- •Глава 1. Эволюция материи, формы её существования как доказательство целостности и единства материального мира (Вселенной) и появления жизни в форме клетки 18
- •Глава 2. Клеточный уровень организации жизни 71
- •Глава 3. Генетическая информация, ее наследственность и изменчивость 90
- •Глава 4. Организменный уровень организации живого 116
- •Глава 5. Молекулярные основы наследственности 133
- •Глава 6. Онтогенез и филогенез 149
- •Глава 7. Аксиомы биологии 161
- •Глава 8.Системный и концептуальный подход в научном познании эволюции материи 188
- •Глава 9. Целостная естественнонаучная картина материального мира 205
- •Предисловие
- •Введение (основные представления об окружающем нас, непрерывно эволюционирующем материальном мире)
- •Глава 1. Эволюция материи, формы её существования как доказательство целостности и единства материального мира (Вселенной) и появления жизни в форме клетки.
- •Космофизико-химический уровень организации материи.
- •Геохимический уровень организации материи.
- •"Заключительный" этапа эволюции материи – биохимический.
- •Необходимые факторы возникновения жизни.
- •ТТеория абиогенного происхождения жизни а.И. Опарина.
- •Физико-химические основы существования косной и живой материи - её информационная суть.
- •Некоторые важные свойства воды и белка, их объяснение с позиции живых процессов
- •Двойственное строение всех форм материи и каждой электромагнитной волны (информационного поля)
- •Гетеротрофы и автотрофы (первичная специализация клеток)
- •Глава 2. Клеточный уровень организации жизни её генетическая основа.
- •Строение клетки
- •Происхождение и жизненный цикл эукариотической клетки
- •Глава 3. Генетическая информация, ее наследственность и изменчивость.
- •Нуклеиновые кислоты – материальный носитель наследственной информации (молекулярные основы жизни).
- •Генетический код.
- •Строение хромосом. Кариотип
- •Деление клетки как процесс совершенствования и передачи информации от поколения к поколению
- •Глава 4. Организменный уровень организации живого.
- •4.1.Эволюция генома прокариот.
- •4.2.Эволюция генома эукариот
- •4.3.Понятие о генотипе и фенотипе, наследственности и изменчивости
- •4.4. Законы генетики Грегора Менделя.
- •4.4.1. Особенности генетического метода г. Менделя.
- •4.4.2. Генетическая символика и законы г. Менделя
- •4.4.3. Моногибридное скрещивание.
- •4.4.4. Тетрадный анализ
- •4.4.5. Типы аллельного взаимодействия генов
- •4.4.6. Дигибридное скрещивание
- •Глава 5. Молекулярные основы наследственности.
- •Трансформация и трансдукция.
- •Химический состав, пространственное строение и функции днк.
- •Репликация днк
- •Химический состав, структура, типы и функции рнк
- •Матричный принцип передачи генетической информации
- •Генетический код и его положение в днк
- •Этапы биосинтеза белка и регуляция белкового синтеза.
- •Строение гена эукариот и генетическая инженерия
- •Практическое использование генетической инженерии
- •Глава 6. Физическое понимание эволюционного развития живой материи – онтогенеза и филогенеза.
- •Общее представление об онтогенетическом и популяционном уровнях организации жизни.
- •Закон Геккеля для онтогенеза и филогенеза
- •Онтогенетический уровень организации жизни
- •Популяции и популяционно-видовой уровень живого
- •Синтетическая теория эволюции
- •Эволюция популяций и её элементарные факторы
- •Живой организм в индивидуальном и историческом развитии
- •Глава 7. Аксиомы биологии.
- •Что такое аксиома биологии?
- •Первая аксиома
- •Вторая аксиома
- •Третья аксиома
- •Четвертая аксиома
- •Клетка – основа эволюции биосферы планеты и новая обобщающая аксиома биологии
- •Клетка как открытая информационная система
- •Глава 8. Системный и концептуальный уровни эволюции материи в её научном познании.
- •Система и системность в научном подходе изучения окружающего мира.
- •Концептуальный подход к научному рассмотрению развития окружающего материального мира
- •Единство в материальном мире информации, энергии, времени и пространства (раздел писался совместно с н.А. Ярославцевым и будет шире представлен в монографии).
- •Информация и энергия.
- •Время и пространство
- •Концепции современного естествознания и эволюции материального мира
- •1.Концепция целостности материального мира.
- •2.Концепция эволюции материи (уровни организации материи –
- •3.Концепция информационной организации материи.
- •4.Концепция эволюции живой материи.
- •5.Концепция эволюции клетки или эволюция клетки как элементарной единицы живого и носителя её информации.
- •Глава 9. Целостная естественнонаучная картина материального мира (ценкмм).
- •Мир целостен.
- •Заключение.
- •Библиографический список.
- •Краткий словарь терминов (Глоссарий).
- •Вопросы к зачету и экзамену.
- •6 44116, Омск, ул. 27-я Северная,48
Глава 5. Молекулярные основы наследственности.
Трансформация и трансдукция.
Для более глубокого понимания материальной сути наследственности и её изменчивости и роли клетки, как хранителя и координатора информационной генетической основы, необходимо коснуться молекулярно-биохимических основ этих процессов.
Сегодня существует огромное количество работ прямых и косвенных доказательства ведущей роли ДНК в явлениях наследственности и изменчивости. Трансдукция и трансформация.
После обстоятельных исследований объективности существования законов Г. Менделя учёные начали изучать хромосомы. Обнаружилось, что основными материальными носителями генетической информации в клетке являются хромосомы. Результаты химических анализов показали, что хромосомы состоят из белков и ДНК. И за наследственность отвечает ДНК, в которой и сосредоточены гены.
Существуют множество косвенные доказательства ведущей роли ДНК в явлениях наследственности
разные клетки одного и того же организма несут строго одинаковое количество ДНК
в половых клетках количество ДНК в 2 раза меньше, чем в соматических клетках, что связано с поведением хромосом в мейозе.
при оплодотворении в зиготе исходное количество ДНК восстанавливается
мутагенное действие веществ (физических факторов) связано в первую очередь с действием их на ДНК
способность ДНК к самоудвоению (самовоспроизводству).
Одновременно наряду с косвенными доказательствами сегодня существуют и прямые доказательства того, что ДНК хранит генетический код. В первую очередь это связано с процессами трансформации и трансдукции. Эти явления были открыты с привлечением в исследованиях новых объектов: бактерий (кишечная палочка), бактериофагов (фаг, обитающий в кишечной палочке – фаг Т-2), вирусов (вирус табачной мозайки). Они имеют 1 хромосому, и если мутация произошла в каком-то гене, признак проявляется, поэтому можно установить за синтез какого белка отвечает ген.
В 1928 г. английским учёным Гриффитсом было открыто явление трансформации. Трансформация – это перенос генетической информации от одного организма к другому с помощью ДНК.
Работая с бактериями пневмококками, вызывающими пневмонию у мышей, Гриффитс обнаружил 2 штамма бактерий:
1 штамм вирулентный – вызывающий пневмонию, имеющий полисахаридную капсульную оболочку (жирное кольцо).
2 – авирулентный – не вызывающий пневмонию, не имеющий капсулы. Гриффитс вводил эти штаммы мышам и получил следующие результаты: 1. гибель 2. жизнь 3. жизнь 4. гибель
В 4-ом опыте в крови погибших мышей были снова обнаружены капсульные вирулентные бактерии. Гриффитс сделал вывод, что происходила изменение (трансформация) бактериального штамма за счет другого авирулентного (вирулентного нагретого). Вещество, обеспечивающее трансформацию было выделено в 1944 г. Американским генетиком Эвери – им оказалось ДНК, в которой записана информация о пневмонии. Т.о. было доказано, что именно ДНК, а не белок обладает свойством изменять наследственность.
трансдукция – явление переноса генетической информации от одной бактерии к другой с помощью бактериофага. При трансдукции участвуют 2 клетки – клетка-донор и клетка-реципиент. Фаг, внедряясь в клетку - донор размножается в ней на основе собственной вирусной ДНК, при этом некоторые фаги захватывают отдельные кусочки разрушенной ДНК клетки-донора. Попадая в среду, такие фаги внедряются в другие клетки-реципиенты, переносят этот ген и внедряют его в хромосому клетки-реципиента (здоровую клетку). Т.о. клетка-реципиент приобретает свойство, характерное для клетки-донора. Таким путем передается устойчивость к антибиотикам от 1 бактериального штамма к другому.
Оба эти исследования служили прямыми доказательствами роли ДНК в явлениях наследственности и легли в основу нового направления в биологии – генетической инженерии.