34. Проблемный характер обучения биологии: создание проблемных ситуаций, постановка познавательных задач и пути их решения.

Проблемное обучение – вид обучения, в основу к-го положена идея известного отеч. психолога С.Л.Рубинштейна о способе развития сознания чел-ка ч/з разрешение познавательных проблем. Данный вид обучения реализуется путем постановки учителем и разреш-ия учеником пробл-го вопроса и пробл. ситуации. Пробл. вопрос предполагает с его помощью организацию поиска истины и разн. Вар-ов ответа. Применение пробл. задачи ставит целью активиз-ть стремление к самост-му поиску способов и путей их решения. Пробл. сит-ия складывается в том случае, когда уч-ся стремится решить задачу, но ему не хватает данных и он должен сам их искать. Оно стимулирует проявление у уч-ся актив-ти, инициативы, самост-ти и твор-ва, развивает их мышление и учит труд. Искусству решать разн. рода научные и практич. задачи.

Как и в рассказе, в беседе боль.значение имеет проблемная постановка. Например для изучения китообразных нет необ-сти испол-ть только рассказ уч-я. Поскольку уч-ся довольно много знают о китообразных из разных источников. Перед беседой можно поставить проблему: какие приспособления обеспечивают китооб-ым жизнь в вод.среде? Такая проблема активизирует мысль уч-ся и обеспечивает внимание к основному мат -лу.

После постановки проблемы составляется план беседы. Н-р, различные представители китоооб-х, синий кит, кашалот, дельфин.

-среда обит-я китооб-х.-харак-ные черты китооб-х как млек-щих (уч-ся сообщают сами).-приспособ-ие, внеш.стр-ия к жизни в воде, -дыхание кита.

Начала изучения и постановка проблемы положительно влияет на внимание уч-ся к изложению учителя.

Общая биология

№8 Современные представления о гене. Доказательства генетической роли ДНК. Структура ДНК и механизмы репликации.

Ген-элементарная структурная и функциональная единица наследственности.Ген рассм-ся как отдельная сист в пределах молекулы ДНК и как часть целого генотипа.Откр-я 40-50хг доказали сложное стр-е гена.1)явл-е множественного аллелизма-гены,кроме 2 альтернативных сост(А=а),дом-го и рецес-го,могут иметь более чем 2 сос. 1928гСеребровский,Дубинин,Аголом откр.яв-ие ступенчатого аллелизма,результатом стала центральная теория гена-«ген дробим,представ.собой сложн.комплексное образ-е,содержащее элементар-е единицы,к-е расп-ны внутри гена в линейном порядке.Участки гена спос.самомт.муировать. Оливер,Льюис,Грин откр.яв-епсевдоаллелизма,к-й свидет-ет о слож.строен. гена.Бензер предлож.комплементационный критерий аллелизма-цистранс тест-позвол.устан-ть аллельность или неаллельность 2-х рецессив.мут-й,эти мутации у диплоид.орган-в нах.в 2-х сос1)цис-пол-е-в 1гомологе нах.оба мутационных гена.2)транс-полож-фенотип д.б. разным:норма и мутант.Т.о. ген имеет сложное строение,представляет собой единицу,далее делимую при кроссенговере,и не представляет собой единицы мутирования.

Генетическая роль ДНК

Косвенные док-ва: 1. ДНК локализована в хромосомах или же в способных к самовоспроизведению клеточных органоидах(пластиды, клеточный центр, митохондрии)2.в гаплоидных клетках кол-во ДНК≈в 2 раза меньше, чем в диплоидных, т.е. перед каждый кол-во ДНК в клетке удваивается и поровну распределяется в дочерние клетки.3. в неделящихся клетках ДНК не редуплицируется 4. состав ДНК имеет видовую специфичность, т.е. содержание А+Т/Г+Ц явл-ся видовой характ-кой 5. общее кол-во ДНК на один хромосомный набор растет по мере усложнения организации.

Прямые док-ва: в 1928 Гриффитс обнаружил явление трансформации. При совместном введении в мышей вирулентных пневмоккоков штамма S(с полисахаридной капсулой), убитых нагреванием и живых бескапсульных бактерий штамма R, часть мышей погибла от пневмонии.из тела погибших мышей выделили живые вирулентные клетки, обладающие капсулой. Когда мышам вводили только убитые нагреванием вирулентные пневмококки или же живые бескапсульные клетки, то мыши не заболевали. Гриффитс считал, что при совместном введении пневмококков S и R от убитого нагреванием штамма S какой-то агент передается штамму R.этот агент назвали –трансформирующим агентом, а явление передачи свойств от одного организма к другому-трансформацией.в 1944 Эйвери, Мак-Леод, Мак-Карти док-ли что трансформирующим агентом явл-ся ДНК. Позже такие же рез-ты были получены в опытах Херши и Чейза 1952г. Бактериофаг состоит из белка и ДНК, к-я заключена в белковую оболочку. в этих экспериментах белок Бактериофага метили изотопом серы, ДНК метили изотопом фосфора. Мечеными Бактериофагами заражали клетки кишечной палочки, не содержащие S и P. Это приводило к возникновению большого числа новых вирусных частиц, к-е содержали в своем составе Р, но никогда S.это означало, что информация для вирусных частиц содержится в ДНКовом компоненте фага, а белковая оболочка не попадает в бактериальную клетку.

Структура ДНК и мех-мы репликации

ДНК- полимерная молекула, в состав к-й входят 4 основания: пуриновые – аденин, гуанин, пиримидиновые – Тимин, цитозин. каждый из них соединен с одной молекулой сахара – дезоксирибозой и с остатком фосфорной кислоты в виде дезоксирибонуклеотидов, и представляют собой мономеры входящие в состав ДНК и образующие полинуклеотиды.как показал Чаргафф кол-во А=Т, а кол-во Г=Ц(правило Чаргаффа). Уотсон и Крик так описали черты этой молекулы: 1. число полинуклеотидных цепей = двум. 2. цепи обр-т правозакрученные спирали по 10 оснований в каждом витке. 3. цепи закручены одна вокруг другой и вокруг общей оси. 4. последовательность атомов одной цепи противоположна таковой в др.цепи, т.е. цепи антипараллельны 5. фосфатные группировки нах-ся снаружи спиралей, а основания – внутри6. 6. цепи удерживаются за счет водородных связей между основаниями.7. пары образуемые основаниями А-Т, Г-Ц специфичны, т.о. полинуклеотидные цепи комплиментарны друг другу.

Репликация. Расплетение нитей ДНК происходит при воздействии белка-геликазы. Имеется особая единица репликации-репликон. У кишечной палочки вся хромосома представлена одним репликоном, у эукариот каждая хромосома содержит много репликонов. После разъединения нитей ДНК с определенной точки инициации (инициатором начала сборки дочерней цепи ДНК явл-ся РНК-затравка, состоит из 10 нуклеотидов, обеспечивает освобождение 3'-ОН конца для последующей элонгации-роста, новой цепи при помощи фермента ДНК-полимеразы по направлению 5'-3' ) образуется репликационная вилка, где на обеих нитях ДНК начинается разнонаправленная сборка новых цепей, в сборке новых нитей участвуют неск-ко типов ДНК-полимераз как у прокариот(ДНК-полимераза I, II, III), так и у эукариот(ДНК-полимераза α, β,γ) ДНК-полимераза I участвует в залечивании повреждений (репарации), ДНК-полимераза II может осущ-ть элонгацию в направлении 5'→3', или выступать 3'→5' экзонуклеазой, т.е. ферментом, разрывающим связи 3'→5'. ДНК-полимеразаIII- сложный белок, состоит из многих субъединиц, вып-т функции репликазы, т.е. осущ-т репликацию новых нитей ДНК. При движении репликационной вилки дочерние цепи должны синтезироваться на обеих родительских цепях. Вилка перемещается по направлению 5'→3' на одной цепи и в обратном направлении 3'→5' на другой. Но рост нитей идет в направлении 5'→3', приращивая на свободный конец 3'-ОН новый нуклеотид. Это противоречие решается так, что на одной цепи (с направленностью 5' → 3')репликация идет непрерывно, а на другой цепи (3'→5') новая цепь обр-ся в виде коротких фрагментов с 5'→3' полярностью-фрагменты Оказаки. Их последующее объединение с помощью фермента ДНК-лигазы приводит к росту цепи в направлении 3'→5'. Непрерывно синтезирующаяся нить ДНК называют лидирующей(ведущей) цепью, а прерывисто синтезирующуюся нить- отстающей(запаздывающей) цепью. Т.о. синтез ДНК оказался полуконсервативным и полунепрерывным.

зоология

№7. Эволюция покровной и опорно-двигательной системы животных.

Покровы многоклеточных представлены кожей и кожными образованиями. Основная функция кожи защитная. Она обеспечивает связь организма с внешней средой.

У губок (самых примитивных многоклеточных) кожные покровы еще не сформированы. Все клетки сходны и выполняют несколько функций: защитную, дыхательную, выделительную, чувствующую.У кишечнополостных покровы уже образованы специализированными кожно-мускульным и клетками эктодермы.Настоящие кожные покровы образуются у плоских червей. Как и у большинства беспозвоночных, их кожа состоит из одного слоя эпителиальных клеток (исключение иглокожие) эктодермального происхождения.У круглых и кольчатых червей кожа также состоит из однослойного эпидермиса. Кожа червей содержит большое количество желез (слизистых, ядовитых), пигментных клеток, органы химического чувства, а у кольчатых червей - щетинки. У червей к коже прикрепляются мышцы, образуя кожно-мускульный мешок.Моллюски. Их кожа образует мантийную складку. У двустворчатых и брюхоногих моллюсков клетки мантии производят раковину. Между раковиной и мантией имеется мантийная полость. У головоногих моллюсков раковины не образуется, под однослойным эпителием развивается слой соединительнотканных клеток, из которых образуются хрящи, прикрывающие головной мозг и органы чувств.Членистоногие. Кожа членистоногих выделяет хитиновую кутикулу, выполняющую функцию наружного скелета. Хитиновый покров защищает животных от внешних воздействий. К нему прикрепляются мышцы.У ракообразных хитин пропитан известью и образует панцирь. У паукообразных хитиновый покров гонкий и легкий. Для насекомых характерно наличие в коже различных желез: пахучих, восковых, ядовитых, слюнных, шелкоотделительных. Из кожи образуются органы чувств.Тип Хордовые. Кожа хордовых животных состоит из двух слоев: эпителия (эктодермального происхождения) и соединительной ткани (мезодермального происхождения). У низших хордовых головохордовых (ланцетника) кожа слабо дифференцирована и состоит из однослойного эпителия и слаборазвитой соединительной ткани (кориума).У позвоночных животных эпидермис становится многослойным, а соединительнотканный слой хорошо выражен. Функции кожи позвоночных: защита тела от внешних механических и химических повреждений, воздействия температуры, иссушения, проникновения микробов, участие в теплорегуляции, газообмене и выведении продуктов обмена. В коже расположены рецепторы органов осязания, железы различного назначения. Для каждого класса позвоночных характерны особые кожные производные: чешуя, роговые чешуйки, перья, волосы, когти, рога, копыта. Клетки верхнего слоя эпидермиса у наземных позвоночных ороговевают, отмирают и постоянно слущиваются. Нижний слой всегда живой и производит новые слои клеток. Эпидермис позвоночных развивается из эктодермы, а кориум - из мезодермы.Кожные железы хордовых. Только одноклеточные железы имеются у головохордовых, круглоротых, хрящевых и костных рыб, личинок земноводных. Многоклеточные кожные железы образуются у взрослых амфибий (слизистые, у некоторых еще ядовитые). Слизь защищает тело земноводных or высыхания и обеспечивает кожное дыхание. Ядовитые железы выполняют защитную функцию.У пресмыкающихся и птиц кожа сухая, ороговевшая, почти не имеет желез. Лишь у немногих пресмыкающихся имеется небольшое количество специализированных желез, в том числе пахучих. У птиц, особенно у водоплавающих, развита копчиковая железа, секретом которой смазываются перья.В коже млекопитающих много желез: потовые, сальные, пахучие, млечные (видоизмененные трубчатые потовые железы).Защитные образования кожи хордовых. У головохордовых и круглоротых специализированных кожных производных нет. Кожные образования прогрессивно эволюционированы у позвоночных животных.У хрящевых рыб в кориуме образуется плакоидная чешуя. У костных рыб чешуя ганоидная, космоидная (у древних рыб) и костная у большинства современных рыб.У земноводных эпидермис ороговевает только у жаб, его слой очень тонкий.У пресмыкающихся верхний слой эпидермиса ороговевает и образует роговые чешуйки или щитки. В кориуме черепах образуются костные пластинки. Для многих рептилий характерна линька кожных покровов: «чулком» у змей и кусками у ящериц.У птиц производными рогового слоя являются когти, клюв, перья, чешуйки на пальцах.У млекопитающих производные рогового слоя - когти, ногти, кожные мозоли, копыта, рога, волосы.Таким образом, кожные покровы эволюционировали в направлениях: 1) от однослойного эпидермиса эктодермального происхождения к двухслойной коже, состоящей из наружного эпителиального слоя и внутреннего (подкожного) соединительного слоя мезодермального происхождения; 2) увеличения числа функций кожи; 3) возникновения защитных образований.Из кожи образовались многие органы: нервная система, органы чувств, у некоторых органы дыхания, выделения, железы.

ЭВОЛЮЦИЯ ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ЖИВОТНЫХ

Полный комплекс опорно-двигательной системы имеется у позвоночных и некоторых беспозвоночных (иглокожих, членистоногих). Эволюция мышечной системыМышечная система - это совокупность сократительных элементов мышечной ткани, объединенных обычно в мышцы.У низших многоклеточных (губок) мышечной ткани нет. У кишечнополостных возникают сократительные волокна, которые объединяются с покровными клетками, образуя эпителиально-мышечные клетки в эктодерме и энтодерме. У червей и моллюсков мышечная система обычно состоит из гладких мышц. У большинства червей слои мышц вместе с кожей образуют стенку тела - кожно-мускульный мешок. У плоских червей мускулатура образована тремя слоями гладких мышц: кольцевыми, продольными, косыми. Также имеются спинно-брюшные мышцы. У круглых червей кожно-мускульный мешок частично редуцирован. Сохраняются только продольные мышцы. У кольчатых червей кожно-мускульный мешок становится прочнее. К коже прикрепляются кольцевые, продольные и косоисчерченные мышцы, а также спинные и брюшные. Наиболее прочный кожно-мускульный мешок у пиявок. Дифференциация мышечной системы на обособленные мышцы связана с развитием скелета: наружного у моллюсков и членистоногих и внутреннего у хордовых. Членистоногие. У животных этого типа образуется поперечно­полосатая мускулатура, что в свою очередь привело к совершенствованию двигательной системы. Пучки мышц прикрепляются к хитиновому покрову (наружному скелету). Тип Хордовые. У бесчерепных, круглоротых, хрящевых и костных рыб туловищная мускулатура слабо дифференцирована. Она состоит из метамерно расположенных сегментов - миомеров (образованы поперечно­полосатой мышечной тканью), разделенных миосептами (образованы соединительной тканью). Мышцы распределены по телу неравномерно: большая часть расположена на спинной стороне и в хвостовой области. Сегменты правой и левой стороны тела расположены ассиметрично. Такое расположение миомеров по телу облегчает изгибание его при плавании. У водных позвоночных сегменты опираются на позвоночник.

У земноводных метамерное строение туловищной мускулатуры сохраняется частично. Наиболее четко она выражена у хвостатых и безногих, а у бесхвостых сохраняется только у личинок и в некоторых частях туловища взрослых. Мускулатура амфибий более дифференцирована. Особенно хорошо развиты мышцы, обеспечивающие плавание и передвижение животных на суше. Спинная мускулатура развита слабее, чем у рыб.

У пресмыкающихся скелетная мускулатура более мощная. Метамерное расположение мускулатуры почти не сохраняется. Большая расчлененность тела и развитая пятипалая конечность обусловили сложную мускулатуру. Впервые образуются межреберная (играет важное значение в механизме дыхания), шейная и подкожная мускулатуры. Хорошо развита мускулатура конечностей.

Птицы. Особенности мышечной системы птиц связаны с их способностью летать. Она более дифференцирована. Наиболее хорошо развиты грудные (опускают крыло), подключичные (поднимают крыло), межреберные, подкожные мышцы. Сложно устроена мускулатура шеи и конечностей.

У млекопитающих мускулатура также сложно дифференцирована. Наиболее хорошо развиты подкожная, жевательная мускулатура, мышцы спины, конечностей. Только для них характерна диафрагма, участвующая в механизме дыхания. Кроме того, развита мимическая мускулатура, особенно у приматов.

Таким образом, мускулатура животных эволюционировала от мускульных волокон в эпителиально-мышечных клетках низших многоклеточных к гладким, а затем поперечно-полосатым мышцам мезодермального происхождения.

Эволюция скелета

Скелет - совокупность твердых тканей в животном организме, служащих опорой тела или отдельных его частей и защищающих его от механических повреждений. У большинства беспозвоночных скелет наружный, у хордовых только внутренний.

У губок внутренний скелет представлен известняковыми или кремниевыми иглами - спикулами. Спикулы выполняют опорную функцию, препятствуют спадению тела губки.

Кишечнополостные. У коралловых полипов образуется мощный известковый скелет за счет выделения эктодермой подошвы радиальных пластинок (склеросепт). Известковые склериты, проникая в мезоглею, создают опору - аналог внутреннего скелета.

У круглых червей твердого скелета нет, но формируется своеобразный гидроскелет, образованный давлением жидкости в первичной полости тела.

Моллюски. Для двустворчатых и брюхоногих моллюсков характерен наружный скелет в виде раковины, кожного происхождения. У головоногих моллюсков имеется внутренний скелет в форме хрящевой капсулы, защищающей мозг и глаза.

У членистоногих наружный скелет образован хитинизированной кутикулой. К нему прикрепляются мышцы. Наиболее развит скелет у ракообразных. У насекомых хитиновый покров более мощный на спинной стороне. У паукообразных он тонкий и легкий.

У низших хордовых (бесчерепных) внутренний скелет представлен только хордой эктодермального происхождения. У позвоночных внутренний скелет усложнятся, и подразделяется на скелет головы (череп), осевой скелет туловища (хорда, позвоночник и ребра) и скелет конечностей.

У круглоротых, двоякодышащих, кистеперых и осетровых рыб функцию осевого скелета в течение всей жизни выполняют хорда. У большинства позвоночных хорда закладывается в эмбриогенезе, а затем заменяется позвонками.

У бесчелюстных позвоночных (миног) - хорда и нервная трубка окружены общей соединительной оболочкой, в которой образуются парные хрящи, представляющие собой зачатки верхних дуг позвонков.

У челюстных позвоночных, начиная с рыб, функцию осевого скелета выполняет костно-хрящевой позвоночник. В процессе эволюции позвоночник дифференцировался на отделы.

У хрящевых рыб позвоночник хрящевой и имеет два отдела: туловищный и хвостовой. Позвонки амфицельного типа (двояковогнутые). Тела позвонков имеют верхние и нижние дуги. Верхние дуги сливаются и заканчиваются остистыми отростками. Нижние дуги сливаются только в хвостовом отделе и образуют гемальный канал, где расположены хвостовые артерия и вена. В туловищном отделе к коротким нижним дугам причленяются ребра. Грудной клетки нет.

У костных рыб план строения осевого скелета сохраняется. В отличие от хрящевых скелет костных рыб окостеневает.

Амфибии. Происходит большая дифференциация позвоночника на отделы: шейный, туловищный, крестцовый, хвостовой. Шейный и крестцовый отделы имеют только по одному позвонку. Шейный отдел обеспечивает некоторую подвижность головы, а крестцовый сочленение с тазовым поясом. Число туловищных и крестцовых позвонков различно. У бесхвостых амфибий хвостовые позвонки срастаются в косточку уростиль. Типы позвонков: у примитивных земноводных сохраняются амфицельные, у остальных - процельные и опистоцельные позвонки. Ребра имеются только у хвостатых амфибий. Грудной клетки нет.

У наземных позвоночных (пресмыкающихся, птиц, млекопитающих) позвоночник состоит из 5 отделов: шейного, грудного, поясничного, крестцового и хвостового. Увеличивается подвижность головы за счет увеличения количества шейных позвонков и дифференциации двух первых позвонков атласа (атланта) и эпистрофея,

У пресмыкающихся позвонки процельные и опистоцельные. У ящерицы шейных позвонков 8, грудно-поясничных - 22, крестцовых - 2, хвостовых несколько десятков. Для большинства пресмыкающихся характерна грудная клетка (нет у змей).

Скелет птиц имеет ряд особенностей, связанных с приспособлением к полету. Шейный отдел позвоночника длинный и очень подвижный (от 11 до 25 гетероцелъных позвонков). Грудные позвонки (от 3 до 10) срастаются между собой и с крестцом. Сложный крестец (от 10 до 22 позвонков) образуется за счет срастания поясничных, крестцовых, части хвостовых позвонков и костей тазового пояса. Свободных хвостовых позвонков 5-9 (средняя часть), последние хвостовые позвонки срастаются в копчиковую кость (пигостиль).

Грудина широкая. У большинства птиц она имеет киль (нет у страусообразных). Ребра подвижно сочленяются с грудиной.

У млекопитающих позвонки платицельные, разделены межпозвоночными дисками (минисками). В шейном отделе 7 позвонков (исключение ламантин 6 позвонков и виды ленивцев - от 6 до 10 позвонков). Длина шеи зависит от длины позвонков, а не от их количества. Грудной отдел чаще состоит из 12-15 позвонков. В поясничном отделе имеется от 2 до 9 позвонков, в крестовом отделе - чаще 4, в хвостовом - от 3 до 49. Имеется грудина.

Особенности скелета конечностей связаны с приспособлением животных к существованию в разных условиях среды и к разным способам передвижения.

У водных позвоночных имеются парные и непарные плавники. Скелет непарных плавников (спинного, хвостового, анального) состоит из хрящевых или костных лучей, не связанных с другими частями скелета.

Скелет парных конечностей (грудные и брюшные плавники) у хрящевых рыб состоит из нескольких отделов. Грудные плавники состоят из трех базалий, нескольких рядов радиации и эластоидиновых нитей. Брюшные плавники состоят из -2 базалий, нескольких рядов радиалий и эластоидиновых нитей.

У косных рыб грудные и брюшные плавники не имеют базалий. Пояса парных конечностей. У хрящевых рыб пояс грудных плавников имеет вил дуги, состоящей из лопаточного и коракоидного отделов. У костных рыб имеется первичный и вторичный пояс. Первичный пояс грудных плавников состоит из тех же элементов, как и у хрящевых рыб, к нему прикрепляются кости вторичного пояса. Пояс брюшных плавников рыб имеет вид хрящевой или костной пластинки.

У наземных позвоночных парные плавники преобразованы в членистые конечности. Конечности у всех наземных позвоночных устроены по общей схеме.

Передняя конечность

1. Плечо (из плечевой кости). 2.Предплечье (из лучевой и локтевой). 3. Кисть подразделяется на: а) запястье из 9-10 косточек, располагающихся в три ряда; б) кисть из 5 косточек; в) фаланги пальцев (обычно 5).

Задняя конечность 1. Бедро (из бедренной кости). 2. Голень (из большой и малой берцовой). 3. Стопа подразделяется на: а) предплюсну из 9-10 косточек, располагающихся в три ряда; б) плюсну из 5 косточек; в) фаланги пальцев (обычно 5).

В разных классах наземных позвоночных такая схема может видоизменяться из-за особенностей движения. Например, срастание или удлинение элементов птицы; редукция числа пальцев у копытных; редукция конечностей у змей.

Плечевой пояс наземных позвоночных состоит из трех элементов: коракоида, лопатки, ключицы. Такой полный пояс имеется у амфибий, пресмыкающихся, птиц, однопроходных млекопитающих. У других млекопитающих происходит редукция коракоида, а ключица сохраняется только у лазающих, летающих, роющих. У копытных и хищников движение конечности в виде маятника, и плечевой пояс не связан прочно с грудной клеткой и позвоночником. Тазовый пояс наземных позвоночных всегда состоит из трех пар элементов: седалищных, подвздошных, лобковых.

Череп делят на мозговой (защищает головной мозг и органы чувств) и висцеральный (окружает ротовую полость и глотку). Эволюция черепа позвоночных связана с прогрессивной эволюцией мозга, органов чувств, дыхания и способов питания в разных классах.

Впервые череп появился у бесчелюстных позвоночных, и представляет собой не полную черепную коробку.

Класс Круглоротые. Мозговой череп миноги состоит из трех хрящей, защищавших мозг с боков и снизу. В нем нет затылочной области.

Класс Рыбы. Черепная коробка становится полной, остается лишь небольшое отверстие в крыше, покрытое соединительной тканью - фонтанель. Мозговой череп хрящевой или костный. В связи с развитием органов чувств, в мозговом черепе обособились обонятельные и слуховые капсулы, увеличились глазницы.

Висцеральный череп изменился еще более значительно. Впервые появились челюсти с зубами. Жаберные дуги стали подвижными, а их число сократилось до 5 у хрящевых и до 4 у костных рыб. Он приспособлен к активному захватыванию пищи и к более активному жаберному дыханию. Состоит из трех отделов: челюстной дуги, подъязычной дуги и жаберных дуг. Следующий этап в эволюции черепа был связан с выходом позвоночных на сушу.

Класс Земноводные. Череп в основном остается хрящевым. Мозговой череп еще не больших размеров. В висцеральном черепе исчезла жаберная крышка и жаберные дуги, появилось среднее ухо со слуховой косточкой - стремечко (образовалось из гиомандибулярия - элемента подъязычной дуги). Висцеральный череп перестал выполнять функцию жаберного дыхания и приобрел функцию ротоглоточного механизма насасывания воздуха в легкие. В черепе амфибий появились два затылочных мыщелка, с помощью которых голова соединяется с шейным позвонком.

У пресмыкающихся произошло полное окостенение черепа. Череп соединен с шейным позвонком одним мыщелком. Мозговой череп относительно крупнее, чем у земноводных. Висцеральный череп выполняет только функцию питания и проведения воздуха в дыхательные пути. Челюстной аппарат более совершенный с зубами.

Класс Птицы. Строение черепа близко к черепу рептилий. Череп птиц отличается сильным срастанием костей, легкостью, смешением затылочного отверстия на дно черепа, видоизменением челюстей в клюв без зубов, образованием крупных глазниц. Такие особенности черепа связаны с приспособлением к полету, движению на двух конечностях и особому способу питания.

У млекопитающих череп наиболее прогрессивно развит. Мозговой череп крупнее висцерального. Затылочная кость одна с двумя мыщелками. Развито костное небо, разделяющее дыхательные пути от ротовой полости. В среднем ухе образуются три слуховые косточки: стремечко (образовалось еще у амфибий из гиомандибулярия), наковальня (образуется из квадратной кости), молоточек (образуется из сочленовной кости). Верхняя челюсть срастается с черепом, нижняя подвижная и состоит из одной зубной кости. Зубы дифференцированы и расположены в альвеолах.

Таким образом, эволюция скелета позвоночных развивалась прогрессивно: 1) осевой скелет - хорда заменилась на костно-хрящевой позвоночник; 2) позвоночник дифференцировался на отделы в связи с усложнением движения при переходе к жизни на суше; 3) в связи со сменой жаберного дыхания на легочное, изменился механизм дыхания и, начиная с рептилий, у позвоночных развился скелет грудной клетки.

Череп позвоночных совершенствовался в связи с прогрессивным развитием мозга, органов чувств, изменений в способах питания и дыхания. Эволюция черепа шла от хрящевого с соединительнотканной крышей к хрящевому и далее к костному. Увеличивался объем мозгового черепа, совершенствовалось соединение черепа с позвоночником (мыщелки, первые шейные позвонки - атлас и эпистрофей).

Висцеральный череп изменялся при смене типа питания. Значительные изменения произошли у наземных позвоночных: исчезли жаберные дуги, совершенствовался челюстной и зубной аппараты.

Методика

№23. Методика использования школьных учебников в учебном процессе.

Домашние работы это формы организации у учащихся для сомост. Выполнения дома заданий учителя – практических и по учебникам, связанных с уроком. Учащиеся часто не умеют пользоваться книгой: одни учат уроки только по записям в классе, др. заучивают текст почти наизусть, третьи лишь поверхностно просматривают его. Основное в работе учащихся над учебником – понимание прочитанного, что достигается прежде всего умением читать логически, правильно делать логические ударения, отделять положения от доказательств и иллюстраций, выводы от предпосылок. Значительно активизируют работу ученика вопросы, помещаемые в учебниках после параграфов или глав. Вместе с тем учитель сам составляет и предлагает учащимся вопросы. Среди вопросов, помещаемых в учебнике, а также задаваемых учителем, особенно важны те, которые требуют сравнений, при условии, что из года в год они становятся все более сложными и нуждаются в обобщениях. Сравнения не только основываются на материале книги, но и на наблюдениях учащихся. Домашние задания по учебнику могут быть не только по закреплению знаний, приобретенных на данном уроке, но и предварительные: фронтальные и индивидуальные. Системой приемов работы на уроке учитель приучает учащихся к правильному пользованию учебником дома. Эти приемы след-е: 1)предварительная ориентировка в материале учебника путем беглого просмотра; 2)чтение и разбор более трудных частей текста, формулировок, терминов, примечаний, ссылок, сносок, указателя терминов; 3) рассмотрение и осмысление рисунков, чертежей, схем, табличек; 4)понимание цифровых данных. Работая дома по учебнику, учащиеся, прежде чем заучивать тексты, должны уяснить основные положения статьи или параграфа. Учащиеся составляют план прочитанного, благодаря чему им легче ориентироваться в фактах. При чтении учебника учащимся старших классов полезно делать записи в виде кратких заметок, по некот. статьям рекомендуется составлять тезисы. В старших классах возможны задания, при выполнении кот. учащиеся самостоятельно получают новые знания по учебнику. Для закрепления знаний большое значение имеют рисунки. Т.о., работа с учебником имеет большое развивающее и воспитательное значение.

Общая биология

№10 Механизмы реализации наследственной информации.

Св-ва кода:1.триплетность(каждая АК кодируется тремя нуклеотидами).

2.Универсальность(код одинаков в основном у всех живых организмов).

3.неперекрываемость(два сосед.триплета не имеют общих оснований(.Читается без запятых.

4.Колинеарность,т.е. линейный порядок кодонов в иРНК,совпад.с порядком расположения кодируемых аминокислот в белке.

5. Вырожденность,или избыточность,т.к. все АК(за исключением мет и три)имеют более одного кодона.

Транскрипция- процесс переписывания информации, содержащейся в ДНК, на иРНК;синтез иРНК на матрицеДНК.Последовательность ДНК,траскрибирующаяся в 1 мол-лу иРНК,начинающаяся промотором на 5* конце и заканчивающаяся на 3* конце,является единицей траскрипции.Фермент РНК-полимераза «узнает»знак начала транскрипции,присоед. К нему,расплетает двойную спираль ДНК и копирует одну из ее цепей,перемещаясь вдольДНК и последовательно присоединяямономерные звенья(нуклеотиды) по принципы комлементарности.По мере движения РНК-полимеразы растущая цепь РНК отходит от матрицы и двойная спираль ДНК позади фермента восстанавливается.Когда фермент достигает конца копируемого гена(терминатора),РНК отделяется от ДНК-матрицы.

Трансляция- процесс синтеза белковых молекул по матрице иРНК, выполняемый рибосомами; передача генной информации. В цитоплазме на 1 из концов иРНК вступает рибосома и начинает синтез полипептида. Рибосома перемещиется по молекуле иРНК прерывисто, триплет за триплетом. По мере перемещения рибосомы по молекуле иРНК к полипептидной цепочке одна за другой пристраиваются АК, соответствующие триплетам иРНК.

Точное соответствие АК коду триплета иРНК обеспечивается тРНК. Для каждой АК существует своя тРНК, один из триплетов которой комплиментарен строго определенному триплету иРНК. Так же каждой АК соответствует свой фермент, присоединяющий ее к тРНК. После завершения синтеза полипептидная цепочка отделяется от матрицы – молекулы иРНК.

Обратная транскрипция.Явление обратной транскрипции б.обнар.онкогенных кл-к.1945г Зильбер высказал вирусную генетическую теорию рака.Он предложил, что онкогены сущ-т у подавляющего числа людей и живт. Первичное появление онкогенов-рез-т вирусной инфекции.В 60-е г. Установлено,что большинство онкогенных вирусов оказываются РНК-содержащие вирусы.Обр.транскр.хар-на только онкогенным вирусам.

39Генетика человека.

Чел-к вступает одновременно объектом и субъектом генетического исследования.Для успешного решения проблем генетики чел-ка необх.разнообразные современные методы исследований.Как объект исслед-ия человеческий организм имеет ряд особенностей ,достоинств и неудобств.1)Применение метода гибридологического ан.у чел-а невозм(произвольная комбинация родит-ких организмов,получение большого числа потомков).

2)Невозможно произвольно стандартизировать условия существования людей.

3)Большая длительность интервала от рождения до половозрелости,малое число потомков от

одной пары родителей.4)невозможно экспериментально пол.мутации.5)малочисленность потомства.6)недостат.точность регистрации наследственных признаков м небольших родословных.

7)сравнительно большое число(46)плохо различающихся хромосом.

Физиологическая и популяционная генетика-человек здесь один из наиболее удобных генетических объектов.Физиологическая ген.-изучает мех-м действия генов.Популяц.ген.изуч-ет природу различий м/у отдельными группами людей.

Методы изучения генетики человека:1)Генетический м-д-ан-з закономерностей передачи признаков человека на основе составления родословных.М-д возможен в тех случаях,когда точно известны родители и предки носителя того или иного мутационного призн,к-й необх.проанализ-ть. Метод

дает возм.объсн.появление нежелательного признака.2)Близнецовый метод-исп-ся для выявления степени наследственной обусловленности исслед-ых признаков.Мет.позв.с наиб.точностью выяснить наследственную предрасположенность чел.к ряду заболеваний.3)Цитогенетический-позв.изучить многие наследств.болезни чел,к-е оказ-ся связ-ми с хром-ми и геномн.мут.4)Популяционно-статистический-основан на исслед-ии наслед-х признак-в в больших группах населения их 1 или неск.популяций.5)Биохимический мет-шир.исп-ся для изуч. Болезней связ-х с обменно в-в.

Основные направления в генетике человека:1)проблема генетической индивидуальности чел-ка и ее влияние на становление личности,развитие склонностей.2)проблема работы генов в организме в процессе роста,развитя и жизнедеятельности взрослой особи.3)проблема наследственных болезней,их диегностики,лечения и профилактики.

Зоология

№5 эволюция типов питания, типов пищеварения и пищеварительной системы животных.

Основными функциями пищеварительной системы являются: транспорт пищи, физическая и химическая обработка, всасывание питательных продуктов. Происхождение пищеварительной системы энтодермальное и эктодермальное.

У губок - кишечника нет, переваривание пищи внутриклеточное.

Впервые кишечная полость, образованная - энтодермой, возникает у кишечнополостных. С появлением кишечной полости пищеварение становится внутриполостным, пища перерабатывается под действием пищеварительных соков. При этом сохраняется и внутриклеточное переваривание.

У плоских червей пищеварительная система состоит из двух отделов - переднего и среднего (рот—глотка—пищевод—кишечник с ответвлениями, слепо заканчивается). У некоторых паразитических червей пищеварительная система редуцирована (ленточных червей).

У всех более высокоорганизованных животных, начиная с круглых червей, кишечник состоит из трех отделов: переднего, среднего и заднего.

У круглых червей пищеварительная система в виде трубки без разветвлений с анальным отверстием. Пищеварение полостное.

У кольчатых червей пищеварительная система представлена ртом—глоткой—пищеводом с зобом—желудком мускулистым—средней кишкой—задней кишкой—анальным отверстием.

Моллюски более высокоорганизованные беспозвоночные. Пищеварительная система начинается ртом, где имеется язык с хитиновыми зубами (терка)—глотка—пищевод—желудок—кишечник—анус. Имеются слюнные железы, появляется печень.

Для членистоногих характерна дифференциация отделов в зависимости от типа питания, способа захвата и вида пищи. Из всех отделов наиболее развит передний (эктодермальный) отдел кишечника. Схема строения пищеварительной системы: передний отдел (рот—глотка—пищевод—зоб—желудок), средний (кишка, печень), задний (кишка, анус). Особенностью пищеварительной системы ракообразных является: грызущий ротовой аппарат, желудок жевательный и цедильный, имеется печень. У пауков - сосущий ротовой аппарат, сосательный желудок, предварительное внеорганизменное переваривание пиши. Для насекомых характерны разнообразие ротового аппарата в зависимости от типа питания (грызущий, сосущий, лижущий и т.п.), жевательный желудок, развитие слюнных желез, отсутствие печени.

Тип Хордовые. 1) дифференциация кишечной трубки; 2) появление приспособлений к удлинению и увеличение всасывательной поверхности; 3) развитие пищеварительных желез.

У хордовых животных пищеварительный канал почти полностью энтодермального происхождения, только ротовой и задний отделы произошли из эктодермы. Из всех отделов наиболее развит средний отдел. В отличие от членистоногих у позвоночных преобладает полостное пищеварение, в связи с чем, характерно образование множества пищеварительных желез (слюнных, печени, поджелудочной, железистых клеток в кишечнике).

Подтип Бесчерепные. Пищеварительная система слабо дифференцирована на отделы: ротовая полость—глотка с жаберными щелями (около 100 пар)—прямой кишечник с печеночным выростом—анальное отверстие. По типу питания бесчерепные являются фильтраторами в связи с чем, жаберные щели выполняют не только функцию дыхания, но и фильтрации.

Подтип Позвоночные. Класс Круглоротые по типу питания паразиты и полупаразиты. Пищеварительная система начинается ротовой полостью с роговыми зубчиками, челюсти не развиты. Глотка разделена на два отдела: дыхательный (нижний) и пищевой (верхний). Кишечник представляет собой прямую трубку со спиральным клапаном, увеличивающим всасывательную поверхность кишечника. Заканчивается кишечник анальным отверстием. Имеется печень, а поджелудочная железа зачаточная.

У рыб пищеварительная система устроена сложнее. Начиная с рыб, у позвоночных появляются подвижные челюсти, которые являются крупным ароморфозом позвоночных (челюстноротых).

У хрящевых рыб в ротовой полости имеются зубы, образованные плакоидной чешуей, глотка с 5 -7 жаберными щелями, приспособленными только для дыхания. Желудок слабо отделен от кишечника. Кишечник дифференцирован на отделы: короткий тонкий, в который впадают протоки пищеварительных желез (печени с желчным пузырем и поджелудочной железы), длинный и широкий толстый со спиральным клапаном. Открывается кишечник в клоаку.

У костных рыб пищеварительная система отличается от хрящевых. Произошло усложнение глотки, что связано с развитием жаберного аппарата. Из стенки пищевода образуется плавательный пузырь, а у кистеперых и двоякодышащих рыб от задней части глотки образуются легкие. Желудок бывает разной формы и размеров, у некоторых он слабо выражен. Кишечник морфологически менее дифференцирован, чем у хрящевых. Спиральный клапан редуцирован (сохраняется лишь у древних видов). У некоторых видов имеются пилорические отростки, расположенные в начале кишечника и выполняющие такую же функцию, что и спиральный клапан. Длина кишечника рыб зависит от характера используемой пищи. Заканчивается кишечник анальным отверстием.

Класс земноводные. Ротовая щель ведет в большую ротоглоточную полость, куда открываются хоаны, слюнные железы (у рыб их не было), секрет которых не содержит пищеварительных ферментов, евстахиевы отверстия, гортанная щель. На дне расположен язык с собственной мускулатурой, глотка без жаберных щелей. Пищевод короткий, слабо отграничен от желудка. Кишечник относительно длиннее, чем у рыб. Границы между тонким и толстым кишечником слабо выражены. Хорошо развиты печень к поджелудочная железа. Протоки поджелудочной железы не имеют самостоятельного сообщения с двенадцатиперстной кишкой, а впадают в желчный проток. Прямая кишка выражена более ясно и заканчивается клоакой

У рептилий органы пищеварения устроены несколько сложнее, чем у амфибий, возникают новые образования. Ротовая полость более отграничена от глотки. У крокодилов и черепах носоглоточные ходы отделены от ротовой полости вторичным костным небом. Зубы характерны для большинства рептилий (у черепах роговые пластинки), у крокодилов зубы расположены в ячейках, а не прирастают к челюстям, как у других рептилий. Ротовые железы развиты сильнее. Желудок более крупный с сильной мускулатурой. Тонкий кишечник длиннее. На границе между тонким и толстым кишечником расположен зачаток слепой кишки. Протоки желчного пузыря и поджелудочной железы открываются в кишечник раздельно. Заканчивается кишечник клоакой.

У птиц изменение пищеварительной системы связано с приспособлением к полету. Наиболее значительно изменился передний отдел: челюсти видоизменились в клюв, нет зубов, пищевод длинный (у большинства имеется зоб). Желудок делится на два отдела - тонкий железистый и толстостенный мускулистый. Кишечник относительно небольшой длины. Наиболее длинный тонкий отдел кишечника. Задний отдел кишечника короткий и не дифференцирован на толстый и прямой. На границе между тонким и толстым кишечником у большинства птиц имеются два небольших слепых отростка. Толстый кишечник открывается в клоаку, на спинной стороне которой у многих птиц имеется слепой вырост - фабрициева сумка (железа внутренней секреции).

У млекопитающих изменения в пищеварительной системе наиболее существенные. Органы пищеварения отличаются большой сложностью: удлиняется пищеварительный тракт, большая его дифференцировка и большее развитие пищеварительных желез. Пищеварительный тракт начинается преддверием, которое расположено между мясистыми губами (свойственны только млекопитающим), щеками и челюстями. Во рту развито твердое небо, слюнные железы содержат фермент (переваривание начинается в ротовой полости). Зубы дифференцированы на резцы, клыки, коренные и находятся в альвеолах. Желудок еще более обособлен от других отделов и имеет большое количество желез. У большинства млекопитающих желудок разделен на отделы. Усложнение желудка связано со специализацией питания. У жвачных животных он состоит из четырех отделов: рубца, сетки, книжки и сычуга. Длина кишечника зависит от характера пищи. Он подразделяется на тонкий, толстый и прямой отделы. На границе тонкого и толстого кишечника расположена слепая кишка. Наиболее развита она у растительноядных. Длина толстого кишечника также варьирует. Прямая кишка заканчивается анальным отверстием.

Таким образом, в процессе эволюции происходит прогрессивное развитие пищеварительной системы хордовых от низших бесчелюстных к высшим позвоночным. Значительные изменения в строении пищеварительной системы происходят у рыб и еще более у наземных позвоночных, особенно у млекопитающих.

Методика

№22. Развитие школьного биологического образования и методика преподавания биологии в XX-XXI веках.

Первые годы ХХ в. характеризуются активной борьбой передо­вых педагогов-естественников за введение естествознания в шко­лу, за высокий уровень содержания биологических знаний и ак­тивные методы обучения. Начинают открываться различные частные гимназии, коммерческие училища. В 1901 г. утверждается программа естествознания для первых трех классов средней школы, подготовленная Д. Н. Кайго­родовым. Она была составлена не по предметам ес­тественных наук, а по «общежитиям природы», т. е. по природным сообществам: лес, сад, луг, пруд, река. В 1907 г. вышла первая отечественная общая методика естество­знания Половцова - «Основы общей ме­тодики естествознания», в которой автор изложил целостную си­стему знаний по методике. Половцов предла­гает руководствоваться тремя принципами (он назвал это «биоло­гическим методом»): 1.Формы должны изучаться в связи с их отправлениями . 2. Образ жизни животного или растения должен изучаться связи со средой его обитания. 3. Для изучения в школе надо выбирать те организмы, которые дают богатый биологический материал. В своей методике В. В. Половцов активно отстаивал материалисти­ческий подход в объяснении природных явлений. Ученый считает, что все в природе предопределено Богом, поэтому и предлагает вопросы «почему?» и «как?».

Разработанный В. В. Половцовым «биологический метод», по существу, ориентировал на экологический подход в обучении естествознанию. Т.о., в начале ХХ в. преимущественно трудами Половцова в содержании школьного естествознания начал развиваться экологическиЙ элемент как средство воспитания у детей материалистического мировоззрения. Октябрьская революция 1917 г. содействовала переходу к каче­ственно новому периоду развития народного образования в Рос­сии. Многочисленные сословные школы сменила единая трудовая общеобразовательная школа. Естествознание стало одним из основ­ных учебных предметов и получило название «Биология». В но­вых программах особое внимание уделялось методам обучения. 20-30-е годы ведущей проблемой биологического образова­ния стало осуществление единства теории и практики. В связи с этим Государственный ученый совет (ГУС) Народного комисса­риата просвещения издал программы для советской трудовой школы. В учебном процессе центральное место отводилось самостоятельной работе. В 1929 г. на смену исследовательскому методу пришел «метод проектов», согласно которому школьники должны были изучать биологию в процессе выполнения работ по животноводству или растениеводству. В помощь учителю с 1935 г. начал регулярно издаваться журнал «биология и химия в школе», а с 1937 г. - «Биология в школе». В крупных городах стали открывать­ институты усовершенствования учителей. Значительный вклад в МОБ в первой половине хх в. внесли: В.А. Герд, И.И. ПОЛЯНСКИЙ, Судовский, К. П.Ягодовский, М. М. Беляев, Б. Е. Райков, Н.М.Верзилин, Н.А.Рыков, В.М.Корсунская. Характерная особенность МОБ в конце первой половины хх в. - коллективное решение методических проблем на основе экспериментальных методических исследований. Другая особенность - дифференциация методики биологии как науки на частные методики по отдельным учебным предметам и отдельным вопросам. Определилась особая часть методики - история методики обучения естествознанию. Стала оформ­ляться также методика обучения биологии как учебная дисцип­лина педагогического вуза.

МЕТОДИКА ОБУЧЕНИЯ БИОЛОГИИ ВО ВТОРОЙ ПОЛОВИНЕ ХХ В. ученые под руководством Н. М. Верзилина сформулировали методическую теорию развития биологических понятий. Были отмечены сложности состава и структуры биологических знаний, выявлены главные понятия, продуманы преемственные и межпредметные связи. В 1962 г. Министер­ство просвещения РСФСР объявило конкурс на создание новой программы по биологии. При этом планировались введение курса общей биологии в 10 выпускном классе средней общеобразова­тельной школы, а также введение в старших (8-9) классах фа­культативных курсов и создание классов с углубленным изучени­ем биологии. С 1965 г. в соответствии с этой программой в школе стал действовать учебник ботаники В.А Корчагиной. Программа и учебники были написаны под руководством Н. М. Верзилина. В соответствии с новой программой был введен новый курс биологии. В 80-е и особенно в 90 гг. круг изучаемых проблем заметно расширился за счет включения вопросов вузовской подготовки студентов в области МОБ. Были созданы методические пособия. Новые программы и новые учебники значительно улучшили подготовку школьников по биологии. Предстояло переработать принципы и подходы в осуществлении биологического образования, а также определить методику достижения поставленных целей с учетом возрастных особенно­стей школьников. Решению этих проблем, согласно модерниза­ции средней школы, будет служить ее переход на 12-летнее обучение. Цель перехода на 12-летнее общее образование: повысить научный уровень подготовки выпускников в условиях НТП; повысить интерес учащихся к предмету; устранить перегрузку учащихся за счет увеличения срока обязательного обучения в основной школе до 10 лет. В связи с переходом российской школы на 12-летнюю систему образования необходимо изменить сложившиеся ранее цели и задачи среднего биологического образования.

Нет в вопроснике.

Особенности строения и функционирования генов у про- и эукариот. Процессинг РНК.

Ген участок молекул ДНК, который содержит определенную функцию организма. В 80-е гг 20 века выявили наличие закономерностей и различий в функционировании генов .

Определение гена, кот-е б. дано как дома фактически удовлетворяло лишь прокар-ий организм. Именно у них ген – участок ДНК с непрерывной последовательностью нуклеотидов.Промотер – последовательность нуклеотидов ДНК, узнаваемая РНК- полимеразой. Терминатор – особая последовательность нуклеотидов ДНК , узнааемая РНК-полимеразой, как финал транскрипции.Цистрон – последовательность нуклеотидов ДНК.Оператор – последовательность нуклеотидов, которая узнаётся белком-репрессором и несет диспетчерскую функцию.

Уэукариот.ген имеет мозаичное строение сост. из, несущих информацию- экзонов и интронов.

Процессинг – в связи с мозаичностью прокариот этап созревания (процессинга) м-РНК.

Основа процессинга – сплайсинг, вырезание интронных участков.

При сплайсинг гегетероядерная РНК находится в др. ( в малых ядерных рибонуклеотидов). Несмотря на то, что их множество , лишь некоторые участвуют в сплайсинге. Малые ядрные мембраны – компоненты случайного молекулярного - сплайсосомы.

Участки, соответствующие экзонным лишь в 1 мол. И образует моноцистронная РНК.

Важные комоненты процессинга: 1)сплайсинг2)копирование3)полиаденилирование

у высших организмов выражение генов осложнено присутствием интронов.

Процессинг РНК у бактерий: общие сведения

мРНК прокариот обычно являются полицистронными , т.е. включают в себя последовательности нуклеотидов нескольких генов одного оперона .мРНК бактерий при выполнении функций матричных РНК в трансляции не требуют разбиения на последовательности отдельных генов и могут транслироваться непосредственно рибосомами с образованием функционально активных белков. Исключением из правила являются полицистронные ранние мРНК нечетных T-бактериофагов Т3 и Т7, которые после транскрипции in vivo расщепляются до моноцистронных под действием РНКазы III ,

специфически гидролизующей двухцепочечные РНК. Участие этого фермента в процессинге указывает на наличие характерной вторичной структуры РНК на границах транскриптов отдельных генов вышеупомянутых бактериофагов, что и было обнаружено после определения их первичной структуры.

РНКаза III участвует также в процессинге предшественников рРНК у E.coli, поскольку 5S, 16S и 23S рРНК исходно синтезируются в составе общего первичного транскрипта. При этом в спейсерных участках 30S предшественников между последовательностями 16S и 23S рРНК расположены тРНК. Кроме того, у бактерий обнаружены транскрипты генов тРНК, содержащие до шести тРНК в составе одного предшественника. В процессинге предшественников тРНК у бактерий ключевую роль играет РНКаза P , для проявления нуклеазной активности которой требуется небольшая РНК, ассоциированная с полипептидной цепью. Именно ей присуща собственная эндонуклеазная активность, что характерно и для других рибозимов .

Таким образом, зрелые молекулы рРНК и тРНК образуются в клетках как прокариот, так и эукариот в результате серии эндо- и экзонуклеазных воздействий на их предшественники. Основной посттранскрипционной модификацией является полиаденилирование их 3'-концевых последовательностей.

Зоология №6. эволюция ССС системы животных.

Функция сосудистой системы - доставка питательных веществ, кислорода и удаление продуктов распада, углекислоты осуществляется по-разному.

У низших беспозвоночных - губок, кишечнополостных, плоских червей доставка питательных веществ и кислорода от места их восприятия до частей тела происходит путем диффузных токов в тканевых жидкостях. У некоторых плоских червей имеются разветвления кишечной полости, увеличивающие диффузную поверхность.

У многих беспозвоночных движение тканевой жидкости происходит в разных направлениях, но у некоторых появляются определенные пути, возникают примитивные сосуды.

Дальнейшая эволюция сосудистой системы связана с развитием в стенках сосудов мышечной ткани, а также с превращением жидкости в кровь.

Кровеносная система животных двух типов: замкнутая и незамкнутая (если сосуды открываются в щелевидные пространства полости тела - лакуны, синусы).

Эволюция кровеносной системы животных развивалась в двух направлениях. Первое направление - переход от замкнутой кровеносной системы без сердца (у кольчатых червей) к незамкнутой кровеносной системе с сердцем (у моллюсков и членистоногих). Второе направление в эволюции кровеносной системы - переход от замкнутой кровеносной системы без сердца (кольчатых червей и низших хордовых) к замкнутой кровеносной системе с сердцем на брюшной стороне (у высших хордовых).

Впервые кровеносная система возникает у кольчатых червей. Она замкнутого типа, но у всех последующих беспозвоночных кровеносная система незамкнутая. Главными сосудами являются брюшной и спинной, которые связаны между собой кольцевыми сосудами. От главных сосудов отходят мелкие сосуды к стенкам тела. Движение крови происходит в определенном направлении - по спинной стороне кровь направляется вперед к головному концу, а по брюшной назад за счет пульсации спинного и кольцевых сосудов.

У членистоногих кровеносная система незамкнутая. Спинной сосуд разделен и образует своеобразные камеры - сердца с клапанами. При сокращении сердец кровь поступает в артерии, оттуда в полости между органами, затем в околосердечную полость и через парные отверстия попадает в сердце.

У моллюсков кровеносная система незамкнутая, но имеются артериальные и венозные сосуды. Сердце состоит их двух предсердий и одного желудочка.

У хордовых кровеносная система всегда замкнутая. Кровеносная система низших хордовых (головохордовых) близка к таковой кольчатых червей. У ланцетника один круг кровообращения. Сердца нет, его функцию выполняет брюшная аорта. Кровь бесцветная, не содержит форменных элементов и пигментов. Артериальная система: основными сосудами являются брюшная и спинная аорты, жаберные артерии (около 100 пар). Венозная система представлена передними и задними кардинальными венами, несущими кровь от передней и задней частей тела, а также подкишечной веной, несущей кровь от внутренних органов. Подкишечная вена, достигнув печеночного выроста, распадается на капилляры, образуя воротную систему печеночного выроста. Далее кровь по печеночной вене поступает в венозный синус, откуда начинается брюшная аорта.

В дальнейшем у позвоночных животных усложнение кровеносной системы связано с появлением сердца. В процессе эволюции сердце позвоночных усложнялось от двухкамерного у рыб к трехкамерному у амфибий и рептилий и далее к четырехкамерному у птиц и млекопитающих.

У всех низших позвоночных только один круг кровообращения, у наземных позвоночных два круга кровообращения - большой (туловищный) и малый (легочной). У птиц и млекопитающих произошло полное разделение артериального и венозного потоков крови.

Рассмотрим эволюцию кровеносной системы позвоночных животных по классам. У первичноводных позвоночных (круглоротых, хрящевых и костных рыб) сердце двухкамерное и состоит из предсердия и желудочка (впервые оно возникает у круглоротых). В сердце только венозная кровь и один круг кровообращения, в котором артериальная и венозная кровь не смешиваются. Круговорот крови сходен с ланцетником. Венозная кровь из сердца поступает в брюшную аорту, а из нее в жаберные артерии, где кровь насыщается кислородом и направляется ко всем органам. Or органов кровь собирается в передние и задние кардинальные вены, брюшную иену и поступает в предсердие.

Отличия в кровеносной системе водных позвоночных в следующем. У миног имеются по 7 пар приносящих и выносящих жаберных артерий, образуется лишь один корень спинной аорты.

У хрящевых рыб образуется артериальный конус (образована поперечно-полосатыми мышцами) примыкающий к желудочку, сокращается число приносящих и выносящих жаберных артерий до 5, имеется воротная система в почках.

У костных рыб луковица аорты (образована гладкой мускулатурой) сменяет артериальный конус, число приносящих и выносящих жаберных артерий сократилось до 4, в голове корни спинной аорты образуют головной круг (только у костных рыб), кардинальные вены образуют воротную систему только в левой почке.

Дальнейшее усложнение кровеносной системы происходит у наземных позвоночных, что связано с развитием легочного дыхания. Сердце стало получать не только венозную, но и артериальную кровь. Сердце становится трехкамерным, а затем четырехкамерным. Промежуточную ступень в развитии кровеносной системы от низших позвоночных к высшим занимает кровеносная система земноводных и пресмыкающихся.

Класс земноводные. У личинок кровеносная система устроена по принципу рыб. У взрослых амфибий сердце трехкамерное (два предсердия и один желудочек), два круга кровообращения, но они еще не полностью разобщены, в желудочке смешанная кровь. Кровообращение начинается от желудочка общим артериальным стволам, который при выходе из сердца разделяется на 3 нары артерий: сонные (несут более артериальную кровь к пионе), кожно-легочные (несут более венозную кровь к легким и коже) и системные дуги. Последние сливаются в спинную аорту, которая несем смешанную кровь к органам. Большой круг кровообращения заканчивается в правом предсердии парными передними полыми венами, несущими кровь от головы и передних конечностей и непарной задней полой поит веной, несущей кровь от задней части тела. В венозной системе у амфибий сохраняется воротная система почек. Малый круг кровообращения заканчивается в левом предсердии легочными венами.

У пресмыкающихся сердце трехкамерное (два предсердия и один желудочек, у крокодилов четырехкамерное), в желудочке возникает неполная перегородка, полому кровь частично смешанная. От желудочка отходят три сосуда легочная аорта, правая дуга аорты и левая дуга аорты Легочная аорта отходит от правой части желудочка и несет венозную кровь, которая затем поступает в две легочные артерии, впадающие в легкие. Правая дуга аорты отходит от левой части желудочка и несет артериальную кровь. От нее отходят сонные артерии, несущие кровь к голове, и подключичные артерии, несущие кровь к передним конечностям. От середины желудочка, где кровь смешанная, отходит левая дуга аорты. Левая и правая дуги аорты сходятся на спинной стороне тела, образуя спинную аорту, идущую вдоль позвоночника. В ней кровь смешанная, с преобладанием артериальной. Венозная система рептилий мало отличается от амфибий, в ней также сохраняется воротная система почек.

У птиц и млекопитающих сердце четырехкамерное, а артериальный и венозный потоки крови полностью разделены по двум кругам кровообращения. Однако формирование кровеносной системы птиц и млекопитающих шло независимо.

У птиц, в отличие от пресмыкающихся, сохраняется только правая дуга аорты, от которой отходят парные безымянные артерии, а от них сонные артерии. Венозная система птиц сходна с рептилиями. Основное отличие в том, что брюшная вена рептилий у птиц функционально заменена копчиково-брыжеечной веной, а воротная система почек частично редуцирована. В связи с разделением большого и малого кругов кровообращения все органы омываются чистой артериальной кровью.

У млекопитающих сохраняется только левая дуга аорты, от которой отходят безымянные артерии, а от них сонные артерии В венозной системе нет воротной системы ночек, и кровь от конечностей идет сразу в заднюю полую вену. Левая передняя полая вена только у немногих видов впадает в сердце самостоятельно: чаще она сливается с правой передней полой веной и затем кровь изливается в правое предсердие. Характерно наличие остатков передних кардинальных вен - непарных вен,

Таким образом, кровеносная система позвоночных животных развивалась прогрессивно от рыб до птиц и млекопитающих. Сердце эволюционировало от двухкамерного к четырехкамерному: из одного круга кровообращения сформировалось два (легочной и туловищный), произошло разделение потоков артериальной и венозной крови, что способствовало повышению уровня обмена веществ у птиц и млекопитающих, которые стали теплокровными. Теплокровность позволила животным этих классов лучше приспособиться к условиям среды

Методика

№31. Методика проведения уроков по изучению систематики.

Понятие -это обобщающее знание о существенных признаках и свойствах предмета или явления в их взаимосвязях и взаимотоношениях. Классификация понятий, 4 группы: 1)простые (тычинка, корневой чехлик) 2)сложные (лист, семя, побег,корневая система) 3) специальные понятия (эритроциты) – развиваемые в пределах одного курса (ботаники, зоология…) 4) общебиологические (анатомические, физиологические, экологические, эволюционные, морфологические) - развиваемые во всех курсах предмета. Этапы формирования понытий: 1)ощущение –чувственная форма отражения объективного мира 2) восприятие – отражает вещь в целом,- начало процесса осмысливания ощущений 3) представления – заключаются во внутреннихобразах, хранимых в памяти человека. 4) понятия. СРЕДСТВА РАЗВИТИЯ ПОНЯТИЙ. Средства обеспечивающие правильность восприятия: 1) необходимо учитывать предварительное ощущение уч-ся, 2) наглядность, 3)упражнения уточняющие восприятие, 4)первичное запечатление, 5) точное и образное слово учителя. Средства обеспечивающие правильность представления: 1)система вопросов учителя, зарисовка объектов по памяти, 2)упражнения по узнаванию и различению, 3)формулировка проблемы. Средства обеспечивающие образование понятий: 1)логика изложения материала учителем, 2)продуманная система повторения материала.

Основное понятие систематикики исполь-ось в курсе бот-ки в нач. 6 кл.,что позволяет польз-ся понятиями о систем-их ед-ах уже на уроках зоологии. Обзор живот.мира ведется в опред-ой послед-сти.и в нем видное место имеет знакомство с принципами класс-ии и основами систематики.Сист-ка имеет значение не только для упорядоч-ия представления о многооб-ии жив-х,но и для понятия о истор.развитии живот.мира.

Отчетливое понятие о виде и др.системах уч-ся получают при изуч-ии млек-щих.Первое понятие о типе и деление его на классы освещ-ся на приме членистоногих. При изуч-ии насек-х происходит знаком-во с некот.отряда кл.насек-х, но принцип разделения на отряды не приводится. Это делается при изуч-ии млек-щих с низш.таксономическими еденицами (вид,род,сем-во),уч-ся знаком-ся при изуч-ии отр.грызунов. Здесь приводится в общей форме и определение вида.

С класс-ией уч-ся знак-ся во введении, где приводятся данные о виде, роде, семействе, отряде, классе и типе. Следует учесть, что понятие о виде и некот.др.таксономич-их категорий уч-ся получают в курсе ботаники.

Термин "тип" вкл-ют и в назв-ие тем "Тип простейшие", "Тип губки" и т.д.

Обзор жив-х кажд.типа приводится по классам. Так в типе простейших рассматривают кл. жгутиковые-инфузория.

Насек-е и млек-ие изуч-ся подробно по отрядам.

Т.о..представление об основах сист-ки жив-х расшир-ся.

Общая биология

№19. Основы генетики популяций. Факторы генетической динамики популяций.

Вид можно рас-ть как исторически сложившуюся совокупность орг-в,занимающий опред.ареал обитания и хар-щихся общностью происх-я,сходной системой приспособлений к усл. среды и воспроизведением в пок-ях основных адаптивных черт и признаков.Орг-ы одного вида обладают характерными для данного вида фенотипом и генотипом.Каждый орг-м,обладая общими и хар-и для вида чертами,имеет и свои индивидуальные и генотипические особенности.Полный набор генов,сложившихся в процессе эволюции,наз-т генофондом вида.Вид сост из отдельных поп-й,кот-е представ.совокупность особей одного вида,хар-ся общностью местообит. и приспособления к данным усл.жизни и образующих целостную генетич-ю сист,способную к поддержанию постоянства своей стр-ры и к эволюц-ым преобразованиям.Поп-ия складывается под влиянием условий сущ-я на основе взаимодействия 3 факторов эволюции: наслед-ти,изм-ти и отбора.

В 1908 г. Гарди и Вайнберг не зависимо др. от др,пред-ли формулу,отражающую распределение генотипов в популяции.Она получила наз. формулы Гарди-Вайнберга-при определенных условиях,не изменяющих частоту аллелей,популяции имеют опред-ое соотнош-ие особей с доминантным и рецессивными признаками,а относительные частоты каждой аллели имеют тенденцию оставаться постоянными в ряду поколений.Формула: gАА:2g (1-g)Аа:(1-g) аа .Формула позв-ет расчитывать относительную частоту генотипов и фенотипов в поп-ии.Зная частоту распространения в популяции рецессивной аллели,проявляющейся в фенотипе в гомозиготном сост-и,легко расчитать частоту и доминантной аллели.

Факторы динамики поп-ии:.Мутационный процесс.Сохранение относительного постоянства частоты генов в попул.возможно при допущении,что они не мутируют.Мут-ии сост-ют первичный источник наслед-ой изм-ти в эвол-и, хотя каждый ген спонтанно мутирует довольно редко,общее кол-во различных мутаций может быть достаточно большим.т.к число генов велико.Отбор-это процесс переживания орг-ов,генотипы которых обеспечивают им наибольшую приспособленность к условиям среды.Различают 3 осн. формы отбора: стабилизирующий отбор работает в пользу нормы и элиминирует уклонение от нее;движущий отбор действует в пользу уклонений от нормы при элиминации ранее нормальных особей,дизруптивный отбор благоприятствует различным генотипам и элиминирует промежуточные формы.

Численность популяции.Концентрация генов определяется численностью популяции.Чем меньше размер попул.тем вероятнее скрещивания между собой гетерозиготных особей,дающий в потомстве рецессивных гомозигот.Изоляция.Вид слогается из популяций.Если особи одной попул пол-ю или частично не скрещиваются с особями др.,попул,то такая попул испытывает процесс изоляции.Если разобщение продолжается в ряду поколений,а факторы отбора в разных попул действуют в разных направлениях,то происходит дифференциация популяций.В последующем такие попул могут дать начало новым разновидностям,а при более сильном расхождении-и новым видам.Итак,благодаря действию ряда факторов,влияющих на генетическую структуру попул,происходят процессы их формирования и генетической динамики,что составляет микроэволюцию.

Генетические основы эвол-и.1.Генетический гомеостаз.Попул.обладает системными адаптивными механизмами,с помощью которых она поддерживает свое сущ-еПроцессы, обеспечивающие способность попул,сохранять свою генетическую структуру при воздействии факторов внешней среды,назыв-т генетическим гомеостазом.Насыщенность популяций мутациями обеспечивает резерв наследственной изменчивости.Резерв мутаций в гетерозиготном состоянии позволяет попул в более короткие сроки приспособиться к изменившимся условиям за счет изменения генетической структуры.Полиморфизмом популяции называют существование в ней ряда генетически различных форм,воспроизводящихся при размножении.2.Внутривидовая дивергенция.Процесс видообразования, связанный с пространственным разобщением популяций,носит название аллопатрического видообразования,тогда как возникновение новых форм без пространственного разобщения называют симпатрическим видообразованием.

Зоология