Селекция животных
Селекция животных — это область науки, изучающая наиболее оптимальные способы выведения пород домашних животных и улучшения существующих пород. В селекции животных используют все методы селекции, но эти методы имеют свою специфику, связанную с отсутствием у домашних животных способности к бесполому и вегетативному размножению, а также с особенностями получения потомства — у домашних животных достаточно поздно наступает период половой зрелости и потомство относительно немногочисленно. При выведении новых пород животных большее применение имеет индивидуальный отбор, так как за животными осуществляется более индивидуальный уход, чем за растениями. Важное значение в селекции животных имеет применение гибридизации, при этом используют инбридинг, неродственное скрещивание и отдаленную гибридизацию. Неродственное скрещивание представляет собой гибридизацию животных, принадлежащих к разным породам одного вида. Такое скрещивание приводит к «расшатыванию» наследственности и получению организмов с новыми признаками, которые можно в дальнейшем использовать для выведения новой породы или улучшения старой.
Селекция микроорганизмов
Предметом селекции микроорганизмов является выведение новых штаммов микроорганизмов. Микроорганизмы значительно отличаются от других организмов, применяемых в хозяйственной деятельности человека, поэтому и селекция этих организмов имеет свои отличительные особенности. 1. Малые размеры микроорганизмов обусловливают применение только массового отбора (исключая индивидуальный).
2. Широкое применение находит мутагенез, так как микроорганизмы легко изменяются в результате различных воздействий (химических соединений, излучений).
3. Важнейшим методом селекции микроорганизмов является применение генной инженерии — с помощью специальных методов изменяют структуры генов, либо проводят работы по перекомбинации хромосом; выделяют ДНК, из которой получают рекомбинативную ДНК (полученную из двух разных молекул). Важно помнить, что работы по генной инженерии очень ответственны с этической точки зрения, ее результаты часто непредсказуемы, их необходимо проводить с предельной тщательностью и осторожностью и не допускать попадания продуктов деятельности генной инженерии в окружающую среду.
4. В селекции микроорганизмов, как правило, нельзя использовать скрещивание, так как осуществление этого приема с микроорганизмами вызывает сложности, а целый ряд этих организмов размножается бесполым способом. Биотехнология лежит в основе производства гормонов, антибиотиков, энзимов (активных составных частей ферментов), витаминов, чистых белков, природных аминокислот и целого ряда продуктов питания (молочнокислая промышленность, получение глюкозы, этанола, хлебопекарная промышленность, производство пива, уксуса и т. д.).
Основные направления биотехнологии
Основные направления биотехнологии:
1. микробиологический синтез -- использование микроорганизмов для получения белков, ферментов, органических кислот, лекарственных препаратов и других веществ. Благодаря селекции удалось вывести микроорганизмы, которые вырабатывают нужные человеку вещества в количествах, в десятки, сотни и тысячи раз превышающих потребности самих микроорганизмов. С помощью микроорганизмов получают лизин (аминокислоту, не образующуюся в организме животных; ее добавляют в растительную пищу), органические кислоты (уксусную, лимонную, молочную и др.), витамины, антибиотики и т.д.;
2. клеточная инженерия -- выращивание клеток вне организма на специальных питательных средах, где они растут и размножаются, образуя культуру ткани. Так получают и размножают ценные сорта растений. Клеточная инженерия позволяет проводить гибридизацию (слияние) как половых, так и соматических клеток. Гибридизация половых клеток позволяет проводить оплодотворение «в пробирке» и имплантацию оплодотворенной яйцеклетки в материнский организм. Гибридизация соматических клеток делает возможным создание новых сортов растений, обладающих полезными признаками и устойчивых к неблагоприятным факторам внешней среды. Базовым методом клеточной инженерии служит слияние (гибридизация) клеток микроорганизмов или соматических (т.е. неполовых) клеток животных и растений.
Клеточная инженерия позволяет получать гибридные штаммы, клетки или даже целые растения (растения - регенераты), скрещивая между собой филогенетически (т.е. эволюционно) отдаленные организмы. Это расширяет возможности получения новых ценных штаммов микроорганизмов, сортов с/х растений и пород с/х животных, для создания которых ранее использовались методы классической селекции. За последнее время созданы ряд межвидовых и межродовых гибридов табака, картофеля, томата. Использование достижений клеточной инженерии позволило разработать технологии получения безвирусных растений (например, картофеля) путем регенерации целого растения из одной соматической клетки. К несомненным успехам данной области клеточной биологии можно отнести и столь нашумевшее клонирование овечки Долли, произведенное путем переноса ядра соматической клетки одной взрослой особи в яйцеклетку другой и последующего эмбриогенеза.
3. Генная инженерия -- искусственная перестройка генома -- позволяет встраивать в геном организма одного вида гены другого вида. Так, введя в генотип кишечной палочки соответствующий ген человека, получают гормон инсулин.
Дарвинизм. Основные положения учения Ч. Дарвина
Критерии вида
Факторы эволюции: изменчивость, миграция, популяционные волны, изоляция, борьба за существование, ЕО, дрейф генов
Видообразование
Направления макроэволюции: биологических прогресс/регресс
Палеозойская эра
Мезозойская эра
Кайнозойская эра
Положение человека в системе животного мира
Палеонтологические доказательства происхождения человека
Дриопитеки - род вымерших человекообразных обезьян, которые жили 9-12 млн. лет назад. Вероятнее всего, к дриопитекам относится общий предок человека, гориллы и шимпанзе. Дриопитеки обитали на деревьях, их пищевой рацион составляли ягоды и фрукты. Вели стадный образ жизни.
Рамапитеки (от rama — гл. герой индийского эпоса). От дриопитеков произошли рамапитеки, жившие 8-12 млн. лет назад. Они находятся в промежуточном положении между человекообразными обезьянами и человеком. Сделать вывод о том, возникло ли у них прямохождение, не представляется возможным. Вероятнее всего, некоторую часть жизни они проводили стоя на двух ногах. Обитали рамипитеки в редких лесах, значительную часть жизни проводили на деревьях.
Австралопитеки
Жили 2-8 млн. лет назад. Родина - Юго-Восточная Африка. По анатомическому строению были близки к человеку, обладали прямохождением. Использовали примитивные естественные предметы в качестве орудий труда: камни, палки, кости для охоты, собирательства. Отдельные представители австралопитеков дали начало роду Homo - человек.
Человек умелый - Homo habilis
Человек умелый существовал 2-3 млн. лет назад. Родина - Южная и Восточная Африка. Большой палец руки еще не противопоставлен другим. Человек умелый пользовался более сложными орудиями труда, возможно, использовал огонь. Во время охоты на диких животных объединялись, благодаря чему охота проходила успешнее.
Человек прямоходящий - Homo erectus (древнейший человек, архантроп)
Древнейшие люди существовали 2 млн. лет назад, расцвет их деятельности пришелся на промежуток времени 600-400 тыс. лет назад. Использовали огонь и более современные орудия труда. Жили в пещерах, одевались в шкуры животных.
Наиболее известны: питекантроп - останки найдены на острове Ява в современной Индонезии, и синантроп - "пекинский человек" - останки найдены в Китае.
Древние люди - палеоантропы, неандертальцы
Неандертальцы жили 600-40 тыс. лет назад. Их Родина - Европа, Африка, Азия. Жили группами в пещерах. Как средство общения возможно использовали примитивную речь типа лепета. Объем мозга составлял 1400 см3. Использовали огонь и каменные орудия труда. Неандертальцы первыми по-особенному стали относиться к смерти и мертвецам: они хоронили умерших на некотором отдалении от их своих стоянок, о чем свидетельствуют обнаруженные погребальные захоронения.
Новые (современные) люди - кроманьонцы
Появились 40-30 тыс. лет назад. Родина - Европа, Азия, Америка. Внешний облик и физическое развитие почти ничем не отличались от таковых у современного человека. Кроманьонцы и неандертальцы существовали бок о бок десятки тысяч лет, и это было отнюдь не мирное сосуществование. Между ними шла, как бы мы сейчас сказали, война, которую в итоге выиграли кроманьонцы.
Кроманьонцы использовали более современные орудия труда, носили одежду, делали рисунки на стенах пещер - занимались живописью. В систематике кроманьонцев относят к подвиду человек разумный Homo sapiens.
Факторы антропогенеза
1. Наследственная изменчивость в понимании любых наследуемых изменений наследственного материала. При этом первостепенное значение имеют генные мутации (вставка, выпадение, изменение или замена пары нуклеотидов в ДНК), которые менее сказываются на снижении жизнеспособности организма в сравнении с другими изменениями генетического материала.
2. Изоляция как любое ограничение или полное исключение свободного скрещивания (панмиксии) между особями вида. В эволюции предков человека имела место географическая изоляция и едва ли могла проявляться биологическая (экологическая) изоляция.
3. Популяционные волны,или волны жизни, - колебания численности особей популяции, происходящие главным образом апериодически под влиянием изменений окружающей среды.
4. Естественный отбор как преимущественное выживание и участие в размножении наиболее приспособленных особей вида. В эволюции гоминид имели место все три формы отбора (движущая, дизруптивная и стабилизирующая), однако в настоящее время более отчетливо проявляется стабилизирующая форма.
Основными социальными факторами антропогенеза являются следующие.
1. Трудовая деятельность.
2. Совместная (коллективная) трудовая деятельность, которая обусловливала совершенствование сигнальных систем, развитие речи и отвлеченного (абстрактного) мышления.
3. Расселение людей и вступление их во все усложняющиеся общественные отношения.
Расы современного человека
Общие свойства вирусов. Вирусы животных, растений, бактерий. Вирусные болезни человека.
Свойства:
1. Малы по размерам
2. Не имеют клеточного строения, а состоят из НК и белка
3. НК(ДНК или РНК). По этому признаку вирусы подразделяются на:
ДНК-содержащие: вирус оспы, герпеса, гепатита, папилломы, бактериофаг
РНК-содержащие: грипп, свинка, корь, бешенство, ВИЧ, табачной мазаики
4. Не растут, не питаются, бинарно не делятся, отствуют собственные метаболитические системы
5. Размножение идёт путем множественного копирования с исходной вирусной частицы. Для репродукции вирусу необходима живая клетка.
7. высокая специфичность:
А) цитотропность-родство к определенным клеткам, ВИЧ-лимфоциты, бешенство-нервные клетки
Б) Гистропность-родство к тканям
В) органотропность-сродство к органам-гепатит-печень
8. Погибают при температуре 50-60*. При низких температурах кристаллизируются
9. не подвергаются антибиотикам
Вирусы животных: собачья чума, вирус инфекционного бронхита кур, торовирусы лошадей, ящур, бешенство
Вирусы растений: вирус табачной маазики, желтуха, тосновирус
Вирусы бактерий: вирус шигеллы, холерного вибриона
Вирусные заболевания человека: СПИД, гепатит, бешенство, грипп, герпес, вирус папилломы, оспы, лишай и ангина.
Царство прокариот. Роль в природе и значения для человека. Болезни растений, животных и человека, вызываемые микроорганизмами
Прокариотами (безъядерными) называют организмы, клетки которых не имеют оформленного ядра. К безъядерным организмам относятся бактериии, синезеленые водоросли, которые образуют царство Дробянки, входящее в надцарство Доядерные, или Прокариоты.
По форме клетки бактерии разделяют на кокки (шарообразные), бациллы (палочкообразные), вибрионы (дугообразно изогнутые), спириллы (изогнутые в форме спирали).
Бактерии размножаются обычным делением (в благоприятных условиях каждое деление осуществляется за 20-30 мин). При неблагоприятных условиях бактерия покрывается плотной оболочкой, её содержимое становится более густым, жизнедеятельность почти прекращается
Большинство бактерий относятся к гетеротрофам (для их жизнедеятельности необходимы органические вещества, являющиеся источником и энергии, и материала для синтеза собственных органических веществ). Часть бактерий являются паразитами, а часть – сапрофитами (питаются мертвыми органическими веществами). Бактерии-паразиты являются консументами, а бактерии-сапрофиты – редуцентами. Небольшая часть бактерий относится к автотрофам (они синтезируют органические вещества из неорганических, используя энергию реакций окисления различных неорганических веществ — сероводорода, азота и т.д.). Эти бактерии являются хемосинтетиками, например серобактер, азотобактер и др. Есть среди бактерий и фотосинтетики, которые используют солнечную энергию.