Întrebarea 1. Interacțiunea și acțiunea multiplă a genelor ca bază pentru integritatea genotipului
Genele sunt unități structurale și funcționale de ereditate. Fiecare dintre ele determină dezvoltarea unei anumite trăsături, independente de altele. O singură celulă și organismul este un sistem holistic, unde toate procesele fiziologice și biochimice sunt strict coordonate și legate în principal, deoarece genotipul - este un sistem de gene care interactioneaza.
Interacționează între ele atât cu gene alelice, cât și cu cele non-alelice, localizate în diferite loci ale aceluiași gen și cromozomi diferiți.
Genele genelor alele intră într-un tip de dominanță-recesivitate, disting între dominația completă și incompletă. Există și alte forme de relaționare între genele alelice între ele. Unul dintre ele permite manifestarea a două gene alelice (codominație) și se observă atunci când moștenirea grupurilor de sânge la o persoană din sistemul ABO. Celălalt este supradominanța: un grad ridicat de exprimare a trăsăturilor în organismele heterozigote servește drept bază pentru heteroză - fenomenul forței hibride.
Există multe exemple în care genele afectează caracterul manifestării unei anumite gene non-alelice sau chiar posibilitatea de a manifesta această genă. Un exemplu de interacțiune a două perechi de gene este moștenirea formei creastului la puii unor rase. Ca urmare a diferitelor combinații ale acestor gene, există patru variante ale formei crestane.
Găina dulce are gena A, care determină sinteza unui precursor incolor de pigment - pigmentare. Gene B determină sinteza enzimei, sub acțiunea căreia se formează un pigment din pigment. Flori de mazăre dulce și genotipul AABB AABB au o culoare albă, în primul caz există enzima, dar nu propigmenta, în al doilea - au propigment dar nici cedentul enzimă propigment un pigment. Când traversăm două plante cu genotipurile menționate, obținem o plantă heterozigotă digestivă cu genotipul AaBb.
În plantele diheterozygotice, atât pro-pigmentul A cât și enzima B sunt implicate în formarea pigmentului purpuriu. Produsele genelor non-alelice se completează reciproc. Această formă de interacțiune a genei a diferitelor perechi alelice se numește complementaritate - complementaritate.
Un exemplu de altă formă de interacțiune gene-epistasis este dezvoltarea colorării fructelor în dovleac. Fructele cu dovleac vopsite vor fi doar dacă în genotipul plantei nu există o genă dominantă B de la o altă pereche de alelici. Această genă inhibă dezvoltarea culorii în fructele de dovleac, iar alela relesivă b nu împiedică dezvoltarea culorii.
La grâu, culoarea roșie a boabelor este determinată de două gene: A 1. A 2. Genele non-alelice sunt desemnate aici cu o literă A (a), deoarece ele determină dezvoltarea unei caracteristici. Cu genotipul A 1 A 1 A 2 A 2, culoarea boabelor este cea mai intensă, iar genotipul a 1 a 1 a 2 a 2 este alb. În funcție de numărul de gene dominante din genotip, pot fi obținute toate tranzițiile dintre intensiv roșu și alb.
Astfel, se dezvoltă multe semne cu interacțiunea a mai multor perechi de gene - cele polimerice care acționează într-o singură direcție.
Deseori există și situații în care o genă determină dezvoltarea mai multor caracteristici și proprietăți ale organismelor. Acest fenomen se numește pleiotropie. De exemplu, o persoană are o genă, care determină simultan dezvoltarea unui defect în unghii și în patella.
Întrebarea 2. Corelarea organismelor - producători, consumatori, descompuneri în ecosistem
Orice comunitate naturală constă dintr-un set de organisme care pot fi împărțite în grupuri funcționale în funcție de tipul de hrană.
Primul biocenozei grup funcțional sunt producători autotrophs (producători) substanțe organice, capabile să acumuleze energie solară prin fotosinteză și formează substanțe organice. Cel mai adesea în rolul producătorilor sunt plantele verzi.
Al doilea grup funcțional include organisme heterotrofice, care necesită deja substanțe organice pentru nutriție. Există două grupuri de heterotrofe: consumatori sau consumatori și decompuși, adică distrugători. Pentru consumatori există animale. Animalele erbivore consumă alimente vegetale, iar carnivorele consumă animale.
Pentru descompunere sunt microorganisme - bacterii și ciuperci. Reedentii descompun alocarea de animale, resturile de plante moarte, animale și microorganisme, alte substanțe organice. Distrugatorii se hrănesc cu compuși organici formați în timpul descompunerii. În procesul de hrănire, descompunerea mineralizează deșeurile organice în apă, dioxid de carbon și elemente minerale. Produsele de mineralizare sunt folosite din nou de producători.
Reprezentarea grafică a relației dintre producători, consumatori și descompuneri într-un ecosistem se numește o piramidă ecologică.
În ecosistemele terestre, indicatorii cantitativi ai producătorilor sunt mai mari decât consumatorii; conturile de ordinul I mai mult decât consumatorii de ordin secundar; consumatorii de clasa a doua sunt mai numeroși decât consumatorii de la al treilea rând și așa mai departe.
Când se deplasează de la un nivel trofic la altul, numărul de persoane scade, iar mărimea acestora crește. În unele ecosisteme acvatice diferite numai prorduktivnostyu producătoare de piramidă biologică ridicată, ecologică poate fi inversată, indicatori cantitativi „perevernutoty“ t. E. Consuments poate fi mai mare decât producători și agenți de descompunere. În unele ecosisteme de adâncime și subterane practic nu există nici o legătură între producători, produsele lor provin din exterior, din ecosistemele de suprafață.
Transferul de energie de la un nivel de alimente la altul are loc cu o eficiență foarte mică. De la un nivel la altul, aproximativ 10% din energie trece, ceea ce explică scăderea numărului și a masei totale a organismelor la fiecare nivel ulterior și numărul limitat de legături din lanțul alimentar.
Întrebarea 3. Cu ajutorul experienței, demonstrați că enzima din celulele tuberculilor de cartof, care descompune peroxidul de hidrogen, are o natură proteică. Care este natura chimică a tuturor enzimelor?
Dovedește faptul că enzima în tuberculii de cartof, împărțind peroxidul de hidrogen, are o natură proteică poate fi, prin stabilirea următorului experiment.
În două eprubete, se toarnă 1 ml de peroxid de hidrogen. Puneți o bucată mică de tuberculi de cartofi fierți într-un tub și unul brut în celălalt.
In vitro, cartofi cruzi bule observate efervescență (oxigen), formate ca rezultat al scindării peroxid de hidrogen de către enzimă - peroxidaza conținută în celulele vii de cartof.
Într-o eprubetă cu cartofi fierți, nu se eliberează bule de gaz. Reacția de despicare nu are loc, deoarece enzima se descompune atunci când se pregătesc cartofii. Numai proteinele sub influența denaturării temperaturilor ridicate, adică, își pierd structura și, prin urmare, proprietățile, astfel încât peroxidaza enzimei are o natură proteică.
Toate enzimele sunt proteine prin natura lor, dar nu toate proteinele efectuează o funcție fermentativă în celule.
Întrebarea 1. Genetica omului. Metode de studiere a eredității umane, boli ereditare, prevenirea acestora
Omul ca obiect genetic este dificil de studiat. Este clar că experimentarea cu acesta, ca și cu un animal sau plantă, este inacceptabilă. Schimbarea unei generații într-o persoană are loc în 25 de ani. Toate acestea complică studiul proprietăților ereditare la om și transmiterea lor în generații.
Există următoarele metode de studiere a eredității umane.
1. Metoda hibridologică. Este posibil să se stabilească genotipul unui organism, dominanța sau recesivitatea trăsăturii de testare, aderarea genelor la sex,
2. Metoda citologică constă în studierea numărului, formei și mărimii cromozomilor.
3. Metoda genealogică constă în studierea moștenirii unei trăsături într-o serie de generații cu cât mai mulți rude posibil.
4. Metoda gemene se bazează pe studiul gemeni identici cu același genotip. Toate diferențele dintre gemeni se datorează exclusiv influenței mediului extern. Această metodă ne permite să evaluăm rolul mediului extern în implementarea acțiunii genelor.
Studiul geneticii umane, în ciuda complexității, este important nu numai din punctul de vedere al științei.
Rolul geneticii umane în rezolvarea problemelor bolilor ereditare este mare. Multe boli sunt moștenite de o persoană, cum ar fi coagulabilitatea sângelui, orbirea de culoare, o serie de boli mintale.
ADN - purtătorul de informații genetice - suferă modificări. Aceste modificări pot apărea în celulele somatice. Apoi, există o boală care nu este transmisă puilor. Un exemplu este creșterea malignă a celulelor. Când daunele afectează ADN-ul în celulele germinale umane, pot apărea copii cu defecte congenitale. Dificultăți ereditare apar din trei motive.
Primul este mutațiile genetice, în care baza azotată din gena este înlocuită de altă genă, se pierde, își schimbă locul și așa mai departe. Un exemplu este o boală numită anemie cu celule secerătoare. Hemoglobina își pierde capacitatea de a transporta oxigenul, iar copiii mor la anemie malignă la naștere.
A doua sursă de mutații este o încălcare a numărului de cromozomi. Pierderea oricăror dintre cele 46 de cromozomi sau adăugarea de exces duce la tulburări de dezvoltare grave. Un exemplu sunt copiii cu sindrom Down. Cauza bolii constă în apariția unui cromozom extra în a 21-a pereche.
Cea de-a treia sursă de deviații ereditare este o perturbare diversă în structura cromozomilor din celulele germinale ale părinților. Din cauza pierderii locului celui de-al cincelea cromozom
sunt nascuti copii cu un sindrom al bolii, numit "urletul pisicii". Acestea sunt afectate de sistemul nervos, anatomia laringelui este rupt.
Mediul înconjurător îi acumulează treptat agenți mutageni care pot pătrunde în celulele germane umane și pot infecta moleculele ADN în ele. Aceste mutageni includ: dioxid de sulf, oxid de azot, acid azotos, hidrocarburi aromatice, nitriți, peroxizi, ozon, pesticide, formaldehidă și mulți alți compuși.
Înainte de genetică și medicină a apărut o sarcină de mare importanță. Știința trebuie să înțeleagă cauzele fenomenului și, dacă într-adevăr amenință omenirea, trebuie să găsim modalități de ao proteja.
Pentru a identifica nivelul și frecvența mutațiilor de estimare sensibile la mutageni sistemelor de testare concepute pentru bacterii liniile letale dominant la șoareci (mutații care ucid embrioni de șoareci la diferite stadii de dezvoltare) utilizate.
Întrebarea 2. Autoreglementarea în biogeocenoză. Diversitatea speciilor, adaptabilitatea acestora la conviețuire
În natură, speciile de plante și animale formează complexe definite, relativ permanente - comunități naturale. Astfel de complexe de populații interdependente de diferite specii care trăiesc pe un anumit teritoriu cu condiții mai mult sau mai puțin omogene de existență formează o biogeocenoză.
Biogeocoenosis inseparabil legate de factorii de natura fără viață (sol, umiditate, temperatură, etc.), de formare cu ei un sistem stabil, componentele care continuă ciclu de material. Auto-reglementarea se manifestă prin faptul că numărul de indivizi din fiecare specie este menținut la un anumit nivel relativ constant. In biogeocoenose rezultat activitatea organismelor desfășurate în mod continuu atomi de flux direct și fără viață înapoi, fiind limitată în ciclul. Sursa de energie este Soarele.
Ciclul de substanțe din biogeocenoză este o condiție necesară pentru existența vieții. A apărut în procesul de formare a vieții și a devenit mai complicat în timpul evoluției naturii vii. Pe de altă parte, pentru a biogeocoenose a fost posibil mersul cu bicicleta a materiei, trebuie să existe în ecosistemul organismelor care creează substanțe organice din anorganice și de a converti energia radiațiilor solare, și organisme care folosesc aceste materiale organice și din nou, le transformă în compuși anorganici.
Baza marea majoritate a biogeocenozelor sunt plantele verzi - producători de materie organică (producători). In biogeocoenose carnivore neapărat prezente și ierbivore - consumatorii care trăiesc materie organică (consuments) și în final perturbatorii reziduurile organice - de preferință microorganisme, care se ajustează la descompunerea substanțelor organice compuși minerali simple (descompunători). În biogeocenoză, fiecare dintre aceste trei grupuri principale este format din multe specii.
Procesul de autoreglementare se manifestă prin faptul că întreaga populație există împreună, fără a se distruge complet reciproc, ci numai prin limitarea numărului de indivizi din fiecare specie la un anumit nivel. Cum ar fi frunze de stejar stejar mănâncă mai multe sute de specii de insecte, dar în condiții normale, fiecare specie este reprezentată de un număr mic de persoane, activitatea lor totală nu cauzează daune substanțiale copac și pădure. Între timp, toate insectele au o mare fertilitate. Multe specii sunt capabile să ofere 2-3 generații pe vară. În consecință, în absența factorilor limitativi, numărul oricărei specii de insecte ar crește foarte rapid și ar duce la distrugerea sistemului ecologic.
Observațiile arată că unii dintre puști mor sub influența diferitelor condiții meteorologice nefavorabile. Dar masa principală este distrusă de alți membri ai biogeocenozelor: insecte pradătoare și parazitare, păsări, agenți patogeni.
Resturile animalelor sunt distruse foarte rapid de gândaci, kozheed, larve de muștele moarte și alte insecte, precum și bacterii putrede. Este mai dificil să se descompună celuloza și alte substanțe puternice, care constituie o parte semnificativă a gunoiului de plante. Dar, de asemenea, ele servesc ca hrană pentru un număr de organisme, de exemplu, ciuperci și bacterii care au enzime speciale care descompun fibre și alte substanțe la zaharuri ușor digerabile.
Întrebarea 3. Luați în considerare peștii din acvariu, găsiți specii diferite și explicați de ce indivizi din diferite specii nu se intersectează
Cel mai adesea în acvarii se găsesc cele mai nepretențioase specii de pești: vivipar - gupi, pește spadă, pecilia; labirint - trihogastra, macropode, pești de luptă; crap - zebrafish, barbs; cichlide - scalare, cichlazome, precum și specii de pește de jos - locaria etc.
În ciuda spațiului limitat de viață, indivizii de diferite tipuri de pești nu se intersectează datorită acțiunii diferitelor mecanisme de izolare biologică sau reproductivă.
În primul rând, mecanismele de mediu asociate cu reducerea probabilității de întâlnire a partenerilor în timpul sezonului de reproducere datorită diferențelor în stilul de viață și calendarul împerecherii, care depind în mare măsură de temperatura mediului ambiant din împrejurimi.
În al doilea rând, mecanismele etologice (comportamentale). Dimorfismul sexual al femelelor și al masculilor de pești de diferite specii este cel mai pronunțat în timpul sezonului de împerechere. Fiecare tip de pește are propriile sale culori, forma de aripioare și alte repere, conform cărora partenerii găsesc indivizi din specia lor.
În plus, diferitele tipuri de pești inerente comportamentului lor instinctiv în timpul reproducerii, "ritual de curtare" pentru femela, în special în speciile vivipare.
În al treilea rând, mecanismele morfofiziologice asociate cu diferențele în structura aparatului reproducător și procesele de reproducere.
În al patrulea rând, mecanismele genetice cauzate de diferite seturi cromozomiale. Atunci când traversează forme cu seturi diferite de cromozomi, hibrizii apar fie steril (infertil) sau cu viabilitate redusă.
Trimiteți-le prietenilor: