- •Глава 8. Селекция и биотехнология
- •Введение
- •Глава 1. Химические компоненты живых организмов § 1. Содержание химических элементов в организме. Макро- и микроэлементы
- •§ 2. Неорганические вещества
- •§ 3. Органические вещества. Аминокислоты. Белки
- •§ 4. Свойства и функции белков
- •§ 5. Углеводы
- •§ 6. Липиды, их строение и функции
- •§ 7. Нуклеиновые кислоты
- •§ 8. Атф. Биологически активные вещества
- •Глава 2. Клетка – структурная и функциональная единица живых организмов
- •§ 9. История открытия клетки. Создание клеточной теории
- •§ 10. Методы изучения клетки
- •§ 11. Строение клетки
- •§ 12. Цитоплазматическая мембрана
- •§ 13. Гиалоплазма. Цитоскелет.
- •§ 14. Клеточный центр. Рибосомы
- •§ 15. Эндоплазматическая сеть. Комплекс Гольджи. Лизомосы
- •§ 16. Вакуоли
- •§ 17. Митохондрии. Пластиды
- •§ 18. Ядро
- •§ 19. Особенности строения клеток прокариот
- •§ 20. Особенности строения клеток эукариот
- •Глава 3. Деление клетки
- •§ 21. Клеточный цикл
- •§ 22. Митоз. Амитоз. Прямое бинарное деление
- •§ 23. Мейоз и его биологическое значение
- •Глава 4. Обмен веществ и превращение энергии в организме
- •§ 24. Общая характеристика обмена веществ и превращения энергии
- •§ 25. Энергетический обмен
- •§ 26. Брожение
- •§ 27. Фотосинтез
- •§ 28. Хранение наследственной информации
- •§ 29. Реализация наследственной информации — синтез белка на рибосомах
- •§ 30. Регуляция транскрипции и трансляции в клетке и организме
- •Глава 5. Структурная организация и регуляция функций живых организмов § 31. Структурная организация живых организмов
- •§ 32. Ткани и органы растений
- •§ 33. Ткани и системы органов животных
- •§ 34. Саморегуляция жизненных функций организмов
- •§ 35. Иммунная регуляция
- •§ 36. Специфическая иммунная защита организма
- •§ 37. Иммунологическая реакция организма (иммунный ответ)
- •Глава 6. Размножение и индивидуальное развитие организмов
- •§ 38. Типы размножения организмов. Бесполое размножение
- •§ 39. Половое размножение. Образование половых клеток
- •§ 40. Оплодотворение
- •§ 41. Онтогенез. Эмбриональное развитие животных
- •§ 42. Постэмбриональное развитие
- •§ 43. Онтогенез человека
- •Глава 7. Наследственность и изменчивость организмов
- •§ 44. Закономерности наследования признаков, установленные г. Менделем. Моногибридное скрещивание. Первый и второй законы Менделя
- •§ 45. Цитологические основы наследования признаков при моногибридном скрещивании
- •§ 46. Дигибридное скрещивание. Третий закон Менделя
- •§ 47. Взаимодействие аллельных генов
- •§ 48. Хромосомная теория наследственности. Сцепленное наследование
- •§ 49. Генетика пола
- •§ 50. Изменчивость организмов, ее типы. Модификационная изменчивость
- •§ 51. Генотипическая изменчивость
- •§ 52.Особенности наследственности и изменчивости человека
- •§ 53. Наследственные болезни человека
- •Глава 8. Селекция и биотехнология
- •§ 54. Cелекции, ее задачи и основные направления
- •§ 55 . Методы селекции и ее достижения
- •§ 56. 0Сновные направления биотехнологии
- •§ 57. Инструменты генетической инженерии
- •§ 58. Успехи и достижения генетической инженерии
Н.Д.Лисов, Н.А.Лемеза, В.В.Шевердов, Г.Г.Гончаренко
Биология
Учебное пособие для 10 класса
общеобразовательных учреждений
Минск – 2009
Содержание
Введение
Глава 1. Химические компоненты живых организмов
§ 1. Содержание химических элементов в организме. Макро- и
микроэлементы.
§ 2. Неорганические вещества
§ 3. Органические вещества. Аминокислоты. Белки
§ 4. Свойства и функции белков
§ 5. Углеводы
§ 6. Липиды, их строение и функции
§ 7. Нуклеиновые кислоты
§ 8. АТФ. Биологически активные вещества
Глава 2. Клетка – структурная и функциональная единица
живых организмов
§ 9. История открытия клетки. Создание клеточной теории
§ 10. Методы изучения клетки.
§ 11. Строение клетки
§ 12. Цитоплазматическая мембрана
§ 13. Гиалоплазма. Цитоскелет
§ 14. Клеточный центр. Рибосомы
§ 15. Эндоплазматическая сеть. Комплекс Гольджи. Лизомосы
§ 16. Вакуоли
§ 17. Митохондрии. Пластиды
§ 18. Ядро
§ 19. Особенности строения клеток прокариот
§ 20. Особенности строения клеток эукариот
Глава 3. Деление клетки
§ 21. Клеточный цикл
§ 22. Митоз. Амитоз. Прямое бинарное деление
§ 23. Мейоз и его биологическое значение
Глава 4. Обмен веществ и преобразование энергии в
организме
§ 24. Общая характеристика обмена веществ и превращения
энергии
§ 25. Энергетический обмен
§ 26. Брожение
§ 27. Фотосинтез
§ 28. Хранение наследственной информации
§ 29. Реализация наследственной информации — синтез белка
на рибосомах
§ 30. Регуляция транскрипции и трансляции в клетке и
организме
Глава 5. Структурная организация и регуляция функций
живых организмов
§ 31. Типы структурной организации живых организмов
§ 32. Ткани и органы растений
§ 33. Ткани, органы и системы органов животных
§ 34. Саморегуляция жизненных функций организма
§ 35. Иммунная регуляция
§ 36. Специфическая иммунная защита организмов
§ 37. Иммунологическая реакция организма (иммунный ответ)
Глава 6. Размножение и индивидуальное развитие
организмов
§ 38. Типы размножения организмов. Бесполое размножение
§ 39. Половое размножение. Образование половых клеток
§ 40. Оплодотворение
§ 41. Онтогенез. Эмбриональное развитие животных
§ 42. Постэмбриональное развитие
§ 43. Онтогенез человека
Глава 7. Наследственность и изменчивость организмов
§ 44. Закономерности наследования признаков, установленные
Г.Менделем. Моногибридное скрещивание. Первый и второй
законы Менделя
§ 45. Цитологические основы наследования признаков при
моногибридном скрещивании
§ 46. Дигибридное скрещивание. Третий закон Менделя
§ 47. Взаимодействие аллельных генов
§ 48. Хромосомная теория наследственности. Сцепленное
наследование
§ 49. Генетика пола
§ 50. Изменчивость организмов. Модификационная
изменчивость
§ 51. Генотипическая изменчивость
§ 52. Особенности наследственности и изменчивости человека
§ 53. Наследственные болезни человека
Глава 8. Селекция и биотехнология
§ 54. Селекция, ее задачи и основные направления
§ 55. Методы селекции и ее достижения
§ 56. Основные направления биотехнологии
§ 57. Инструменты генной инженерии
§ 58. Успехи и достижения генной инженерии
Введение
Живые существа впервые появились на Земле примерно три с половиной миллиарда лет назад. В настоящее время их потомки достигли такого большого разнообразия, что число видов, населяющих Землю, достигает несколько миллионов. Среди них есть мельчайшие, микроскопические бактерии, длина которых составляет 0,5 – 5 мкм, и огромные, достигающие в длину нескольких десятков метров эвкалипты и секвойи. Живые организмы отличаются по массе тела, сложности строения, распространению в природе, местам обитания. Есть организмы, которые всю жизнь проводят на одном месте; другие же активно передвигаются. Несмотря на такое разнообразие, все организмы имеют определенные общие черты, отличающие их от объектов неживой природы. Такими специфическими признаками являются следующие.
Единство химического состава. В состав живых организмов входят те же химические элементы, из которых построены объекты неживой природы. Однако соотношение элементов в живом и неживом неодинаково. В живых организмах около 98 % химического состава приходится на четыре элемента: кислород, углерод, водород и азот. Оставшиеся 2 % — это сера, фосфор, магний, натрий, кальций, калий, кремний, железо и некоторые другие элементы. Состав разных компонентов неживой природы, в отличие от живых организмов, разный. Например, в водной оболочке Земли (гидросфере) преобладают водород и кислород, в газообразной (атмосфере) – азот и кислород, в твердой (литосфере) — кремний и кислород.
Клеточное строение. Живые организмы отличаются высокоупорядоченным строением. Химические вещества, из которых они построены, имеют гораздо более сложное строение, чем те которые входят в состав большинства неживых систем. Их структурной и функциональной единицей является клетка. Вне клетки нет жизни.
Обмен веществ и энергии. Все организмы представляют собой открытые системы, являющиеся устойчивыми лишь при условии непрерывного доступа к ним извне веществ и энергии. Живые организмы извлекают, преобразуют и используют вещества и энергию из окружающей среды и возвращают в нее продукты распада и преобразованную энергию, например, в виде тепла. Организмы потребляют вещества из окружающей среды в ходе питания. Пища нужна всем живым существам. Они используют ее как источник энергии и веществ, необходимых для роста и других процессов жизнедеятельности. Растения и животные различаются главным образом тем, как они получают пищу. Почти все растения способны к фотосинтезу, т.е. они сами создают органические вещества, используя энергию света. Фотосинтез — одна из форм автотрофного питания. Животные и грибы питаются иначе: они используют органическое вещество других организмов, расщепляя его с помощью ферментов и усваивая продукты расщепления. Такое питание называют гетеротрофным. Гетеротрофами являются многие бактерии и протисты, хотя среди них есть и автотрофы.
Для всех процессов жизнедеятельности нужна энергия. Поэтому основная масса питательных веществ, получаемых в результате автотрофного или гетеротрофного питания, используется в качестве источника энергии. Энергия высвобождается в процессе дыхания при расщеплении некоторых высокоэнергетических соединений. Высвобождаемая энергия запасается в молекулах аденозинтрифосфосфорной кислоты (АТФ), которая обнаружена во всех живых клетках.
Живые организмы выводят из организма конечные продукты обмена веществ (выделение, или экскреция). Ядовитые вещества — «шлаки» — образуются, например, в процессе дыхания и требуют обязательного удаления. Животные потребляют много белков, и, поскольку белки не запасаются, их необходимо расщепить, а затем вывести из организма конечные продукты белкового обмена. Поэтому у животных выделение сводится в основном к экскреции азотистых веществ (аммиак, мочевая кислота, мочевина). Таким образом, для организмов характерен обмен веществ с окружающей средой и энергозависимость.
Саморегуляция. Живые организмы обладают способностью поддерживать постоянство своего химического состава и интенсивность обменных процессов. Недостаток поступления каких-либо веществ мобилизует внутренние ресурсы организмов, а избыток — вызывает прекращение синтеза этих веществ. Это свойство называется саморегуляцией.
Подвижность. Животные отличаются от растений способностью перемещаться из одного места в другое, т.е. способностью к движению. Животным необходимо двигаться, чтобы добывать пищу. Для растений подвижность необязательна: они способны сами создавать питательные вещества путем фотосинтеза. Но и у растений можно наблюдать движения органоидов внутри клеток и даже движения целых органов, хотя они менее заметны, чем у животных. Могут двигаться и некоторые бактерии и протисты.
Раздражимость. Все живые существа способны тем или иным образом реагировать на изменения внешней и внутренней среды, что помогает им выжить. Способность живых клеток, тканей или целых организмов отвечать приспособительными реакциями на внешние или внутренние воздействия, называется раздражимостью. Например, у млекопитающих при повышении температуры тела кровеносные сосуды кожи расширяются, рассеивая избыточное тепло и тем самым восстанавливая оптимальную температуру тела. Любое изменение в окружающей среде является раздражителем, а реакция организма — проявлением раздражимости. Сочетания «раздражитель — реакция» могут накапливаться в виде опыта и использоваться организмом в дальнейшем.
Размножение. Продолжительность жизни каждого организма ограничена. Виды же могут существовать неопределенно долго. Выживание вида обеспечивается сохранением у потомства главных признаков родителей, благодаря бесполому или половому размножению. При размножении организмы воспроизводят себе подобных, тем самым увеличивая численность вида.
Наследственность и изменчивость. Воспроизведение себе подобных тесно связано с наследственностью — способностью организмов передавать потомкам свои признаки и свойства в неизменном виде. В основе наследственности лежит стабильность носителей генетической информации — нуклеиновых кислот. Генетический материал определяет возможные пределы развития организма, его структур, функций и реакций на окружающую среду. В то же время потомки обычно бывают похожи на своих родителей, но не идентичны им. Способность организмов приобретать новые свойства и признаки называется изменчивостью.
Рост и развитие. В течение жизни организмы претерпевают ряд количественных (возрастает число клеток, масса) и качественных (дифференцировка клеток, образование тканей и органов, старение и др.) изменений, т. е. они обладают способностью к росту и индивидуальному развитию.
Наконец, только живые существа способны изменяться и совершенствоваться, приспосабливаясь к изменяющимся условиям среды, порождая новые разнообразные формы. Этот процесс – эволюция – также одно из неотъемлемых свойств живого.
Перечисленные признаки живых организмов будут подробно рассмотрены в учебном пособии 10-го класса. Здесь вы найдете много различных сведений, которые необходимо знать современному человеку, независимо от его профессии и рода занятий.