- •Концепции современного естествознания (курс лекций, 2013)
- •Предмет и цели естествознания
- •2. Наука и научный метод
- •2.1 Научный метод познания
- •2.2 Критерии истины в науке
- •2.3 Естественнонаучная и гуманитарные культуры
- •3. Периоды истории естествознания. Развитие научных программ и картин мира
- •3.1 Основные этапы
- •3.2 Общая характеристика естественнонаучной картины мира
- •3.2.1 Развитие представлений о материи
- •3.2.2 Развитие представлений о движении
- •3.2.3 Эволюция представлений о пространстве и времени
- •3.2.4 Развитие представлений о взаимодействии
- •3.2.5 Динамические и статистические закономерности в природе
- •3.2.6 Основные открытия хх века в области естествознания
- •4. Принципиальные особенности современной естественнонаучной картины мира
- •4.1. Основные тенденции в развитии картины мира
- •4.2 Хронология эволюции Вселенной
- •4.3 Закономерности саморегуляции. Синергетика — теория самоорганизации
- •4.4 Принцип возрастания энтропии
- •5. Структурные уровни организации материи
- •5.1 Структуры микромира
- •5.3 Мегамир. Современные астрофизические и космологические концепции
- •5.3.1 Космология (мегамир)
- •5.4 Геологическая эволюция
- •Принципы современной физики
- •6.1 Специальная теория относительности (сто)
- •2.10 Общая теория относительности (ото)
- •6.1 Принцип симметрии
- •2.07 Принципы симметрии, законы сохранения
- •6.2 Принцип дополнительности и соотношения неопределенностей
- •6.3 Принцип суперпозиции
- •6.4 Принцип соответствия
- •7. Пространство и время в современной научной картине мира
- •7.1 Свет
- •7.2 Свойства пространства и времени
- •8. Химия и ее роль в развитииестественнонаучных знаний
- •8.6 Учение о периодическом изменении свойств элементов
- •9. Особенности биологического уровня организации материи
- •3.14 Особенности биологического уровня организации материи
- •9.1 Сущность живого, его основные признаки
- •9.2 Принципы биологической эволюции
- •9.3 Проблемы генетики
- •10. Человек, биосфера и космические циклы
- •10.1 Биосфера
- •10.2 Взаимосвязь космоса и живой природы
- •10.3 Экологические проблемы и их решения
- •5.21 Происхождение жизни (эволюция и развитие живых систем)
- •5.24 Генетика и эволюция
- •Свойства генетического материала:
- •Устойчивость живых систем
- •6.26 Биосфера
- •6.28 Глобальный экологический кризис (экологические функции литосферы, экология и здоровье)
5.24 Генетика и эволюция
Свойства генетического материала: дискретность, непрерывность, линейность, относительная стабильность Изменчивость: наследственная (генотипическая, мутационная) Изменчивость: наследуемая (фенотипическая, модификационная) Свойства мутаций: случайность, внезапность, ненаправленность, неоднократность и наследуемость.
Генетика - наука о законах и механизмах наследственности и изменчивости.
Ген - структурная и функциональная единица наследственности, контролирующая развитие определенного признака или свойства. Ген — материальный носитель наследственной информации, участок ДНК, несущий какую-либо целостную информацию — о строении одной молекулы белка или одной молекулы РНК.
Совокупность всех генов организма, локализованных в его хромосомах – это генотип
Аллельные гены (от греческого слова – другой) – пара генов, определяющих альтернативные варианты одного и того же признака
Организм, генотип которого содержит разные аллели одного гена, называется гетерозиготным. Если организм содержит одинаковые аллели одного гена, то он называется гомозиготным.
Фенотип – это совокупность внешних и внутренних признаков организма. Фенотип зависит от генотипа.
Доминантный ген - ген, выраженный в фенотипе независимо от присутствия в геноме другого аллеля этого гена.
Рецессивный ген – ген, который может подавляться воздействием доминантного гена и не проявляется в фенотипе. Рецессивный ген способен обеспечить проявление определяемого им признака только в том случае, если находится в паре с соответственным рецессивным геном.
Хромосома – нуклеопротеидная (состоит из белка и ДНК) структура в ядре эукариотической клетки. Становится заметной во время деления. Клетки организмов различных видов имеют разное число хромосом. Клетки прокариот содержат только одну кольцевую хромосому.
Свойства генетического материала:
– дискретность (наличие обособленных групп сцепления – хромосом), - непрерывность (физическая целостность хромосомы), - линейность (одномерность «записи» генетической информации), - относительная стабильность (передача потомству с небольшими изменениями).
Свойство организмов приобретать новые признаки, а также различия между особями в пределах вида – это проявление изменчивости.
Ненаследственная (модификационная) изменчивость характеризуется следующими особенностями:
- кратковременностью - является групповой - групповым характером изменений - не наследуется
Наследственная изменчивость характеризуется особенностями:
- необратима - сопровождается изменением генотипа.
Мутации - стойкое (то есть такое, которое может быть унаследовано потомками данной клетки или организма) изменение генотипа, происходящие под влиянием внешней или внутренней среды. Процесс возникновения мутаций получил название мутагенеза.
Свойства мутаций:
- возникают внезапно, скачкообразно - связаны с изменением генотипа - случайны, ненаправлены - наследственны - являются материалом для естественного отбора.
Популяционная генетика - наука, изучающая распределение частот аллелей и их изменение под влиянием движущих сил эволюции. Изучает динамику генетического состава популяций, генетическое строение популяций.
Факты, доказывающие существование генов:
- независимое комбинирование генов при скрещивании, - ген можно выделить из хромосомов и определить его структуру, - способность гена изменяться (мутировать), - замена гена приводит к появлению нового признака. 6.25 Экосистемы (многообразие живых организмов – основа организации и устойчивости биосферы)
Элементы экосистем (биотоп, биоценоз). Биотическая структура экосистем: продуценты, консументы, редуценты как компоненты круговорота, обеспечивающего цельность экосистем Биоразнообразие как основа устойчивости живых систем Виды природных экосистем (озеро, лес, пустыня, тундра,…, океан, биосфера) Энергетические потоки в экосистемах, правило 10% Экологические факторы: биотические и абиотические факторы, антропогенные факторы Формы биотических отношений (хищник – жертва, паразитизм, нейтрализм).
Экосистема или экологическая система - природный комплекс (биокосная система), образованный живыми организмами (биоценоз) и средой их обитания (косной, например атмосфера, или биокосной — почва, водоём и т. п.), связанными между собой обменом веществ и энергии.
Для экосистемы характерны три основных отличительных признака: - осуществление полного цикла трансформации вещества, от создания органического вещества до его разложения на неорганические составляющие - экосистема обязательно представляет собой совокупность живых и неживых компонентов - относительная устойчивость, обусловленная структурой абиотических и биотических компонентов