генография: (Гены человека на карте СССР). (Новое в жизни, науке, технике. Сер. «Биология»; № 12) М.: Знание, 1990 - Род Homo , его возникновение и последующая эволюция. М.: Наука, 1980 – 235 с.

2. Вахненко Д.В., Гарнизоненко Т.С., Колесников С.И. Биология с основами экологии: Учебник для вузов / Под общ. ред. проф. В.Н. Думбая. – Ростов н/Д: Феникс, 2003. (серия «Высшее образование») – 512 с.

3. Каменский А.А., Ким А.И. и др. Биология. Высшее образование. – М.: Слово ЭКСМО, 2003 – 640 с.

4. Мамонтов С.Г., Захаров В.Б. Общая биология: Учебник для студентов средних спец. уч. заведений. – М.: Высшая школа; 2004 – 317 с. ил.

5. Тупикин Е.Н. Общая биология с основами экологии и природоохранной деятельности: Учеб. пособие для нач. проф. образования. – М.: 2004, – 378 с.


Занятие 25

Успехи современной селекции


Вопросы:


1. Центры многообразия и происхождения культурных растений.

2. Закон гомологических рядов Н.И. Вавилова.

3. Методы селекционно-генетической работы И.В. Мичурина.

4. Успехи и достижения современной селекции.


Литература:

1. Вахненко Д.В., Гарнизоненко Т.С., Колесников С.И. Биология с основами экологии: Учебник для вузов / Под общ. ред. проф. В.Н. Думбая. – Ростов н/Д: Феникс, 2003. (серия «Высшее образование») – 512 с.

2. Каменский А.А., Ким А.И. и др. Биология. Высшее образование. – М.: Слово ЭКСМО, 2003 – 640 с.

3. Мамонтов С.Г., Захаров В.Б. Общая биология: Учебник для студентов средних спец. уч. заведений. – М.: Высшая школа; 2004 – 317 с. ил.

4. Тупикин Е.Н. Общая биология с основами экологии и природоохранной деятельности: Учеб. пособие для нач. проф. образования. – М.: 2004, – 378 с.


Занятие 26

Общее строение тела человека и онтогенез


Вопросы:


1. Общее строение тела человека.

2. Основные закономерности роста и развития организма человека.

3. Психическое и физическое развитие человека.

4. Биологический возраст и его критерии.

5. Видовая продолжительность жизни человека, долгожители и факторы долголетия.


Методические указания: проработайте материал лекции и рассмотрите схемы № 1 и № 2, таблицу 11 в приложениях.


Литература:

1. Аганджанян Н.А. Человек и биосфера. Медико-биологические аспекты М.: Знание.1987. –135 с.

2. Балановская Е.В., Рычков Ю.Г. Генография: (Гены человека на карте СССР). (Новое в жизни, науке, технике. Сер. «Биология»; № 12) М.: Знание, 1990 - Род Homo , его возникновение и последующая эволюция. М.: Наука, 1980 – 235 с.

3. Балуев С.И. О старении и долголетии. М.: Знание, 1961 – 273 с.

4. Вахненко Д.В., Гарнизоненко Т.С., Колесников С.И. Биология с основами экологии: Учебник для вузов / Под общ. ред. проф. В.Н. Думбая. – Ростов н/Д: Феникс, 2003. (серия «Высшее образование») – 512 с.

5. Грмек М.Д. Геронтология. Учение о старении и долголетии – М.: Наука 1964. – 389 с.

6. Каменский А.А., Ким А.И. и др. Биология. Высшее образование. – М.: Слово ЭКСМО, 2003 – 640 с.

7. Мамонтов С.Г., Захаров В.Б. Общая биология: Учебник для студентов средних спец. уч. заведений. – М.: Высшая школа; 2004 – 317 с. ил.

8. Тупикин Е.Н. Общая биология с основами экологии и природоохранной деятельности: Учеб. пособие для нач. проф. образования. – М.: 2004, – 378 с.

8. Морфология человека: Учебное пособие / Под ред. Б.А. Никитюка, В.П. Чтецова. − М.: Изд-во МГУ, 1990. 427 с.

9. Хасанова Г.Б. Антропология: Учебное пособие. – М.: КНОРУС, 2004. – 231 с.

10. Хомутов А.Е. Антропология. − Ростов н/Д: Феникс, 2002. –384 с.


Занятие 27

Современное состояние окружающей среды

и сохранение жизни на планете


Вопросы:


1. Состояние окружающей природной среды и выживание живых организмов.

2. Особо охраняемые природные объекты и территории, их роль в сохранении живых организмов.

3. Ноосфера – новый этап эволюции биосферы.


Литература:

1. Абдурахманов Г.М., Криволуцкий Д. А., Мяло Е.Г., Огуреева Г.Н. Биогеография. Учеб. для студ. Вузов. – М.: Академия, 2003 – 474с.

2. Акимова Т.А. Хаскин В.В. Экология: Учебное пособие. – М.: Юнити. 1998. – 456 с.

3. Вахненко Д.В., Гарнизоненко Т.С., Колесников С.И. Биология с основами экологии: Учебник для вузов / Под общ. ред. проф. В.Н. Думбая. – Ростов н/Д: Феникс, 2003. (серия «Высшее образование») – 512 с.

4. Горелов А.А. Экология: Учебное пособие для вузов. М.: Юрайт, 2001. – 312 с.

5. Каменский А.А., Ким А.И. и др. Биология. Высшее образование. – М.: Слово ЭКСМО, 2003 – 640 с.

6. Кормилицин В.И., Цицкишвилли М.С., Яковлев Н.И. «Основы экологии», М.: Интерстиль. 1977 – 368 с.

7. Мамонтов С.Г., Захаров В.Б. Общая биология: Учебник для студентов средних спец. уч. заведений. – М.: Высшая школа; 2004 – 317 с. ил.

8. Савцова Т.М. Общее землеведение: Учеб. пособие для студ. всш. Пед. учеб. заведений., - М.: Издательский центр «Академия», 2003. -416 с.

студ. Вузов. – М.: Издательский центр «Академия», 2003.

9. Тупикин Е.Н. Общая биология с основами экологии и природоохранной деятельности: Учеб. пособие для нач. проф. образования. – М.: 2004, – 378 с.


САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ


При выполнении заданий самостоятельной работы необходимо изучить учебную литературу из предложенного списка, разрешается пользование другой учебной, справочной, научной и научно-популярной литературой. Допускается использование публикаций в средствах массовой информации, сведений из сети Интернет с обязательной ссылкой на источник.

Студент выполняет задания самостоятельной работы по предложенной теме, используя текст лекций, учебную и справочную литературу и материалы настоящего учебно-методического пособия. Преподаватель контролирует выполнение заданий и проводит консультации по их выполнению. Отчёт о самостоятельной работе выполняется в письменном виде и сдаётся преподавателю. В отчёте допускается использование схем, диаграмм, рисунков, не предусмотренных в требованиях по согласованию с преподавателем.















Задание 1

Развитие и становление биологической науки


1. Определите следующие термины: биология, вирусология, зоология, эмбриология, бриология, энтомология, ботаника, биохимия, этология, морфология, физиология, кариология, палинология.

2. В таблицу 7 занесите имена учёных–биологов, укажите их открытия и/или достижения.

Таблица 7

Учёные – биологи и их вклад в развитие биологической науки

Методические указания к выполнению работы:

1. Перед выполнением задания изучите теоретический материал в учебной, научной и научно-популярной литературе, а также используйте информацию, размещённую в сети Интернет.

2. Для определения терминов и понятий, пользуйтесь учебной литературой, приведённой ниже, словарями, энциклопедиями.

3. В таблицу необходимо внести имена ученых (естествоиспытателей, биологов) таким образом, чтобы показать ход развития биологического знания, достижения биологической науки начиная с древних времён и до настоящего времени. Если имя, годы жизни учёного (учёных, естествоиспытателей) невозможно указать точно (например, годы жизни учёных Древней Греции), указывают век. Оценка научных достижений ученых Древнего мира может быть сделана в обобщённом виде.

4. Сделайте вывод о вкладе каждого из учёных в развитие биологической науки.

Задание 2

Происхождение жизни


1. Составьте схемы возникновения молекул: аминокислот, белка, липида, углевода – в результате абиотических процессов.

2. В качестве исходных компонентов необходимо использовать: простые вещества, неорганические соединения (газы, соли, основания, воду, неорганические кислоты, щёлочи). Укажите источники образования исходных компонентов.

3. Составьте уравнения и укажите условия протекания соответствующих реакций (температура, давление, катализатор, излучение, электричество и т.д.).

4. Сделайте соответствующий вывод по работе.


Задание 3

Основы генетики и материальные основы наследственности


1. Используя таблицу генетического кода, решите задачи по молекулярной генетике. Номер варианта задания определите по таблице 10, приведённой в приложении.

2. По задаче сделайте вывод о роли ДНК и РНК в передаче наследственной информации.








Таблица 8

ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОД


Второй нуклеотид

Третий нуклеотид

У

Ц

А

Г

У

ФЕН

СЕР

ТИР

ЦИС

У

ФЕН

СЕР

ТИР

ЦИС

Ц

ЛЕЙ

СЕР

СТОП

СТОП

А

ЛЕЙ

СЕР

СТОП

ТРИ

Г

Ц

ЛЕЙ

ПРО

ГИС

АРГ

У

ЛЕЙ

ПРО

ГИС

АРГ

Ц

ЛЕЙ

ПРО

ГЛН

АРГ

А

ЛЕЙ

ПРО

ГЛН

АРГ

Г

А

ИЛЕ

ТРЕ

АСН

СЕР

У

ИЛЕ

ТРЕ

АСН

СЕР

Ц

ИЛЕ

ТРЕ

ЛИЗ

АРГ

А

МЕТ

ТРЕ

ЛИЗ

АРГ

Г

Г

ВАЛ

АЛА

АСП

ГЛИ

У

ВАЛ

АЛА

АСП

ГЛИ

Ц

ВАЛ

АЛА

ГЛУ

ГЛИ

А

ВАЛ

АЛА

ГЛУ

ГЛИ

Г


Таблица 9

Общепринятые сокращения названий аминокислот


1. В одной из цепочек молекулы ДНК нуклеотиды расположены в такой последовательности: ТАГАГТЦЦЦГАЦАЦГ. Какова последовательность нуклеотидов в другой цепочке этой молекулы? Каков состав белковых молекул, построенных по этому коду?

2. Пользуясь генетическим кодом, определить, какие аминокислоты кодируются триплетами ГГТ, ААГ, ЦТГ, ТЦГ. АТГ. ААА. Постройте молекулу белка в соответствии с приведёнными триплетами (ГГТААГЦТГТЦГАТГААА). Укажите, какова структура второй цепочки в молекуле ДНК, кодирующей состав приведённого белка.

3. Участок гена состоит из следующих нуклеотидов: ТТТТАЦАЦАТГГЦАГ. Расшифровать последовательность аминокислот в молекуле белка, кодируемой указанным геном. Укажите, какова структура второй цепочки в молекуле ДНК, кодирующей состав этого белка.

4. Белковая цепочка состоит из следующих аминокислот: валин-лейцин-гистидин-серин-изолейцин. Какова последовательность нуклеотидов в составе гена, кодирующего данный белок?

5. В состав белка входит 400 аминокислот. Определить, какую длину имеет кодирующий его ген, если расстояние между двумя нуклеотидами в молекуле ДНК составляет 3,4 х 10 – 4 мкм?

6. Как будут редуплицироваться молекулы ДНК при следующем составе нуклеотидов в одной из их цепочек:

а) ТААГАТААЦАЦГТЦА;

б) ЦЦГАЦГГТААЦТТА;

в) ААЦТГЦЦЦАТТАГЦ.

По одной из цепочек (по вашему выбору) постройте молекулу белка.

7. В какой последовательности расположатся нуклеотиды ДНК, комплементарные следующему составу: ГАЦЦГГААТЦГТГАТЦАГ? Постройте молекулу белка по приведённой цепочке ДНК и укажите названия аминокислот. Какие изменения произойдут в составе белка, если пятый нуклеотид будет заменён на другой (например, А)?

8. Определить массу гена, контролирующего образование белка, состоящего из 400 аминокислот. Известно, что средняя молекулярная масса нуклеотида – 300 а.е.м.

9. Определить последовательность аминокислот в начале цепочки белковой молекулы, если они закодированы в ДНК так: АТГ ГТГ ГАГ ГГГ ТТЦ. Определите названия аминокислот. Какие изменения произойдут в составе белка, если третий нуклеотид в ДНК будет ГУА?

10. Участки молекулы и-РНК имеют следующий состав нуклеотидов:

а) ГУЦГАЦААГУЦАГЦЦЦАА;

б) ГАЦГУУГГААААГГАЦАА;

в) АЦАУЦАЦЦЦУАЦААЦГЦА.

Указать порядок расположения аминокислот в белковой молекуле, синтезируемой на этих информационных РНК. Укажите состав участка гена в молекуле ДНК, на которой построена одна из цепочек (выберите один из вариантов).

11. Какую последовательность нуклеотидов имеет молекула РНК, образовавшаяся на участках гена со следующим расположением нуклеотидов:

а) ЦТГЦЦГЦТТАГТЦТТ;

б) ЦАЦГАТЦЦТТЦТАГГ;

в) ЦЦГГАТТЦГГЦЦААГ.

Как изменится структура информационных РНК если в каждом участке будет удалён второй, седьмой и одиннадцатый нуклеотиды.

12. Определить, какие нуклеотиды и-РНК кодируют аминокислоты белковой молекулы в такой последовательности: а) валин – глицин – лейцин – гистидин; б) треонин – триптофан – серин – аланин; в) лизин – метионин –валин – пролин; г) аланин – лизин – лизин – треонин. Постройте участок молекулы ДНК, на котором закодирована информация о белке (вариант белка по Вашему выбору).

13. Участок гена имел следующий состав нуклеотидов: ТГГ ТЦГ ЦАГ ГАГ ГГГ ТТТ. Определить, как изменится состав кодируемых им аминокислот, если под влиянием ионизирующей радиации: а) выбит десятый слева нуклеотид; б) выбиты 10, 11 и 12 нуклеотиды.

14. В связи с «выраженностью» генетического кода любая аминокислота в белковой молекуле может быть закодирована не одним, а двумя – четырьмя разными триплетами. Закодируйте следующую последовательность аминокислот: лизин – гистидин – серин – глицин – тирозин, используя одни, а затем другие триплеты кода. Для одного из кодов постройте и-РНК, и соответствующий ей участок ДНК.

15. Полипептид состоит из следующих друг за другом расположенных аминокислот: валин – аланин – глицин – лизин – триптофан – валин – серин – глутаминовая кислота. Определите возможные структуры участка ДНК, кодирующего данный полипептид (не менее трех вариантов).

16. Полипептид состоит из следующих друг за другом расположенных аминокислот: аланин – цистеин – гистидин – лейцин – метионин – тирозин. Определите возможные структуры участка ДНК, кодирующего данный полипептид (не менее трех вариантов).

17. Аспаргин – глицин – фенилаланин – пролин – треонин – это аминокислоты, входящие последовательно в состав полипептида. Определите возможные структуры участка ДНК, кодирующего данный полипептид (не менее трех вариантов).

18. Первые 10 аминокислот в цепи В инсулина: фенилаланин – валин – аспаргиновая кислота – гистидин – лейцин – цистеин – глицин – серин – гистидин. Определите возможные структуры участка ДНК, кодирующего данный полипептид (не менее трех вариантов).

19. Начальный участок цепи А инсулина представлен следующими пятью аминокислотами: глицин – изолейцин – валин – глутамин – глутамин. Определите возможные структуры участка ДНК, кодирующего данный полипептид (не менее трех вариантов).

20. В цепи рибонуклеазы поджелудочной железы один из пептидов имеет следующие аминокислоты: лизин – аспаргиновая кислота – глицин – треонин-аспаргиновая кислота – глутаминовая кислота – цистеин. Определите и-РНК, управляющую синтезом указанного полипептида (не менее трех вариантов).

21. Одна из цепей рибонуклеазы поджелудочной железы состоит из следующих 14 аминокислот: глутамин – глицин – аспаргиновая кислота – пролин – тирозин – валин – пролин – валин – гистидин – фенилаланин – аспаргин – аланин – серин – валин. Определите возможные структуры участка ДНК, кодирующего эту часть цепи рибонуклеазы (не менее двух вариантов).

22. Одна из цепей глюкагона имеет следующий порядок аминокислот: треонин – серин – аспаргин – тирозин – серин – лизин - тирозин. Определите возможное строение участка ДНК, кодирующего эту часть цепи глюкагона (не менее трех вариантов).

23. Участок молекулы ДНК, кодирующий часть полипептида, имеет следующее строение: АЦЦАТТГАЦЦАТГАА. Определите последовательность нуклеотидов во второй цепочке молекулы ДНК, и-РНК и последовательность аминокислот в полипептиде.

24. При синдроме Фалькони (нарушение образования костной ткани) у больного с мочой выделяются аминокислоты, которым соответствуют следующие триплеты информационной РНК: АУА, ГУЦ, АУГ, УЦА, УУГ, УАУ, ГУУ, АУУ. Определите, структуру соответствующего участка ДНК и какие аминокислоты выделяются с мочой при синдроме Фалькони.

25. У человека, больного цистинурией (содержание в моче большего, чем в норме, числа аминокислот), с мочой выделяются аминокислоты, которым соответствуют следующие триплеты информационной РНК: ЦУУ, ГУУ, ЦУГ, ГУГ, УЦГ, ГУЦ, АУА. У здорового человека в моче обнаруживается аланин, серин, глутаминовая кислота, глицин. Выделение каких аминокислот с мочой характерно для больных с цистинурией? Напишите триплеты, соответствующие аминокислотам, имеющимся в моче здорового человека.

26. Как изменится структура белка, если из кодирующего его участка ДНК – ГАТАЦТТАТАААГАЦ – удалить пятый и тринадцатый (слева) нуклеотиды?

27. Какие изменения произойдут в строении белка, если в кодирующем его участке ДНК – ТААЦАГАГГАЦТААГ – между 10 и 11 включён цитозин, между 13 и 14 – тимин, а на конце рядом с гуанином прибавится ещё один гуанин?

28. Участок молекулы ДНК, кодирующий полипептид, имеет следующий порядок азотистых оснований: АААААЦЦАТАГАГАГААГТАА. Во время репликации третий слева аденин выпал из цепи. Определить структуру полипептидной цепи, кодируемой данным участком ДНК, в норме и после выпадения аденина.

29. Участок цепи белка вируса табачной мозаики состоит из следующих аминокислот: серин – глицин – серин – изолейцин – треонин – пролин – серин. В результате воздействия на и-РНК азотистой кислотой цитозин РНК превращается в гуанин. Определить изменения в строении белка вируса после воздействия на РНК азотистой кислотой.

30. Четвёртый пептид в нормальном гемоглобине (гемоглобин А) состоит из следующих аминокислот: валин – гистидин – лейцин – треонин – пролин – лизин – глютаминовая кислота – лизин. У больного с симптомом спленомегалии при умеренной анемии обнаружили следующий состав 4-го пептида: валин – гистидин – лейцин – треонин – пролин – лизин – глютаминовая кислота – лизин. Определите изменения, произошедшие в ДНК, кодирующий 4-й пептид гемоглобина после мутации. У больного с серповидно-клеточной анемией состав 4-го пептида: валин – гистидин – лейцин – треонин – пролин – валин – глютаминовая кислота – лизин. Определите изменения, произошедшие в ДНК, кодирующие 4-й пептид гемоглобина, приведший к заболеванию.

31. В четвёртом пептиде нормального гемоглобина А 6-я и 7-я позиция представлена двумя одинаковыми аминокислотами: глутаминовая кислота – глутаминовая кислота. У других форм гемоглобина произошли следующие замещения:


Определить структуру участков ДНК, кодирующих 6-ю и 7-ю позицию четвёртого пептида для всех пяти форм гемоглобина.

32. В настоящее время известно много редких форм гемоглобина, у которых в результате мутаций произошло замещение той или иной аминокислоты в а-цепи. У гемоглобина Торонто 5-я аминокислота аланин заменена аспаргином, у гемоглобина Париж 6-я аминокислота аланин заменена аспаргином. У гемоглобина Инерлакен-оксфорд 15-я аминокислота глицин заменена аспаргином, у гемоглбина Ι 16-я аминокислота лейцин заменена глютамином. Определить участок ДНК, кодирующий 5-ю и 6-ю аминокислоты а – цепи, для нормального гемоглобина А и для гемоглобинов Торонто и Париж. Определить участок ДНК, кодирующий 15-ю и 16-ю аминокислоты а – цепи, у нормального гемоглобина и у обоих изменённых.

33. В цепи А инсулина лошади аминокислоты в позиции 6-11 имеют следующий состав: цистеин – цистеин – треонин – глицин – изолейцин – цистеин. У быка в этой цепи 8- ю позицию занимает аланин, 9-ю серин, 10-ю валин. Определить строение участка ДНК, кодирующего эту часть цепи инсулина у лошади и быка.

34. Начальный участок цепи В инсулина представлен следующими 10 аминокислотами: фенилаланин – валин – аспаргинвоая кислота – глутамин – гистидин – луйцин – цистеин – глицин – серин – гистидин. Определить количественное соотношение аденин = тимин и гуанин + цитозин в цепи ДНК, кодирующий этот участок инсулина.

35. Инсулин состоит из А и В цепей, включающих 51 аминокислоту. Однако, состав инсулина лошади, быка и барана несколько отличен. Число разных аминокислот в молекуле инсулина этих животных приведено ниже. Определить количественные отношения аденин + тимин и гуанин цитозин в цепи ДНК, кодирующей инсулин у всех трёх видов животных.


36. Исследования показали, что 34 % общего числа нуклеотидов данной информационной РНК приходится на гуанин, 18 % – на урацил, 28 % – цитозин и 20 % – на валин. Определите процентный состав азотистых оснований двухцепочечной ДНК, слепком с которой является вышеуказанная информационная РНК.

37. Известно, что расстояние между двумя соседними нуклеотидами в спирализованной молекуле ДНК, измеренной вдоль оси спирали, составляет 34 х 10 -11м. Какую длину имеют гены, определяющие молекулу нормального гемоглобина, включающего 287 аминокислот.

38. Какую длину имеет молекула ДНК, кодирующая инсулин быка, если известно, что молекула инсулина быка имеет 51 аминокислоту, а расстояние между двумя соседними нуклеотидами в ДНК равно 34 х 10 -11м.

39. Четвёртый пептид гемоглобина включает 8 аминокислот. Количественный состав их в разных формах гемоглобина приведён в таблице ниже. Определить количественные отношения аденин + тимин и гуанин + цитозин в участке цепи ДНК, кодирующем 4-й полипептид, для пяти форм гемоглобина.

40. Рибонуклеаза поджелудочной железы быка имеет следующий количественный состав аминокислот:

Определить количественные соотношения аденин + тимин и гуанин + цитозин в участке цепи ДНК, кодирующем рибонуклеазу.







ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ


Лабораторная работа 1

вид, его критерии и структура


Цель работы: закрепить на примерах знания о критериях вида и его структуре.

Задание: используя материалы учебной, научной и научно-популярной литературы, составить таблицы:

Критерии вида

По таблице сделайте вывод, какие критерии необходимы для определения видовой принадлежности живых организмов?


Структура вида

По таблице сделайте вывод, какова роль особи, популяции и вида в эволюционном процессе?

Лабораторная работа 2


изучение строения растительной

и животной клеток под микроскопом


Цель работы: изучит строение клеток растений и животных организмов, показать принципиальное единство их строения.

Материалы и оборудование: кожица чешуи луковицы, эпителиальные клетки из полости рта человека; микроскоп.


Задание:

1. Подготовить материал для микроскопирования растительных и животных образцов.

Подготовка растительного образца:

- отделить от чешуи луковицы кусочек покрывающей её кожицы и поместите на предметное стекло.

- нанести каплю слабого водного раствора йода на препарат.

- накрыть препарат покровным стеклом.

Подготовка образца животной клетки.

- снять чайной ложкой немного слизи с внутренней стороны щеки.

- поместить слизь на предметное стекло и подкрасить разбавленными в воде синими чернилами.

- накрыть препарат покровным стеклом.

2. Рассмотреть оба препарата под микроскопом. Результаты сравнения занести в таблицу, в соответствующих местах поставьте «+» или «-».


Сделайте вывод по проведённой работе. В чём сходство и различие растительных и животных организмов?


Лабораторная работа 3


Решение генетических задач


Решение простейших генетических задач показывает, каким образом наследуются признаки, каковы условия их проявления, какие правила необходимо знать и учитывать при получении новых сортов растений и пород животных.

Для решения задач необходимо знать основные законы наследования признаков, знать статистический характер наследования признаков, что означает, что полученные в эксперименте результаты скрещивания будут тем ближе к теоретическим, чем большее количество потомков будет получено в опыте. Лабораторное занятие рассчитано на восемь аудиторных часов, где рассматриваются примеры решения типовых задач. После разбора типовых задач студент выполняет самостоятельное задание по вариантам (номер варианта определяется по таблице 10 в соответствии с порядковым номером студента в журнале см. приложения), которое впоследствии проверяется преподавателем. В самостоятельную работу входят следующие задания:

- решение задачи на моногибридное скрещивание;

- решение задачи на дигибридное (полигибридное) скрещивание;

- решение задачи по наследованию признаков, сцеплённых с полом;

- задача на анализ родословной, предложенной преподавателем;

- составление и анализ родословной своей семьи.


По результатам выполнения заданий ставится оценка (зачтено или не зачтено).


Задачи для самостоятельного решения


Моногибридное скрещивание


1. При скрещивании жёлтых мышей между собой получено потомство 1195 жёлтых и 617 серых. Какое потомство и в каком соотношении будет получено от скрещивания жёлтых мышей с серыми?

2. У томатов гибриды F1 имеют красные плоды, но при скрещивании их с растениями, имеющими жёлтые плоды, в потомстве появляются растения, как с красными, так и с жёлтыми плодами. Определите их соотношение.

3. При скрещивании двух растений пшеницы с высоким стеблем в потомстве в потомстве появились около ¼ карликовых. Каков характер наследования высоты стебля у пшеницы? Определите генотипы родителей.

4. Селекционер получил 5000 семян томата. 1210 растений, выросшие из этих семян, оказались карликовыми. Определите характер наследования высоты растения, а также фенотипы и генотипы растений, с которых собраны эти семена.

5. У овса ранняя спелость доминирует над поздней. На опытном участке от скрещивания позднеспелого овса с гибридом F1 получено 59789 раннеспелых растений. Сколько примерно позднеспелых растений выросло на опытном участке?

6. Самка морской свинки с розеточной (всклокоченной) шестью скрещивалась с двумя самцами, из которых первый имел гладкую шерсть, а другой розеточную. От первого она принесла 27 розеточных и 25 гладкошёрстных потомков, а от второго 35 розеточных и 12 гладкошёрстных потомков. Определите генотипы родителей.

7. На звероферме получен приплод 675 норок. Из них 501 норка имеет коричневый мех и 174 голубовато-серый. Определите генотипы и фенотипы родительских форм.

8. Мужчина-правша, имевший трёх братьев и сестёр, двое из которых были левшами, женился на женщине-правше. У них родился мальчик-левша. Определите генотипы родителей.

9. У супругов, страдающих гемералопатией («куриная слепота»), родился нормальный ребёнок. Определите характер наследования гемералопатии и генотип родителей.

10. В семье у здоровых родителей родился ребёнок с признаками одной из форм агаммаглобулинемии (почти полное отсутствие лимфатической ткани, потеря иммунитета). Какова вероятность рождения здорового ребёнка в этой семье?

11. При скрещивании между собой растений львиного зева с широкими и узкими листьями во втором поколении появляется, кроме исходных типов, ещё часть растений с листьями промежуточной ширины. Как идёт расщепление во втором поколении и почему?

12. Корова принесла в один отёл пять телят (шортгорнская порода), в том числе тёлочку красной масти, двух бычков чалой масти (смесь белых и красных волос) и двух тёлочек белой масти. Определите генотипы и масти быка и коровы, от которых родились эти телята.

13. На ферме при разведении хохлатых уток внутрипородно около 25 % эмбрионов гибнет, а из вылупившихся утят вырастают хохлатые и нормальные утки. Как следует разводить хохлатых уток, чтобы избежать гибели потомства?

14. При скрещивании растений львиного зева, имеющих красные и розовые цветки, в потомстве появляются растения с красными и розовыми цветками, а скрещивание розовоцветковых и белоцветковых растений даёт в потомстве растения с розовыми и растения с белыми цветками. Какого потомства следует ожидать от скрещивания между собой растений с розовыми цветками?

15. При скрещивании между собой серых кур в потомстве было получено 1488 белых и 4044 серых. Каковы фенотипы и генотипы исходных пород, от которых получены серые куры?

16. У родителей, страдающих миоплегией (периодические параличи), родился нормальный ребёнок. Какие дети могут родиться в этой семье в дальнейшем, и какова вероятность рождения больного и здорового ребёнка?

17. При скрещивании пегих кроликов со сплошь окрашенными потомство оказалось пегим. В F2 – 46 пегих, и 16 со сплошной окраской. Сколько примерно гомозиготных кроликов в F2.

18. При скрещивании между собой горностаевых курицы и петуха получено 22 горностаевых, 10 чёрных и 9 белых цыплят. Каких кур и петухов нужно брать для скрещивания, чтобы получить только горностаевых цыплят?

19. При скрещивании поражённых головнёй растений овса с устойчивым в F1 все растения были устойчивы к головне, а в F2 получено 634 поражаемых и 2002 устойчивых к головне растений. Определите характер наследования признаков и генотипы родителей?

20. В хозяйстве при скрещивании чёрных особей крупного рогатого скота с красными получено 321 чёрных и 312 красных потомков. Скрещивание красных особей между собой давало только красных, объясните результаты.

21. При скрещивании мух дрозофилы с нормальными крыльями между собой в потомстве из 5347 мух 1338 были с загнутыми вверх крыльями. Определите характер наследования признаков и генотипы родителей.

22. Две чёрные самки мыши скрещивались с коричневым самцом. Первая самка в нескольких помётах дала 19 чёрных и 17 коричневых потомков, а вторая – 33 чёрных. Определите генотипы родителей и потомков.

23. На звероферме было получено потомство норок: 148 белых, 154 чёрных, 304 кохинуровых (светлая с чёрным крестом на спине). Определите фенотипы и генотипы родителей.

24. Скрещивание серебристых норок с коричневыми всегда даёт как серебристых, так и коричневых потомков. При внутрипородном разведении коричневых норок серебристые никогда не появляются в потомстве. Какого потомства и в каком соотношении следует ожидать от серебристых норок?

25. В парниках овощесовхоза высажена рассада томатов. 31760 кустов этой рассады принесли плоды грушевидной формы, а 95150 кустов – круглой. Определите характер наследования формы плодов у томатов и генотипы родителей. Сколько примерно среди них гетерозиготных кустов?

26. Детская форма амавротической семейной идиотии Тей-Сакса наследуется как рецессивный признак и заканчивается обычно смертельным исходом к 4-5 годам. Первый ребёнок умер от этой болезни в то время, когда должен был родиться второй. Каков риск рождения больного второго ребёнка?

27. Женщина с синдактилией (сращение пальцев) вышла замуж за нормального мужчину. У них родились нормальные сын и дочь и сын с синдактилией. Все родственники мужчины были с нормальными пальцами. Определите генотипы женщины и мужчины.

28. У человека ген длинных ресниц доминирует над геном коротких ресниц. Женщина с длинными ресницами, у отца которой были короткие ресницы, вышла замуж за мужчину с короткими ресницами. Сколько типов гамет образуется у мужчины? Какова вероятность рождения в данной семье ребёнка с длинными ресницами (в %)? Сколько разных генотипов и фенотипов может быть среди детей данной супружеской пары?

29. Анофтальмия (безглазие) – это болезнь, за возникновение которой отвечает доминантный ген неполного доитнирования, локализованный в одной из пар аутосом. При этом особи, имеющие гомодоминантный генотип, страдают безглазием. При гоморецессивном генотипе человек имеет нормальный размер глазного яблока, а обладатель гетерозиготного генотипа характеризуется наличием уменьшенного размера глазного яблока. Какова вероятность появления детей с анофтальмией от брака женщины и мужчины, каждый из которых имеет гетерозиготный тип?

30. У родителей ІІ и ІV группы крови (по системе АВ0). Будут ли в семье дети, не похожие по группе крови на своих родителей?

31. В пробирку помещено 40 самцов дрозофил с генотипом АА, 40 самцов с генотипом Аа и 50 самок с генотипом аа (данный ген наследуется независимо от пола). Каким будет соотношение генотипов в F1 и F2?

32. Известно, что ген длинных ресниц доминантен. От брака женщины с длинными ресницами и мужчины с короткими родилось 9 детей, у 4 из них ресницы были длинные, как у матери, у 5 – короткие, как у отца. Определите генотипы родителей.

33. Женщина с тонкими губами выходит замуж за мужчину с толстыми губами, у отца которого губы были тонкие. Какова вероятность рождения в данной семье ребёнка с тонкими губами и сколько разных генотипов может быть среди детей данной супружеской пары, если известно, что у человека ген, обуславливающий тонкие губы, рецессивен по отношению к гену толстых губ?

34. У морских свинок вихрастая шерсть определяется доминантным геном, а гладкая – рецессивным. Скрещивание вихрастых свинок между собой дало 39 особей с вихрастой шерстью и 11 гладкошёрстных животных. Сколько среди особей, имеющих доминантный фенотип, должно оказаться гомозиготным по этому признаку?

35. У морских свинок вихрастая шерсть определяется доминантным геном, а гладкая – рецессивным. Морская свинка с вихрастой шерстью при скрещивании и особью, обладающей гладкой шерстью, дала в потомстве 28 вихрастых и 26 гладкошёрстных потомков. Определите генотипы родителей и потомков.

36. На звероферме получен приплод в 225 норок. Из них 167 имеют коричневый мех и 58 норок голубовато-серой окраски. Определите генотипы исходных форм, если известно, что ген коричневой окраски доминирует над геном, определяющим голубовато-серый цвет шерсти.

37. Болезнь Вильсона (нарушение обмена меди) наследуется как рецессивный аутосомный признак. Какова вероятность рождения больных детей в семье, если отец больной, а мать здорова и гетерозиготна по этому признаку?

38. Отсутствие малых коренных зубов наследуется как доминантный рецессивный признак. Какова вероятность рождения детей с аномалией, если оба родителя гетерозиготны по этому признаку?

39. Альбинизм (отсутствие пигмента в коже и волосах) – аутосомный рецессивный признак. В семье, где один из супругов альбинос, а другой нормален, родились двуяйцовые близнецы, один из которых нормален, а другой – альбинос. Какова вероятность рождения следующего ребёнка альбиносом?

40. Одна из форм глухонемоты у людей рецессивна по отношению к гену нормального слуха. Какое потомство следует ожидать от брака гетерозиготных родителей? Каковы генотипы родителей, если родился глухонемой ребёнок от нормального мужчины и глухонемой женщины?


Дигибридное и полигибридное скрещивание


1. У томатов пурпурная окраска стебля доминирует над зелёной, а рассечённые листья – над цельнокрайними («картофелелистность»). При скрещивании растений томата с пурпурными стеблями и рассечёнными листьями с растениями, имеющими зелёные стебли и рассечённые листья, получено 642 пурпурных рассечённых, 202 пурпурных картофелелистных, 620 зелёных рассеченных и 214 зелёных картофелелистных. Объясните результаты.

2. Хозяйство получило кладку тутового шелкопряда, из которого вывелось 12770 полосатых гусениц, плетущих жёлтые коконы, 4294 полосатых с белыми коконами, 4198 – одноцветных с жёлтыми коконами и 1382 одноцветных с белыми коконами. Определите фенотипы и генотипы гусениц родительского поколения, от которых получена грена, и окраску коконов.

3. Посеяна жёлтая морщинистая горошина неизвестного происхождения. Какие могут быть семена на растении гороха, выросшем из этой горошины?

4. При скрещивании растений арбуза, у которого развивались длинные полосатые плоды, с растениями, имеющими круглые зелёные плоды, в потомстве появляются растения с длинными зелёными и круглыми зелёными плодами, а скрещивание первого растения арбуза с растением, имеющим круглые полосатые плоды, даёт растения с круглыми полосатыми плодами. Каковы генотипы всех родительских растений арбуза?

5. Скрещиваются два организма с генотипами AabbCCDdee x AaBbccDdEe. Какова вероятность появления организма с генотипом AabbCcDDEe?

6. Черный хохлатый петух скрещён с такой же курицей. От них получены две курицы: бурая хохлатая и чёрная без хохла. Определите генотипы родителей.

7. У томатов красная окраска плодов доминирует над жёлтой, а нормальная высота растения над – карликовым. Имеются сорта желтоплодный с нормальной высотой и красноплодный карликовый. Как целесообразнее из этих сортов получить новые: красноплодные нормальные, желтоплодные карликовые? Какой сорт получить легче?

8. Растение дурмана с пурпурными цветками и гладкими коробочками скрещено с растением, имеющим пурпурные цветки и колючие коробочки, дало в потомстве 3/8 пурпурных колючих, 3/8 пурпурных гладких, 1/8 белых колючих и 1/8 белых гладких. Объясните результат, если колючие коробочки и пурпурные цветки – доминантные признаки?

9. При скрещивании между собой двух растений тыквы, имеющей белую окраску и сферическую форму плодов, получены семена, из которых взошло только два растения. Одно из них оказалось с белыми сферическими плодами, а другое – с жёлтыми и удлинёнными. С какими плодами могли бы появится ещё растения тыквы, если бы взошло больше семян?

10. При скрещивании растений земляники с усами и розовыми ягодами в потомстве появляются растения безусые с розовыми ягодами, с усами и красными ягодами. Можно ли вывести из этого материала сорт земляники с усами и розовыми ягодами?

11. Кареглазая женщина-правша вышла замуж за мужчину с таким же фенотипом. У них родился голубоглазый ребёнок-левша. Какие дети могут появиться у них в дальнейшем?

12. Оба родителя с курчавыми волосами и веснушками, их дочь имеет прямые волосамы и без веснушек, дочь вышла замуж за юношу с курчавыми волосами и веснушками. Мать юноши с прямыми волосами и без веснушек. Каких детей можно ожидать в молодой семье, и какова вероятность проявления признаков?

13. От скрещивания между собой раннеспелых растений овса нормальной высоты получено 33558 потомков. Из них оказалось 8390 гигантских растений и столько же позднеспелых. Определите число гигантских позднеспелых растений.

14. Близорукий левша женился на женщине-правше. У них родилось 8 детей: все близорукие, часть из них левши, часть правши. Каковы возможные генотипы родителей?

15. При скрещивании пёстрой хохлатой курицы с таким же петухом было получено 8 потомков: 4 пёстрых хохлатых, 2 белых без хохла и 2 чёрных хохлатых. Определите характер наследования признаков и генотипы родителей.

17. При скрещивании хламидомонад, одна из которых была зелёная с глазком, а другая жёлтая без глазка, в потомстве появились следующие особи: жёлтая без глазка, жёлтая с глазком, зелёная без глазка, зелёная с глазком. Известно, что от хламидомонад зелёных с глазком появляются только зелёные с глазком, от жёлтых без глазка – тоже нет расщепления. Объясните результаты.

18. Скрещивание двух бабочек тутового шелкопряда, одна из которых белая, а другая – с широкой тёмной каймой на крыльях, дало в потомстве полосатых и сплошь окрашенных (светлых) гусениц и белых бабочек, при этом полосатых и светлых гусениц было примерно поровну. Каково потомство, в каком соотношении следует ожидать от скрещивания между собой бабочек, полученных из обоих типов гусениц?

19. У душистого горошка пурпурные цветки доминируют над белыми, высокий рост – над карликовым, зелёная окраска бобов – над жёлтой, круглые семена – над угловатыми. Какую часть потомства составят между собой растения с белыми цветами, высоким ростом, зелёными бобами и угловатыми семенами от гетерозиготных по всем признакам растений душистого горошка? Какую часть потомства будут составлять растения с генотипом ААВbCcDd?

20. У томатов высокий рост доминирует над карликовым, красная окраска плодов – над жёлтой, круглые плоды – над длинными. При скрещивании высокого красно- и круглоплодного растения томата с таким же по фенотипу были получены семена, из которых взошло только одно. Растение оказалось карликовым жёлто - и длинноплодным. Возможно ли появление в потомстве других фенотипов, если бы взошли все семена? Если да, то какова вероятность появления каждого из фенотипов?

21. Скрещиваются два организма с генотипом AAbbCCDdEe и aaBbCcDdEe. Какова вероятность появления фенотипа A-BBC-D-ee и генотипа FFBBCCddEe?

22. В одной семье, где супруги были близорукими кареглазыми правшами, родился сын с нормальным зрением, голубоглазый левша. Какова вероятность того, что два следующих ребёнка будут похожи на первого?

23. От приобретённых хозяйством чёрных комолых (безрогих) животных крупного рогатого скота в течение ряда лет было получено 1462 потомка. Среди них оказалось 384 рогатых и 366 красных животных. В каком количестве, и какие животные появились в потомстве по двум признакам (комолость – рогатость, красные – чёрные)?

24. Какая часть потомков от скрещивания AaBbCc xAaBbCc будет полностью гомозиготна?

25. Пурпурная окраска цветков душистого горошка определяется одновременно наличием в генотипе доминантных аллелей двух генов А и В, расположенных в разных хромосомах. Если хотя бы один из этих двух генов представлен лишь рецессивными аллелями, цветки бывают белыми. В двух цветоводческих хозяйствах, не связанных друг с другом, давно уже разводят по одной чистой линии душистого горошка с белыми цветками. Каким может быть потомство от скрещивания этих чистых линий?

26. В результате скрещивания пчелиной матки с трутнями было получено поколение F1, где самцы имели генотипы AB, Ab, aB, ab, а самки – AaBb, Aabb, aabb. Определите генотип родителей.

27. У человека свободная мочка уха доминирует над несвободной, а гладкий подбородок рецессивен по отношению к подбородку с треугольной ямкой. Эти признаки наследуются независимо. От брака мужчины с несвободной мочкой уха и треугольной ямкой на подбородке и женщины, имеющей свободную мочку уха и гладкий подбородок, родился сын с гладким подбородком и несвободной мочкой уха. Какова вероятность рождения в этой семье ребёнка с гладким подбородком и свободной мочкой уха; с треугольной ямкой на подбородке (в %)?

28. У человека праворукость доминирует над леворукостью, а карий цвет глаз – над голубым. В брак вступают кареглазый мужчина-правша, мать которого была голубоглазой и левшой, и голубоглазая женщина-правша, отец которой был левша. Сколько разных фенотипов может быть у их детей? Сколько разных генотипов может быть среди их детей? Какова вероятность того, что у этой пары родится ребёнок-левша (в %)?

29. Чёрная окраска шерсти и висячее ухо у собак доминируют над коричневой окраской и стоячим ухом. Скрещивались чистопородные чёрные собаки с висячими ушами с собаками, имеющими коричневую окраску шерсти и стоячие уши. Гибриды скрещивались между собой. Какая часть щенков F2 фенотипически должна быть похожа на гибрид F1? Какая часть гибридов должна быть полностью гомозиготна? Какая часть щенков должна быть с генотипом, подобным генотипу гибридов F1?

30. Чёрная окраска у кошек доминирует над палевой, а короткая шерсть – над длинной. Скрещивались чистопородные персидские кошки (чёрные длинношерстные) с сиамскими (палевые короткошёрстные). Полученные гибриды скрещивались между собой. Какова вероятность получения F2 чистопородного сиамского котёнка; котёнка, фенотипически похожего на персидского; длинношерстного палевого котёнка (выразить в частях)?

31. Какая часть потомков от скрещивания AАBbCc xAaBbCС будет полностью гомозиготна?

32. У крупного рогатого скота ген комолости доминирует над геном рогатости, а ген чёрного цвета шерсти – над геном красной окраски. Обе пары генов находятся в разных парах хромосом. Какими окажутся телята, если скрестить герерозиготных по обеим парам признаков быка и корову? Какое потомство следует ожидать от скрещивания чёрного комолого быка, гетерозиготного по обеим парам признаков, с красной рогатой коровой?

33. У собак чёрный цвет доминирует над кофейным, а короткая шерсть – над длинной. Обе пары генов находятся в разных хромосомах. Какой процент чёрных короткошерстных щенков можно ожидать от скрещивания двух особей, гетерозиготных по обоим признакам?

34. Охотник купил чёрную собаку с короткой шерстью (доминантные признаки) и хочет быть уверен, что она не несёт генов длинной шерсти кофейного цвета (рецессивные признаки). Какого партнёра по фенотипу и генотипу надо подобрать для скрещивания, чтобы проверить генотип купленной собаки? Ответ обоснуйте.

35. У человека ген карих глаз доминирует над геном, определяющим развитие голубой окраски глаз, а ген, обуславливающий умение лучше владеть правой рукой, преобладает над геном, определяющим развитием леворукости. Обе пары генов расположены в разных хромосомах. Какими могут быть дети, если родители их гетерозиготны.

36. Фенилкетоноурения (неспособность организма усваивать фенилаланин) и одна из форм агаммаглобуленемии (обычно смертельная до 6-ти месячного возраста) наследуются как аутосотные рецессивные признаки. Какова вероятность рождения здоровых детей в семье, где оба родителя дигетерозиготны? Определить вероятность рождения больных фенилкетоноуренией, где оба родителя гетерозиготны по обоим парам признаков.

37. Оперённоногость у кур (в противоположность голым) определяется доминантным геном. Гороховидный гребень доминирует над простым. Какими признаками будут обладать гибридные формы, полученные от скрещивания кур с гороховидными гребнями, имеющими оперённые ноги, с голыми курами, имеющими простые гребни. Предполагается, что родительские особи гомозиготны по упомянутым генам.

38. Два чёрных кролика с короткой шерстью при скрещивании друг с другом дали двух кроликов: чёрного с короткой шерстью и одного белого длинношёрстного. Определите генотипы родителей и потомства.

39. От скрещивания бронзовых индюков с нормальным оперением было получено 14 индюшат: 8 бронзовых с нормальным оперением, 3 бронзовых с волнистым оперением, 2 красных с волнистым оперением и два красных с нормальным оперением. Объясните результаты, определите генотипы родителей.

40. Плоды томатов бывают красные и жёлтые, гладкие и пушистые. Ген красного цвета доминантный, ген пушистости – рецессивный. Гены находятся в разных хромосомах. Какое потомство можно ожидать от скрещивания гетерозиготных томатов с особью, гомозиготной по обоим рецессивным генам? Из собранного урожая томатов оказалось 36000 кг гладких красных, 12000 кг красных пушистых. Сколько в общем урожае будет жёлтых томатов, если исходный материал был дигетерозиготным?



Наследование признаков, сцеплённых с полом


1. Черепаховая окраска, т.е. чередование чёрных и жёлтых пятен встречается только у кошек. Котов с черепаховой окраской не бывает. Объясните, почему. (Чёрная окраска – доминантный признак.)

2. При скрещивании белых кур с полосатыми петухами получили полосатых курочек и петушков. В дальнейшем при скрещивании этого потомства между собой получено 594 полосатых петушка и 607 полосатых и белых курочек. Объясните результаты.

3. От одной пары кур за некоторый промежуток времени было получено 140 цыплят, из них 45 курочек, а остальные – петушки. Объясните, почему от этой пары в потомстве было неравное сочетание полов.

4. У азиатской щучки (Aplocheilus) коричневая окраска определяется геном В, а голубая – b. Ген В может находиться в Х- и Y-хромосомах, а его аллель никогда не встречается в Y- хромосоме. Если скрещивается голубая самка с гомозиготным коричневым самцом, то какое потомство будет в F1 и F2? Самки у этой аквариумной рыбки являются гомогаметным полом.

5. Самца дрозофилы с жёлтым телом и короткими крыльями скрестили с серотелой длиннокрылой самкой. В F1 все мухи с серым телом и длинными крыльями. В F2 получено 58 самок серых длиннокрылых и 21 серая короткокрылая, 29 самцов серых длиннокрылых, 11 серых короткокрылых, 9 жёлтых короткокрылых и 32 жёлтых длиннокрылых. Объясните полученные результаты.

6. Рецессивный ген дальтонизма находится в Х-хромосоме. Отец девушки страдает дальтонизмом, тогда как мать и все её предки различают цвета нормально. Девушка выходит замуж за здорового юношу. Что можно сказать об их будущих сыновьях и дочерях (при условии, что сыновья и дочери не будут вступать в брак с носителями гена гемофилии)?

7. У кошек рыжая окраска шерсти определяется доминантным геном В, а чёрная – b. Ген В сцеплен с полом. При скрещивании чёрной кошки с рыжим котом в потомстве все коты чёрные, а кошки – с черепаховой окраской (трёхцветные). Какие котята будут при скрещивании рыжей кошки с чёрным котом?

8. Женское растение дрёмы, имеющее узкие листья, опыляют пыльцой мужского растения с нормальными листьями. В F1 женские растения имеют нормальные листья, а мужские – узкие. Какое получится потомство, если цветки женских растений F1 опылять пыльцой мужского растения, аналогичного отцовскому?

9. У кур полосатая окраска оперения определяется доминантным геном В, а чёрная – b. От неизвестных курицы и петуха получены цыплята: 1/6 чёрных курочек с нормальными ногами, 1/6 полосатых петушков с нормальными ногами, 1/3 полосатых коротконогих петушков. Определите фенотипы и генотипы родителей.

10. Мужчина-дальтоник (цветовая слепота, признак сцеплен с полом) женился на женщине с нормальным зрением, но имевшей отца-дальтоника. Может ли у них родится дочь-дальтоник? Какова вероятность рождения первых двух сыновей-дальтоников?

11. Отец и сын – дальтоники, а мать различает цвета нормально. Правильно ли будет сказать, что в этой семье сын унаследовал свой недостаток зрения от отца?

12. Мужчина с нормальной свёртываемостью крови взволнован известием о том, что сестра его жены родила мальчика-гемофилика (мужчина думает о здоровье своих будущих детей). В какой мере могло бы его успокоить сообщение, что среди родственников его жены по материнской линии гемофилия никогда не наблюдалась?

13. Какие дети могли бы родиться от брака мужчины-гемофилика с женщиной, страдающей дальтонизмом (а в остальном – имеющей вполне благополучный генотип)?

14. Дочь дальтоника выходит замуж за сына другого дальтоника, причём жених и невеста различают цвета нормально. Каким будет зрение у их детей?

15. У молодых цыплят нет внешне заметных половых признаков, а между тем экономически целесообразно устанавливать для будущих петушков и курочек различные режимы кормления. Нельзя ли для выявления пола воспользоваться тем обстоятельством, что ген, определяющий чёрную и рябую окраску, находится в Х-хромосоме, причём рябая окраска доминирует. Различие между обеими окрасками становится заметным сразу же после вылупления цыплят. Примите во внимание, что у птиц гетерогаметный пол – женский.

16. Альбинизм определяется рецессивным аутосомным геном, а гемофилия – рецессивным геном, сцеплённым с полом. Женщина-альбинос, отец которой был гемофиликом, выходит замуж за нормального мужчину, отец которого был альбиносом. Какова вероятность рождения в этой семье первых двух сыновей нормальными?

17. Отец и сын в семье – кареглазые гемофилики, а мать имеет нормальную свёртываемость крови и голубоглазая. Можно ли сказать, что сын унаследовал свои признаки от отца?

18. От пары мух дрозофилы получено 210 потомков, из них только 71 самец. Как это можно объяснить?

19. У человека в Y-хромосоме находится ген, определяющий развитие перепонки между вторым и третьим пальцами ног. Определите, какие будут дети и внуки у мужчины с перепонками между пальцами и какова их вероятность?

20. У человека есть наследственное аллергическое заболевание – геморрагический диатез, вызываемый рецессивным геном. Аллели этого гена находятся в Х и Y-хромосомах. Определите, какими будут дети и внуки, если родители: а) мать и все её предки здоровы, отец болен; б) отец и все его предки здоровы, а мать больна?

21. При скрещивании красноглазых мух дрозофилы между собой в потомстве было получено 81 красноглазая самка и 79 красноглазых и белоглазых самцов. Какого потомства следует ожидать от скрещивания самок исходных мух с белоглазым самцом? Красные глаза – доминантный признак, белые глаза – рецессивный признак, сцеплённый с полом.

22. При скрещивании кошки, имеющей черепаховую окраску шерсти (трёхцветные) с рыжим котом в нескольких помётах получено 18 черепаховых и 14 рыжих кошек, 16 рыжих и 17 чёрных котов. Скрещивание черепаховой кошки с чёрным котом дало 10 черепаховых и 13 рыжих кошек, 11 рыжих и 8 чёрных котов. Объясните результат.

23. Гипоплазмия эмали наследуется как доминантный, сцеплённый с полом признак. В семье, где оба родителя страдали этой аномалией, родился сын с нормальными зубами. Определите вероятность того, что следующие два ребёнка будут с нормальными зубами.

24. Гипертрихоз определяется геном, лежащим в Y-хромосоме. Какова вероятность рождения ребёнка с волосатыми ушами в семье, где отец – гемофилик с гипертрихозом? Рецессивный ген гемофилии находится в Х-хромосоме.

25. Кареглазая женщина с нормальным зрением выходит замуж за мужчину с таким же фенотипом. У них родился голубоглазый мальчик с цветовой слепотой и кареглазая девочка с нормальным зрением. Какова вероятность рождения голубоглазого мальчика с нормальным зрением, если дальтонизм – признак, сцеплённый с полом?

26. Женщина с нормальным цветом зубов вышла замуж за мужчину с тёмными зубами. У них родилось 4 девочки с тёмными зубами и 3 мальчика с нормальным цветом зубов. Определите характер наследования цвета зубов и генотипы родителей.

27. Агаммаглобулинемия наследуется как рецессивный признак. Одна из её форм определяется аутосомным геном, другая – лежащим в Х-хромосоме. Определите вероятность рождения больных детей в семье, где известно, что мать гетерозиготна по обоим генам, а отец здоров и имеет лишь доминантные гены.

28. У человека дальтонизм – рецессивный, сцеплённый с полом признак, а один из видов анемии (талассемия) наследуется как аутосомный доминантный признак. Гомозиготы по талассемии (большая талассемия) обычно погибают. Женщина с нормальным зрением, страдающая малой талассемией, в браке со здоровым мужчиной, но дальтоником имеет сына-дальтоника с лёгкой формой талассемии. Какова вероятность рождения следующего сына без аномалий?

29. Гипертрихоз передаётся с Y-хромосомой, а полидактилия (многопалость) – аутосомный доминантный признак. В семье, где отец имел гипертрихоз, а мать – полидактилию, родилась нормальная дочь. Какова вероятность того, что следующий ребёнок будет с обеими аномалиями?

30. У одной нормальной супружеской пары родился сын-альбинос, страдающий гемофилией, а в дальнейшем три дочери: одна альбинос и две без аномалий. Каковы генотипы родителей?

31. Гипертрихоз определяется геном, лежащим в Y-хромосоме, а одна из форм ихтиоза является рецессивным, сцеплённым с полом признаком. В семье, где женщина нормальна, а мужчина с гипертрихозом, родился мальчик с признаками ихтиоза. Определите вероятность рождения в этой семье детей без аномалий.

32. У наездника мормониеллы самцы развиваются партеногенетически из яиц. Скрещивание черноглазой самки с красноглазым самцом в первом поколении дало черноглазых наездников. Какие самцы появятся в F2?

33. Женщина-дальтоник вышла замуж за мужчину с волосатыми ушами. Какие дети могут родиться у них, если рецессивный ген дальтонизма локализован в Х-хромосоме, а ген волосатых ушей в – Y-хромосоме?

34. Чёрный темнокожий петух с розовидным гребнем скрещён с полосатой темнокожей курицей, имеющей листовидный гребень. Среди цыплят 12 полосатых темнокожих петушка, 10 чёрных темнокожих курочек и 4 чёрные белокожие курочки. Все цыплята с розовидным гребнем. Каковы генотипы родителей?

35. У некоторых пород кур, гены, определяющие белый цвет и полосатую окраску оперения, сцеплены с Х-хромосомой, при этом полосатость доминирует над белой окраской. Гетерогаметный пол у кур – женский. На птицефабрике белых кур скрестили с полосатыми петухами и получили полосатое оперение как у петушков, так и у кур. Затем скрестили особей, полученных от первого скрещивания. Было получено 594 полосатых петушка и 607 полосатых и белых курочек. Определите генотипы родителей и потомства в F1 и F2.

36. Гомозиготная самка дрозофилы с красными глазами скрещена с белоглазым самцом (рецессивный признак, сцеплён с полом). Какова будет окраска глаз у потомства от возвратного скрещивания самки первого поколения с её отцом? От возвратного скрещивания самца первого поколения с его матерью?

37. Две полосатые, имеющие гребешки птицы скрещены и в потомстве дали двух цыплят: полосатого петушка и неполосатую курочку, не имеющую гребешка. Каковы генотипы родителей и потомства, если известно, что ген В, определяющий полосатость, сцеплен с полом?

38. Гетерозиготная самка дрозофилы с красными глазами скрещена с красноглазым самцом (рецессивный признак). Каковы фенотипы будут у самцов и самок в первом поколении? Красные глаза – доминантный признак, белые глаза – рецессивный признак, сцеплённый с полом.

39. У канареек сцеплённый с полом ген В определяет зелёную окраску оперения, а ген в – коричневую. Наличие хохолка зависит от аутосомного гена С, а его отсутствие от гена с. Зелёного хохлатого самца скрещивают с коричневой самкой без хохолка. Каковы будут первое и второе поколения?

40. У канареек сцеплённый с полом ген В определяет зелёную окраску оперения, а ген в – коричневую. Наличие хохолка зависит от аутосомного гена С, а его отсутствие – от гена с. Оба родителя зелёные и хохлатые. В их потомстве получены: хохлатый самец и коричневая без хохолка самка. Определить генотипы родителей и потомства.

АНАЛИЗ РОДОСЛОВНЫХ


Классический метод Г. Менделя и Т. Моргана не всегда может быть применён к анализу наследования тех или иных признаков, например при малочисленном потомстве. В этих случаях используют другие методы генетического анализа например – генеалогический, т.е. анализ нескольких поколений родственников. Этот метод применяют обычно у человека, домашних животных и иногда растений. В генетике человека используются и другие методы: близнецовый, цитогенетический, биохимический, популяционный и онтогенетический. С помощью генеалогического анализа можно ответить на ряд вопросов: какова природа признака (наследственная или нет); установить характер наследования признака (доминантный или рецессивный, аутосомный, сцеплённый с полом, зависимый от пола и т.д.);

Генеалогический метод состоит из двух этапов:

- составляется и графически изображается родословная;

- проведится генетический анализ полученных данных.

На первом этапе работы осуществляется сбор сведений о семье, начиная с пробанда – индивида, по отношению к которому составляется родословная. Индивид может быть носителем какого-либо признака или больным. В родословную включаются все известные родственники как по нисходящей линии (дети, внуки, правнуки и т.д.), так и по восходящей (родители, деды, прадеды, бабушки, прабабушки и т. д.). Дети от одних родителей (братья и сёстры) называются – сибсы. Как правило, родословная собирается по одному или нескольким признакам. Чем больше поколений показано в родословной, тем выше шансы на получение достоверных сведений. Этот метод используется для работы медико-генетических консультаций при изучении наследования какого-либо признака (например, генетического заболевания, иных генетических аномалий) в ряду поколений, если известен носитель признака. Для сбора генетической информации проводят опросы, анкетирование, медицинские обследования членов рода (включая всех известных родственников). Кратко записывают все необходимые данные о каждом члене рода, с обязательным указанием его родства по отношению к пробанду, указывают фамилию, имя, отчество, даты рождения и смерти (указывают причины), национальность, место жительства семьи и родственников, профессию, наличие хронических заболеваний и некоторые другие сведения.

Полученные сведения используют для составления графического изображения родословной, при этом используют систему условных обозначений:

○ – женщина;

□ – мужчина;

,■ – обладатели признаков (или больные);

○┬□ – брак;

hello_html_m4bdffb9b.gifhello_html_m4bdffb9b.gif

hello_html_3c80bc03.gif, □ – пробанд;

hello_html_3c80bc03.gifhello_html_3c80bc03.gifhello_html_3c80bc03.gifhello_html_3c80bc03.gifhello_html_670c03dd.gif

○ ○ □ □

1 2 3 4 – дети, рождённые от одного брака (цифры указывают порядок рождения детей;

hello_html_m200bc1c2.gif

hello_html_36b57ef5.gifhello_html_m142a40d5.gif ○ – однояйцевые близнецы;

hello_html_m200bc1c2.gif

hello_html_36b57ef5.gifhello_html_m142a40d5.gif ○ – двуяйцевые близнецы;

  – гетерозиготные носители;

hello_html_m200bc1c2.gifhello_html_m200bc1c2.gif

, ■ – мёртворождённые;


hello_html_m56822006.pngносители разных аномалий и их совместное присутствие;

○╤□ – близкородственный брак;


hello_html_7d609421.gifhello_html_6e5248eb.gifhello_html_7d609421.gifhello_html_m20239247.gif, □ – умерли после рождения;


hello_html_4ea5da9b.gifhello_html_3c80bc03.gifhello_html_3c80bc03.gifhello_html_25bf898e.gifhello_html_25bf898e.gifhello_html_3c80bc03.gifhello_html_3c80bc03.gif; – брак мужчины с двумя женщинами;

hello_html_68eda7fb.gifhello_html_36ccb7af.gifhello_html_3c80bc03.gif ○ – брак женщины с двумя мужчинами;


hello_html_68eda7fb.gifhello_html_3c80bc03.gif

() – внебрачные дети;

hello_html_1c5feb2a.gifhello_html_m20239247.gifhello_html_3c80bc03.gif

hello_html_m20239247.gifhello_html_1c5feb2a.gif4 – общее количество детей (четыре) без указания пола ил пол неизвестен.

Кhello_html_36ccb7af.gifhello_html_m200bc1c2.gifаждое поколение в родословной располагается в одну строчку (обозначается слева римскими цифрами)

І – первое поколение (бабушки, прабабушки, дедушки, прадедушки – родоначальники);

ІІ – второе поколение;

ІІІ – третье поколение;

ІV – четвёртое поколение;

V – пятое поколение и т.д.

Если в семье имеется несколько наследственных признаков или недостатков, в родословные вводятся дополнительные обозначения (например, противоположно направленные штриховки, разный цвет круга или квадрата, обозначающего носителя признаков и т.д.). При введении дополнительных обозначений необходимо делать сноски с и указанием условного обозначения.

Основные признаки Х-сцеплённого доминантного типа наследования следующие:

- болезнь встречается у мужчин и женщин, но у женщин примерно в два раза чаще, чем у мужчин;

- больной мужчина передаёт мутантный аллель всем дочерям и не передаёт сыновьям, так как последние получают от отца Y-хромосому;

- больные женщины передают мутантный аллель 50 % своих детей независимо от пола;

- женщины в случае болезни страдают менее (они гетерозиготны), чем мужчины.


Y-сцеплённое (голандрическое) наследование

Считалось, что Y-хромосома содержит только генетически неактивные участки. Однако, как установлено в последнее время, в ней локализовано около 20 генов, в том числе генов, отвечающих за развитие семенников, контролирующих интенсивность роста, определяющих оволоснение ушной раковины, средних фаланг кисти и др. Признак, гены которого локализованы в Y-хромосоме, передаётся от отца только мальчикам.


Наследование частично сцеплённого с полом рецессивного признака

Аллели гена расположены в Х- и Y-хромосомах. В отличие от аутосомно-рецессивного наследования признак, как правило, в родословной проявляется у потомков одного пола, а именно того, который нёс этот признак.





Лабораторная работа 4


Построение вариационного ряда

и вариационной кривой


Цель работы: ознакомится с закономерностями модификационной изменчивости, методикой построения вариационного ряда и вариационной кривой.

Материалы и оборудование: листья деревьев, злаковые травы, колосья пшеницы, ржи, плоды и семена различных растений, корнеплоды и клубни растений (от 50 до 100 образцов). Для измерения длины листьев, высоты растений, длины колоса необходима линейка, изготовленная из миллиметровой бумаги. Плоды, семена, клубне- и корнеплоды целесообразнее взвешивать с помощью технических или аналитических весов (в зависимости от массы объекта).


Задание:


1. Измерьте длину 70 листьев (каждый лист необходимо заранее пронумеровать, прикрепив к черешку бирку с номером с помощью лейкопластыря или скотча).

2. Определить число образцов, сходных по рассматриваемому признаку с учётом кассовых интервалов. Кассовый интервал, участки одинаковых размеров, на которые разбит вариационный ряд.

3. На основе полученных данных заполните таблицы.

4. Постройте вариационный ряд, расположив листья в порядке возрастания их длины.

5. Постройте вариационную кривую длины листьев. Для этого по оси абсцисс отложите значения отдельных величин – длину листьев (с учётом деления по кассовым интервалам v), а по оси ординат – значения, соответствующие частоте встречаемости каждого интервала (n). Соединив точки пересечения, получим вариационную кривую.


Изменение длины листьев


Встречаемость варианты


6. Cравните края и центр вариационной кривой и сделайте вывод: листья какой длины (минимальной, средней или максимальной) встречаются чаще.

7. Рассчитайте среднее значение признака по формуле:

М = ∑(v n)/m,

где

v – значение варианты;

n – частота встречаемости варианты;

m – общее число вариант вариационного ряда.


8. Сделайте вывод о характере модификационной изменчивости признака и зависимости пределов модификационной изменчивости и от важности данного признака в жизнедеятельности организма.


Заключение


требования к выполнению

отчёта о самостоятельной работе


Отчёт о самостоятельной работе выполняется в машинописном (или рукописном виде). На титульном листе указывается название работы, учебная дисциплина, номер учебной группы, фамилия и инициалы студента. Отчёт о работе выполняется в тетради для самостоятельных работ (разрешается выполнение отчёта на отдельных листах, с последующим их сшиванием и оформлением в виде отдельной папки).

На второй странице отчёта приводится его содержание. После выполнения каждого задания указывают список использованной литературы, в том числе и материалов из Интернета с указанием сайта.

При выполнении каждого из самостоятельных заданий необходимо указать тему, цель. Форма таблиц и указания к выполнению самостоятельных работ приводятся в соответствующем задании.

По результатам работы ставится оценка (зачтено или не зачтено по каждому заданию отдельно). Если студент не выполнил задания самостоятельной работы, он не допускается к сдаче зачёта в первом семестре и экзамена по биологии во втором семестре.

Преподаватель устанавливает контрольные сроки выполнения и сдачи заданий, проводит консультации. Задание 1 и 2 выполняются в первом семестре, задание 3 – во втором.


требования к выполнению

отчёта по лабораторным работам


Перед выполнением работы студент должен получить допуск к работе, для этого он рассказывает преподавателю цель, порядок выполнения работы и показывает подготовленные к заполнению таблицы в тетради (или на отдельном листе, если отчёт будет выполнен в виде папки). В противном случае студент не допускается к выполнению работы. После выполнения работы преподаватель подписывает полученные в работе результаты.

Отчёт о лабораторной работе выполняется в тетради для лабораторных работ (разрешается выполнение отчёта на отдельных листах, с последующим их сшиванием и оформлением в виде отдельной папки). В отчёте необходимо указать название работы, цель, порядок выполнения работы, заполнить соответствующие таблицы, нарисовать рисунки и начертить графики, сделать вывод по работе.

Решая генетические задачи, обязательно покажите все схемы скрещивания. Приступая к анализу родословной, составлению родословной по условию задачи или родословной своей семьи необходимо тщательно проанализировать условие задачи (или родственные связи в семье). Условие задачи, схема скрещивания и описание родословной семьи приводятся обязательно как исходные данные. Все записи выполняются аккуратно, исправления делаются с помощью корректирующей жидкости.

Для лабораторной работы «Построение вариационного ряда и вариационной кривой» студент готовит растительный материал самостоятельно по заданию преподавателя (задание выдаётся в первом семестре, лабораторная работа выполняется во втором семестре). Исследованный материал, линейки из миллиметровой бумаги, студент сдаёт вместе с отчётом, листья необходимо высушить и пронумеровать.

После выполнения работы и составления отчёта студент защищает работу устно. Если студент не выполнил лабораторные работы, предусмотренные учебным планом, он не допускается к сдаче экзамена по биологии.





содержание:


Введение……………………………………………………………………………...3

Практические занятия……………………………………………………………….5

Общие указания.……………………..………………………………………..5

Занятие 1. Развитие и становление биологической науки………………....7

Занятие 2. Аксиомы теоретической биологии……………………………..16

Занятие 3. Условия возникновения жизни на планете……………………17

Занятие 4. Основные этапы развития жизни на Земле……………………18

Занятие 5. Уровни организации живого……………………………………19

Занятие 6. Самоорганизация живых систем на разных уровнях

организации живого…………………………………………….24

Занятие 7. Систематика растений и классификация животных……….…34

Занятие 8. Многообразие, развитие и распространение живых

организмов на планете Земля……………………………….….40

Занятие 9. Теория эволюции Ж.Б. Ламарка………………………………..41

Занятие 10. Предпосылки возникновения теории Ч. Дарвина……………42

Занятие 11. Современные доказательства теории

Ч.Р. Дарвина – А.Р. Уоллеса…………………………………..43

Занятие 12. Эволюционный процесс и его движущие силы……………...44

Занятие 13. Формы естественного отбора, типы и основные принципы

искусственного отбора………………………………………...45

Занятие 14. Реальность вида и его критерии ……………………………...48

Занятие 15. Систематика как отражение процесса эволюции…………....49

Занятие 16. Строение и функции органоидов клетки……………………..53

Занятие 17. Химические элементы клетки, их роль в

жизнедеятельности клетки…………………………………….54

Занятие 18. Цикл Кребса и баланс энергии в клетке……………………...55

Занятие 19. Основные типы бесполого размножения организмов……….55

Занятие 20. Оплодотворение, его виды, образование зиготы…………….56

Занятие 21. Онтогенез и окружающая среда………………………………57

Занятие 22. Фундаментальные понятия генетики…………………………58

Занятие 23. Генотипическая и фенотипическая изменчивость…………..59

Занятие 24. Закономерности наследования и наследование

признаков, сцеплённых с полом……………………………....67

Занятие 25. Успехи современной селекции………………………………..68

Занятие 26. Общее строение тела человека и онтогенез………………….69

Занятие 27. Современное состояние окружающей среды

и сохранение жизни на планете……………………………….71

Самостоятельная работа…………………………………………………………...72

Общие указания…………………………………………………………………….72

Задание 1. Развитие и становление биологической науки……………..…73

Задание 2. Происхождение жизни……………………………………….…74

Задание 3. Основы генетики и материальные основы наследственности.74

Лабораторные работы……………………………………………………………...84

Лабораторная работа 1. Вид, его критерии и структура………………….84

Лабораторная работа 2. Изучение строения растительной и

животной клеток под микроскопом…………….85

Лабораторная работа 3. Решение генетических задач…………………….86

Лабораторная работа 4. Построение вариационного ряда

и вариационной кривой………………………...119

Заключение…………………………………………...……………………………121

Требования к выполнению отчёта о самостоятельной работе…………..121

Требования к выполнению отчёта по лабораторным работам………….121

Приложения….....…………………………………………………………………125






приложения

Таблица 10

варианта

задачи по теме

Основы генетики и материальные основы наследственности

Моногибрид-ное скрещи-вание

Ди- и поли-гибридное скрещивание

Наследование признаков, сцеплённых

с полом

Анализ родословной

1

25

4

12

31

25

2

6

40

23

15

3

3

12

35

21

10

13

4

1

29

37

11

5

5

40

3

25

39

17

6

33

5

28

12

29

7

18

36

2

22

15

8

26

39

11

4

24

9

34

18

5

32

26

10

8

37

24

18

7

11

15

27

39

3

19

12

20

38

8

14

21

13

31

8

27

27

27 е

14

9

34

15

29

8

15

22

10

32

21

11

16

14

28

36

9

16

17

38

2

17

30

27 д

18

3

32

20

24

1

19

10

26

38

17

9

20

36

1

29

20

30

21

4

33

16

28

4

22

13

30

6

16

27 в

23

5

22

34

19

6

24

23

6

14

37

22

25

39

7

13

26

28

26

2

31

19

23

2

27

30

17

9

38

23

28

24

9

33

13

27 а

29

7

25

18

34

10

30

35

12

22

1

27 г

31

19

24

31

6

12

32

28

11

7

35

27 б

33

37

13

30

25

14

34

11

23

4

40

18

35

32

14

26

5

20

36

21

15

40

2

*

37

16

20

3

33

*

38

27

16

35

8

*

39

17

21

1

36

*

40

29

19

10

7

*

* - задания выдаёт преподаватель, как и в том случае, если количество вариантов окажется недостаточным.


СХЕМА 1

ЭВОЛЮЦИЯ ЧЕЛОВЕКА И ОБЕЗЬЯН


Капуцины, ревуны

Макаки резус и другие виды, мандрилы, пави-аны, мартышки.

Азиатские Африканские

Современный человек

Гиббоны

Орангутанги

Гориллы

Шимпанзе

hello_html_m24a88a54.gifhello_html_452237ba.gifhello_html_40dbd98a.gifhello_html_m10da6bf2.gifhello_html_m19d44418.gifhello_html_416db97c.gifhello_html_m5d7e985d.gif

Кроманьонец

hello_html_m24a88a54.gif

hello_html_8eb2c77.gifПалеоантропы


Архантропы (homo erectus)

hello_html_m24a88a54.gif

hello_html_m1493f877.gifHomo habiles

hello_html_2dc6b3ea.gifАвстралопитеки

hello_html_m24d871b.gifДриопитеки


Нhello_html_m6aa4dea9.gifhello_html_m762cb32b.gifизшие приматы Высшие приматы--------------------------------------------------------------

Отряд приматов

СХЕМА 2

ЭВОЛЮЦИЯ ЧЕЛОВЕКА И ОБЕЗЬЯН

Пhello_html_8eb2c77.gifhello_html_m72b220ab.gifhello_html_m60edbe10.gifhello_html_16897ebf.gifhello_html_m3735bda9.gifhello_html_18af0599.gifавиан гиббон орангутанг горилла шимпанзе человек разумный

Кhello_html_47d8c101.gifроманьонец (неоантроп)


Неандерталец

(hello_html_m24a88a54.gifпалеоантроп древний человек)

Гhello_html_60e08326.gifhello_html_6adfeac2.gifhello_html_7328b51f.gifhello_html_48e930c.gifигантопитек Мегантроп Австралопитек ? Питекантроп (архантроп)

(hello_html_47d8c101.gifдревнейший человек)

?

Мhello_html_m6d26cc37.gifhello_html_55217529.gifhello_html_32eac4d0.gifезопитек Удабнопитек Дриопитек Рамапитек

hello_html_4d8adc15.gifгерманский

Дриопитек Проконсул Дриопитек

пhello_html_m67e64769.gifhello_html_3fe76e61.gifhello_html_1054f0c5.gifенджабский дарвиновский

hello_html_m32eecbba.gifhello_html_m3b997518.gifПлиопитек Сивапитек

Дриопитек фонтановский

hello_html_3fc53dce.gifПроплиопитек

Аhello_html_465c31fc.gifhello_html_f49c44.gifпидиум Парапитек

hello_html_m5b4db1f8.gifhello_html_8eb2c77.gifОбщий предок

Таблица 11

ОСНОВНЫЕ СТАДИИ ЭВОЛЮЦИИ ЧЕЛОВЕКА





Самые низкие цены на курсы переподготовки

Специально для учителей, воспитателей и других работников системы образования действуют 50% скидки при обучении на курсах профессиональной переподготовки.

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца с присвоением квалификации (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Обучение проходит заочно прямо на сайте проекта "Инфоурок", но в дипломе форма обучения не указывается.

Начало обучения ближайшей группы: 27 сентября. Оплата возможна в беспроцентную рассрочку (10% в начале обучения и 90% в конце обучения)!

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: https://infourok.ru

Общая информация

Номер материала: ДБ-033704

Похожие материалы

2017 год объявлен годом экологии и особо охраняемых природных территорий в Российской Федерации. Министерство образования и науки рекомендует в 2017/2018 учебном году включать в программы воспитания и социализации образовательные события, приуроченные к году экологии.

Учителям 1-11 классов и воспитателям дошкольных ОУ вместе с ребятами рекомендуем принять участие в международном конкурсе «Законы экологии», приуроченном к году экологии. Участники конкурса проверят свои знания правил поведения на природе, узнают интересные факты о животных и растениях, занесённых в Красную книгу России. Все ученики будут награждены красочными наградными материалами, а учителя получат бесплатные свидетельства о подготовке участников и призёров международного конкурса.

Конкурс "Законы экологии"