Участки днк организмов способные к передвижению и размножению в
Связанные понятия
Мобильные генетические элементы (МГЭ, англ. Mobile genetic elements, MGE) — последовательности ДНК, которые могут перемещаться внутри генома.
Ретротранспозоны (мобильные генетические элементы первого типа, или транспозоны, перемещающиеся через РНК-интермедиаты) — это генетические элементы, которые могут самовоспроизводиться в геноме и являются вездесущими компонентами ДНК многих эукариотических организмов.
Повторя́ющиеся после́довательности ДНК (англ. Repetitive DNA) — участки ДНК, включённые в геном, последовательность которых состоит из повторяющихся фрагментов. Выделяют 2 типа таких повторяющихся последовательностей.
Дупликация (лат. duplicatio — удвоение) — разновидность хромосомных перестроек, при которой участок хромосомы оказывается удвоенным. Может произойти в результате неравного кроссинговера, ошибки при гомологичной рекомбинации, ретротранспозиции.
Рекомбинация — перераспределение генетического материала (ДНК или РНК) путём разрыва и соединения разных молекул, приводящее к появлению новых комбинаций генов или других нуклеотидных последовательностей. В широком смысле слова включает в себя не только рекомбинацию между молекулами ДНК, но и перекомбинацию (сортировку) генетического материала на уровне целых хромосом или ядер, а также обмен плазмидами между клетками.
Горизонтальный перенос генов (ГПГ) — процесс, в котором организм передаёт генетический материал организму-непотомку. В отличие от горизонтального, о вертикальном переносе генов говорят, что при нем организм получает генетический материал от своего предка. В области интересов генетики основное место занимает вертикальный перенос генов. Однако в настоящее время горизонтальному переносу уделяется всё больше внимания.
Гомеобокс (англ. homeobox) — последовательность ДНК, обнаруженная в генах, вовлечённых в регуляцию развития у животных, грибов и растений. Эти гены кодируют факторы транскрипции, которые, как правило, переключают каскады других генов. Гомеобокс состоит приблизительно из 180 пар нуклеотидов и кодирует белковый домен длиной в 60 аминокислот (гомеодомен), который может связывать ДНК.
Открытая рамка считывания (англ. Open Reading Frame, ORF) — последовательность нуклеотидов в составе ДНК или РНК, потенциально способная кодировать белок. Основным признаком наличия ORF служит отсутствие стоп-кодонов (в случае РНК — обычно UAA, UGA и UAG) на достаточно длинном участке последовательности после стартового кодона (в подавляющем большинстве случаев — AUG). Поскольку в некоторых случаях стартовый и терминирующие кодоны отличаются от канонических, а также ввиду возможности супрессии (подавления.
Эндоге́нные ви́русные элеме́нты (англ. Endogenous viral elements) — последовательности ДНК вирусного происхождения в геноме невирусных организмов, которые присутствуют в клетках зародышевой линии и передаются по наследству. Иногда эндогенные вирусные элементы представлены полными вирусными геномами (провирусами), в других случае они являются фрагментами вирусных геномов. Провирусы могут сохранять потенциальную способность вызывать инфекцию, опосредуя образование новых вирусных частиц. При удвоении.
Гомеодомен — это структурный домен белков, связывающих ДНК или РНК, широко распространенный среди факторов транскрипции. Домен состоит из 60 остатков аминокислот, и образует структуру спираль-поворот-спираль, в которой альфа-спирали связаны короткими петлевыми участками. Две спирали на N-конце являются антипараллельными, и длиннее спирали на C-конце, которая перпендикулярна осям N-концевым петлям. Непосредственно С-концевая спираль взаимодействует с ДНК. Укладка доменов белков по типу гомеодомена.
Гомологи́чные хромосо́мы — пара хромосом приблизительно равной длины, с одинаковым положением центромеры и дающие одинаковую картину при окрашивании. Их гены в соответствующих (идентичных) локусах представляют собой аллельные гены — аллели, то есть кодируют одни и те же белки или РНК. При двуполом размножении одна гомологичная хромосома наследуется организмом от матери, а другая — от отца.
Трансду́кция (от лат. transductio — перемещение) — процесс переноса бактериальной ДНК из одной клетки в другую бактериофагом. Общая трансдукция используется в генетике бактерий для картирования генома. К трансдукции способны как умеренные фаги, так и вирулентные, последние, однако, уничтожают популяцию бактерий, поэтому трансдукция с их помощью не имеет большого значения ни в природе, ни при проведении исследований.
Гено́м — совокупность наследственного материала, заключенного в клетке организма. Геном содержит биологическую информацию, необходимую для построения и поддержания организма. Большинство геномов, в том числе геном человека и геномы всех остальных клеточных форм жизни, построены из ДНК, однако некоторые вирусы имеют геномы из РНК.
Энхансер (англ. enhancer — усилитель, увеличитель) — небольшой участок ДНК, который после связывания с ним факторов транскрипции стимулирует транскрипцию с основных промоторов гена или группы генов. Энхансеры не обязательно находятся в непосредственной близости от генов, активность которых они регулируют, и даже не обязательно располагаются с ними на одной хромосоме. Энхансеры могут располагаться как в 5'-, так и в 3'-положении относительно матричной цепи регулируемого гена и в любой ориентации к.
Некодирующая ДНК или Мусорная ДНК (англ. Non-coding DNA англ. junk DNA) — части геномной ДНК организмов, которые не кодируют последовательности белков. Некоторые некодирующие ДНК переводятся в функциональные некодирующие РНК-молекулы. Другие функции некодирующей ДНК включают регуляцию последовательностей кодирующих белки, центромер и теломер.
РНК-интерференция (англ. RNA interference, RNAi) — процесс подавления экспрессии гена на стадии транскрипции, трансляции, деаденилирования или деградации мРНК при помощи малых молекул РНК.
Инве́рсия — хромосомная перестройка, при которой происходит поворот участка хромосомы на 180°. Инверсии являются сбалансированными внутрихромосомными перестройками. Различают парацентрические (инвертированный фрагмент лежит по одну сторону от центромеры) и перицентрические (центромера находится внутри инвертированного фрагмента) инверсии. Инверсии играют роль в эволюционном процессе, видообразовании и в нарушениях фертильности.
Нуклеотидная последовательность, генетическая последовательность — порядок следования нуклеотидных остатков в нуклеиновых кислотах. Определяется при помощи секвенирования.
Клетки зародышевой линии — клетки многоклеточного организма, дифференцированные или отделённые таким образом, что в обычных процессах воспроизведения они дают начало потомству.Как правило, такая передача осуществляется в процессе полового размножения; обычно это процесс, включающий систематические изменения генетического материала, изменения, которые возникают во время рекомбинации, мейоза и оплодотворение или сингамии например. Однако, существует много исключений, включая процессы, такие как различные.
Геномный импринтинг — эпигенетический процесс, при котором экспрессия определённых генов осуществляется в зависимости от того, от какого родителя поступили аллели. Наследование признаков, определяемых импринтируемыми генами, происходит не по Менделю. Импринтинг осуществляется посредством метилирования ДНК в промоторах, в результате чего транскрипция гена блокируется. Обычно импринтируемые гены образуют кластеры в геноме. Импринтинг некоторых генов в составе генома показан для насекомых, млекопитающих.
Соматические клетки (др.-греч. σῶμα — тело) — клетки, составляющие тело (сому) многоклеточных организмов и не принимающие участия в половом размножении. Таким образом, это все клетки, кроме гамет.
Консервати́вные после́довательности (англ. conserved sequences) — схожие или идентичные последовательности, встречающиеся в биологических полимерах: нуклеиновых кислотах, первичной и пространственной структурах белков, полисахаридах как в пределах особей разных видов (ортологичные последовательности), так и в пределах одной особи (паралогичные последовательности). Ортологичные последовательности являются подтверждением того, что определённые последовательности могут поддерживаться эволюцией, несмотря.
Центромера — участок хромосомы, который связывает сестринские хроматиды, играет важную роль в процессе деления клеточного ядра и участвует в контроле экспрессии генов. Характеризуется специфическими последовательностью нуклеотидов и структурой.
Теломе́ры (от др.-греч. τέλος — конец и μέρος — часть) — концевые участки хромосом. Теломерные участки хромосом характеризуются отсутствием способности к соединению с другими хромосомами или их фрагментами и выполняют защитную функцию.
Изоформа белка — любая из нескольких разных форм одного и того же белка. Различные формы белка могут быть образованы связанными генами, или могут возникнуть из того же гена путём альтернативного сплайсинга. Большое количество изоформ вызваны однонуклеотидными полиморфизмами — небольшими генетическими различиями между аллелями одного и того же гена. Это происходит в определенных отдельных местах расположения нуклеотидов на гене.
Делеции (от лат. deletio — уничтожение) — хромосомные перестройки, при которых происходит потеря участка хромосомы. Делеция может быть следствием разрыва хромосомы или результатом неравного кроссинговера. По положению утерянного участка хромосомы делеции классифицируют на внутренние (интерстициальные) и концевые (терминальные).
Подавление экспрессии генов (сайленсинг генов от англ. gene silencing, или в частности, выключение гена) — это общий термин, описывающий эпигенетический процесс регуляции генов. При этом последовательность нуклеотидов не изменяется, а лишь прекращается экспрессия соответствующего гена. Для выключения генов в лабораторных условиях применяют метод нокдауна генов.
Метилирование ДНК — это модификация молекулы ДНК без изменения самой нуклеотидной последовательности ДНК, что можно рассматривать как часть эпигенетической составляющей генома.
Амплификация (лат. amplificatio — усиление, увеличение), в молекулярной биологии — процесс образования дополнительных копий участков хромосомной ДНК, как правило, содержащих определённые гены либо сегменты структурного гетерохроматина. Амплификация может быть ответом клеток на селективное воздействие (например, при действии метотрексата). Амплификация — один из механизмов активации онкогенов в процессе развития опухоли, например, онкогена N-myc при развитии нейробластомы. Также амплификация — накопление.
Цис-регуляторные элементы (или цис-элементы) — участки ДНК или РНК, регулирующие экспрессию генов, находящихся на той же молекуле (обычно хромосоме).
Ретрови́русы (лат. Retroviridae, от лат. retro — обратный) — семейство РНК-содержащих вирусов, заражающих преимущественно позвоночных. Наиболее известный и активно изучаемый представитель — вирус иммунодефицита человека.
Вектор (в генетике) — молекула нуклеиновой кислоты, чаще всего ДНК, используемая в генетической инженерии для передачи генетического материала внутрь клетки, в том числе в клетку живого многоклеточного организма in vivo.
Ви́рус гепати́та де́льта, или ви́рус гепати́та D (англ. Hepatitis delta virus, HDV), — инфекционный агент, вызывающий гепатит D у человека. Строго говоря, этот небольшой РНК-содержащий инфекционный агент является вирусом-сателлитом, поскольку для его размножения в клетках и развития инфекции необходимо, чтобы клетки были заражены вирусом гепатита В (HBV). HDV использует оболочечные белки вируса гепатита В (HBsAg) для упаковки своего генома.
Транслока́ция — тип хромосомных мутаций, при которых происходит перенос участка хромосомы на негомологичную хромосому. Отдельно выделяют реципрокные транслокации, при которых происходит взаимный обмен участками между хромосомами, и Робертсоновские транслокации, или центрические слияния, при которых происходит слияние акроцентрических хромосом с полной или частичной утратой материала коротких плеч.
Комплементарная ДНК (кДНК, англ. сDNA) — это ДНК, синтезированная на матрице зрелой мРНК в реакции, катализируемой обратной транскриптазой.
Конденсины — большие белковые комплексы, которые играют главную роль в расхождении хромосом во время митоза и мейоза.
Локус (лат. locus — место) в генетике означает местоположение определённого гена на генетической или цитологической карте хромосомы. Вариант последовательности ДНК в данном локусе называется аллелью. Упорядоченный перечень локусов для какого-либо генома называется генетической картой.
Плазми́ды (англ. plasmids) — небольшие молекулы ДНК, физически обособленные от хромосом и способные к автономной репликации. Главным образом плазмиды встречаются у бактерий, а также у некоторых архей и эукариот (грибов и высших растений). Чаще всего плазмиды представляют собой двухцепочечные кольцевые молекулы. Несмотря на способность к размножению, плазмиды, как и вирусы, не рассматриваются в качестве живых организмов.
Хромосомные перестройки (хромосомные мутации, или хромосомные аберрации) — тип мутаций, которые изменяют структуру хромосом. Классифицируют следующие виды хромосомных перестроек: делеции (утрата участка хромосомы), инверсии (изменение порядка генов участка хромосомы на обратный), дупликации (повторение участка хромосомы), транслокации (перенос участка хромосомы на другую), а также дицентрические и кольцевые хромосомы. Известны также изохромосомы, несущие два одинаковых плеча. Если перестройка изменяет.
Доме́н (англ. domain, лат. regio), или надцарство — в биологической систематике самый верхний уровень (ранг) группировки организмов в системе, включающий в себя одно или несколько царств.
Оперон — функциональная единица генома у прокариот, в состав которой входят цистроны (гены, единицы транскрипции), кодирующие совместно или последовательно работающие белки и объединенные под одним (или несколькими) промоторами. Такая функциональная организация позволяет эффективнее регулировать транскрипцию этих генов.
Урок биологии в 10 классе
Тема урока: Причины возникновения мутаций. Искусственный мутагенез
образовательные:
углубить и конкретизировать знания о мутационном процессе;
сформировать представление о мутагенных факторах среды обитания, свойствах мутагенов и механизмах защиты от мутаций, значении мутаций в природе и жизни человека;
познакомить учащихся с практическим использованием мутагенов для экспериментального получения мутаций.
воспитательные:
воспитание общей культуры учебной деятельности (умения слушать, работать в парах, воспитание культуры речи);
развивающие:
формирование навыков логического мышления;
Средства обучения:
презентация по теме урока;
рабочие карты урока;
Базовые понятия и термины:
мутагены, мутагенез, комутагены, антимутагены
урок изучения и усвоения нового материала
Организационный момент
Приветствие, регистрация отсутствующих, создание оптимальной рабочей обстановки урока.
Повторение и актуализация знаний
Фронтально (на магнитной доске вывешиваются термины для повторения).
Какую тему мы изучаем?
Что такое наследственность?
Что такое изменчивость?
Что такое генотип?
Что такое фенотип?
Что такое мутации?
Кто является создателем мутационной теории?
Сформулируйте мутационную теорию.
Какие мутации называются генными?
Какие мутации называются хромосомными?
Какие мутации называются геномными?
Деятельность учащихся – дают определения терминов.
Изучение нового материала
Сегодня мы продолжаем разговор о мутациях. Послушайте стихотворные строки(слайд 1)
И что же видит. За столом
Сидят чудовища кругом:
Один в рогах с собачьей мордой,
Другой с петушьей головой,
Здесь ведьма с козьей бородой,
Тут остров чопорный и гордый,
Там карла с хвостиком, а вот
Полужуравль и полукот.
Деятельность учащихся – вспоминают, отвечают на вопрос.
Как можно назвать героев этих строк? (учащиеся отвечают: - Мутанты)
Возможно ли в природе возникновение таких мутантов, и будут ли они сохранены естественным отбором?
(учащиеся: - Организмы с такими изменениями могут появиться в природе, но выбраковываются естественным отбором, т.к. являются нежизнеспособными в современной среде обитания)
Какие причины приводят к появлению мутаций? (учащиеся пытаются ответить на вопрос)
На этот вопрос мы должны ответить сегодня на уроке.
Тема урока (слайд 2). Запишите в рабочую карту дату, фамилию, тему урока.
Цель урока (слайд 3): в конце урока вы должны
ЗНАТЬ – понятия мутагены и мутагенез, группы мутагенов, свойства мутагенов, факторы защиты клеток от мутаций, значение искусственного мутагенеза в селекционной работе, значение мутаций в природе и жизни человека;
УМЕТЬ – пользоваться биологической терминологией, называть группы мутагенов и характеризовать их свойства, пояснять эволюционное значение мутаций.
Причинами мутаций являются действия факторов, называемых мутагенными (слайд 4)
Мутагены – факторы, вызывающие мутации.
Мутагенез - процесс появления мутаций.
Деятельность учащихся – заполняют рабочую карту.
Характеристику мутагенов дают экспертные группы учащихся (каждая группа – пара учащихся).
Примерные сокращённые выступление учащихся.
1 мини-группа: В настоящее время хорошо изучены факторы среды, оказывающие наиболее мощное мутагенное действие. Выделяют три основные группы мутагенов: физические, химические и биологические. Мы охарактеризуем физические мутагенные факторы.
Ультрафиолетовое излучение проникает через покровные ткани на несколько микрометров и вызывает соматические мутации. Наблюдается старение кожи, развитие злокачественных опухолей. Температурный фактор вызывает мутации при сильных своих воздействиях: сильное охлаждение может вызвать мутации в лёгких.
2 мини-группа: химические мутагены очень разнообразны по составу и механизму действий. К ним относятся ядохимикаты и химическое оружие, средства бытовой химии и некоторые лекарственные препараты, пищевые добавки и красители. Список можно продолжить. Они разным образом взаимодействуют с ДНК, вызывая её повреждения. Некоторые повреждают клеточные органеллы, например, клеточный центр, нарушая ход деления клетки (внутриклеточный яд колхицинтранспозонами.). Вызывают генные и геномные мутации.
Деятельность учащихся: слушают выступления экспертных групп, изучают информацию на слайдах, записывают информацию в таблицу.
Если вы внимательно слушали, то обратили внимание, что есть факторы, вызывающие мутации, усиливающие мутации и ослабляющие действие мутагенов. Под таблицей в контрольно-обучающей карте записаны термины - комутагены и антимутагены. Попытайтесь по смыслу дать им определения.
Деятельность учащихся: во время беседы формулируются определения терминов, записываются в карту.
Комутагены – усиливают действие мутагенов (СО, никотин, некоторые смолы сигаретного дыма, нефтепродукты, вещества в карамели, некоторые пищевые добавки).
Антимутагены – нейтрализуют действие мутагенов (витамины, I2-содержащие препараты, пектиновые вещества, антиоксиданты).
Следующий вопрос – Какими свойствами обладают мутагены?
4 мини-группа (слайд 5): Все мутагены, независимо от их природы, обладают следующими свойствами:
Универсальность – одни и те же мутагены вызывают мутации у всех живых организмов.
Ненаправленность – один и тот же мутаген, воздействующий на родственные организмы, вызывает у них разные мутации.
Отсутствие нижнего порога – слабый мутаген может вызвать более сильные мутации, чем сильный и наоборот.
Несмотря на огромное количество мутагенов, мутации случаются не часто: 10 -6 – 10 -7 – частота мутации одной аллели генов в экологически чистой среде. При повышенном фоне мутагенов частота мутаций увеличивается до 10 -4 – 10 -5 .
Кажется, что вероятность их ничтожно мала, но из-за огромного количества генов в организме 10% генов взрослого организма мутантны. С возрастом мутации накапливаются.
В процессе эволюции клетки живых организмов выработали механизмы защиты от мутаций.
5 мини-группа: Эти механизмы являются свойствами генетического кода (слайд 6).
При репликации ДНК образуются её точные копии.
Вырожденность кода? (Одна аминокислота кодируется несколькими триплетами нуклеотидов)
Экстракопирование важных генов – наиболее важные гены по несколько раз записаны в ДНК.
Парность хромосом – при повреждении одной хромосомы гены, аллельные поврежденным, продолжают работать.
Деятельность учащихся: заполнение контрольно-обучающей карты.
Из всего выше сказанного создаётся впечатление, что мутации – крайне нежелательные явления для организмов. Однако, искусственный мутагенез широко используется в селекционной работе. Зачем? Слово следующей экспертной группе.
6 мини- группа: открытие мутагенных факторов позволило использовать их в практике селекционной работы. Благодаря искусственному мутагенезу были созданы многие новые сорта растений, штаммы микроорганизмов (слайд 7).
Искусственный мутагенез — контролируемый человеком процесс возникновения мутаций путём воздействия радиационного излучения и химических веществ, успешно применяемый в селекции растений и микроорганизмов.
Благодаря этому методу созданы новые сорта картофеля, томатов, кукурузы, хлопчатника, пшеницы, устойчивых к неблагоприятным погодным условиям и с высокой урожайностью. Большинство современных сельскохозяйственных сортов растений полиплоидны благодаря использованию колхицина.
Успешно этот метод применяется в селекции микроорганизмов. Современные штаммы гриба пеницилла в 1000 раз продуктивнее своих природных предков.
Деятельность учащихся: заполнение контрольно-обучающей карты.
Каково значение мутации? (слайд 8)
В природе – мутации, находящиеся в гетерозиготном состоянии являются резервом наследственной изменчивости, материалом для естественного отбора.
Для человека – материал для искусственного отбора, могут вызвать тяжёлые заболевания, иногда – с летальным исходом.
Подведение итогов
Какую тему изучали?
Что нового узнали?
Каково практическое значение полученных знаний?
Что оказалось непонятно, мы сейчас узнаем. Далее работаем с контрольно-обобщающими картами: выполните задания тестов (отмечайте правильные ответы кружочками).
По окончанию работы:
Консультанты – проверьте результаты, запишите ошибки.
Работа над ошибками.
Закрепление изученного материала
Работа с тестами в контрольно-обучающей карте.
Задание на дом: (слайд 9)
Изучить §40, повт. §37; 38. Учебник Биология. 10-11 классы: учеб. Для общеобразоват. Организаций: углубл. Уровень: в 2 ч., ч. 1 /[П.М.Бородин, Л.В.Высоцкая, Г.М.Дымшиц и др.]; под ред. В.К. Шумного и Г.М.Дымшица. – М.: Просвещение 2014.
Приложение 1
Контрольно-обучающая карта ученика(цы) __________________________________________
Тема: Причины мутаций. Искусственный мутагенез
Мутагены -_______________________________________________________________
Мутагенез -_____________________________________________________________________
Вирусы – это мельчайшие возбудители многочисленных инфекционных заболеваний живых существ. Они являются внутриклеточными паразитами и не способными к жизнедеятельности вне живых клеток.
Человек встречается с вирусами, прежде всего, как с возбудителями наиболее распространенных болезней, поражающих все живое на Земле: людей, животных, растения и даже одноклеточные организмы – бактерии, грибы, простейших.
В настоящее время резко увеличился удельный вес вирусных инфекций в инфекционной патологии человека – он достиг почти 80%. ,возникла проблема пандемии короновирусной пневмонии во всём мире. Каждый день в средствах массовой информации мы слышим об увеличении количества заражённых.
Меня заинтересовала данная глобальная проблема и в связи с этим целью моей работы явилось: изучение строения вирусов, состава, особенностей жизнедеятельности, меры предупреждения вирусных заболеваний
1. собрать информацию и обобщить материал о вирусах как представителях неклеточной формы жизни
2. выяснить вирусные заболевания организмов и их профилактику; выступить с результатами работы
Гипотеза – изучив строение, особенности жизнедеятельности вирусов можно предупредить вирусные заболевания
- объект исследования – вирусы.
- метод исследования: теоретический
Продукт проекта – модель вируса
1. Открытие вирусов
Вирусы оказались очень малыми частицами, их невозможно увидеть в обыкновенный световой микроскоп. Поэтому в тридцатые годы двадцатого столетия после изобретения электронного микроскопа вирусы были исследованы одними из первых как биологические структуры.
1.1 Какова роль вирусов в природе?
Вирусы являются возбудителями заболеваний у представителей всех групп живых существ (от бактерий до человека). Вирусы выступают регуляторами численности организмов.
2. Как появились вирусы: гипотезы
3. Вирусы как форма жизни и их размножение
Вирусы можно считать неклеточной формой жизни. Для них характерны свойства живых организмов, но только при нахождении вируса в клетке-хозяине. Вне клетки их свойства никак не проявляются и наступает гибель.
4. Вирусные заболевания
Вирусы по своей природе являются паразитами. Проникая в клетки организма – хозяина, они вызывают симптомы разных инфекционных заболеваний. Известны и изучены серьёзные заболевания животных такие, как ящур крупного рогатого скота, рожистое воспаление свиней, чума птиц, миксоматоз кроликов. У растений возникает вирусное заболевание – мозаика листьев. Оно приводит к появлению жёлтых пятен на листьях, их морщинистости, что влияет на урожайность растений. Серьёзные последствия вызывают вирусы жёлтой мозаики турнепса, табачной мозаики, карликовой кустистости томатов. Это сильно снижает селекционные качества сортов растений.
4.1 Каким вирусным заболеваниям подвержен человек
Это такие заболевания, как грипп, свинка, краснуха, гепатит А, гепатит В, СПИД и др.(Таб 1) Полностью защитить человека от таких вирусных заболеваний как грипп нельзя. Но при правильной профилактике можно сократить частоту заболевания. Для обеспечения организму экологической безопасности необходимо: употреблять в пищу качественные продукты и воду; стараться избегать попадания в организм тяжелых металлов, радионуклидов, пестицидов и других ядов; отказаться от вредных привычек; не принимать лекарств без рекомендации врача и др.
Таблица1. - Вирусы, опасные для человека
Основные семейства, роды вирусов, отдельные вирусы
Размер вирусов в нанометрах (нм)
вирусов, встречаю-щихся в природе
Число типов вирусов, патогенных для человека
Вероят-ность встречи с вирусом
Болезни, вызываемые вирусами
ДНК-содержащие вирусы
Семейство вирусов оспы
Оспа человека и животных
Семейство вирусов герпеса
Болезни глаз, слизистых оболочек, кожи; иногда опухоли и энцефалиты
Вирус ветряной оспы
Гепатит В (сывороточный гепатит)
Семейство аденовирусов
Острые респираторные заболевания, болезни глаз
Род папилломави-русов
Род полиомавиру-сов
Энцефалопатии, возможно опухоли
РНК-содержащие вирусы
Семейство рабдовирусов
Бешенство, везикулярный стоматит
Семейство коронавирусов
Острые респираторные заболевания
Семейство парамиксовирусов
Острые респираторные заболевания
Эпидемический паротит (свинка)
Семейство ортомиксовирусов
Семейство буньявирусов
Энцефалиты, москитные лихорадки
Семейство ретровирусов
Предполагаемые возбудители рака, саркомы, лейкозов
Семейство реовирусов
Острые респираторные заболевания
Род ротавирусов
Семейство тогавирусов
Энцефалиты, геморрагические лихорадки
Род вирусов краснухи
Семейство пиконавирусов
Острые респираторные заболевания
Вирусы гепатита А
Гепатит А (инфекционный)
1.Вирусы - мельчайшие организмы, их размеры колеблются от 12 до 500 нанометров. Мелкие вирусы равны крупным молекулам белка. Вирусы - резко выраженные паразиты клеток. Важнейшими отличительными особенностями вирусов являются следующие отличия:
Они содержат в своем составе только один из типов нуклеиновых кислот: либо рибонуклеиновую кислоту (РНК), либо дезоксирибонуклеиновую (ДНК), - а все клеточные организмы, в том числе и самые примитивные бактерии, содержат и ДНК, и РНК одновременно.
Не обладают собственным обменом веществ, имеют очень ограниченное число ферментов. Для размножения используют обмен веществ клетки - хозяина, ее ферменты и энергию.
Могут существовать только как внутриклеточные паразиты и не размножаются вне клеток тех организмов, в которых паразитируют.
2.Известны и изучены серьёзные заболевания животных такие, как ящур крупного рогатого скота, рожистое воспаление свиней, чума птиц, миксоматоз кроликов. У растений возникает вирусное заболевание – мозаика листьев. Оно приводит к появлению жёлтых пятен на листьях, их морщинистости, что влияет на урожайность растений. Серьёзные последствия вызывают вирусы жёлтой мозаики турнепса, табачной мозаики, карликовой кустистости томатов. Это сильно снижает селекционные качества сортов растений. Для человека характерны такие заболевания, как грипп, свинка, краснуха, гепатит А, гепатит В, СПИД и др. Полностью защитить человека от таких вирусных заболеваний как грипп невозможно.
К мерам профилактики вирусных инфекций можно отнести: использование масок во время эпидемий, соблюдение личной гигиены, укрепление иммунитета, вакцинацию.
Вирусология — наука, которая занимается изучением вирусов.
Плазмиды — небольшие молекулы ДНК, физически обособленные от хромосом и способные к автономной репликации. Главным образом плазмиды встречаются у бактерий.
Размножение - присущее всему живому свойство воспроизведения себе подобных. Размножение обеспечивает преемственность и непрерывность жизни.
Выделяют две основные формы размножения: бесполое и половое.
Бесполое размножение
Бесполое размножение осуществляется только одной родительской особью без участия половых клеток. Появление дочернего организма происходит из соматических клеток.
Важно заметить, что обычно потомству передаются только мутации, которые происходят в половых клетках (гаплоидных - n). Однако в случае бесполого размножения потомству передаются мутации в соматических клетках (диплоидных - 2n).
Делением материнской клетки на дочерние размножаются все бактерии и простейшие (амеба, эвглена зеленая, инфузории, водоросли).
Обратите внимание, что у ядерных организмов (эукариот) деление клетки подразумевает митоз, а у доядерных (прокариот) - простое бинарное деление (такая разница связана с отсутствием у прокариот ядра).
Часто бесполое размножение помогает быстро увеличить численность вида, оно активируется при благоприятных условиях среды. Осенью, при наступлении неблагоприятных условий становится активно половое размножение.
Споруляция подразумевает размножение с помощью специализированных клеток - спор. Эта форма размножения распространена у растений (водорослей, мхов, папоротников, хвощей и плаунов), грибов и некоторых простейших (споровики - малярийный плазмодий).
У одноклеточной зеленой водоросли - хламидомонады, споры имеют жгутики, вследствие чего называются зооспорами. У растений процесс образования спор происходит в обособленных мешковидных образованиях - спорангиях. Споры покрыты защитной оболочкой, служат для размножения и расселения растений и грибов.
Помимо этого, споры грибов и простейших помогают им пережить влияние неблагоприятных факторов внешней среды, например пересыхание водоема. При наступлении благоприятных условий грибы и простейшие освобождаются от спор и продолжают рост и развитие.
Вариантов вегетативного размножения у растений - масса, им посвящена отдельная статья. Растения размножают с помощью клубнелуковиц, клубней, корнеплодов, корневищ, усов, отводок, черенков, луковиц, делением кустов. Прививка - также является вариантом вегетативного размножения.
В случае вегетативного размножения дочерний организм представляет собой генетическую копию материнского организма, а также имеет шанс унаследовать мутации в соматических клетках.
У некоторых животных дочерние организмы могут появляться из группы клеток - прямо на теле родительской особи. В этом случае небольшой участок тела отделяется от родительского организма и развивается самостоятельно.
Почкованием размножаются многие кишечнополостные, например - пресноводный полип - гидра.
Некоторые живые существа в ходе эволюции развили поразительную способность к регенерации (лат. re - вновь и genus - поколение) - замещению утраченной части организма.
У молочной планарии способность к регенерации развита настолько, что, если разделить ее на несколько частей, то из каждой части восстановится полноценный организм.
Является искусственным методом размножения, которым занимается отдельное направление биологии - биотехнология. Клоном называют дочернюю особь, идентичную в генетическом отношении родительской особи.
На настоящий момент бурно развивается направление выращивания искусственных органов, которые могут заменить "естественные" органы, утратившие вследствие болезней свои физиологические и анатомические свойства.
Половое размножение
Осуществляется с помощью особых половых клеток (гамет). Имеет огромное эволюционное значение, так как в результате него образуются особи с новыми комбинациями генов, новыми признаками. Такие особи являются материалом для естественного отбора.
В результате бесполого размножения появляются генетические копии материнских организмов, которые содержат точно такой же набор генов в ДНК. В этом случае при изменении условий среды, если погибает одна особь, рискуют погибнуть все "генетические копии", так как они не обладают разнообразием, имеют одинаковый генотип, а значит одинаково не приспособлены.
Половое размножение в схожих условиях выигрывает значительно, так как создает генетическое разнообразие.
В ходе гаметогенеза у мужских и женских особей образуются половые клетки (гаметы): сперматозоиды (n) и яйцеклетки (n). При оплодотворении происходит их слияние, образуется зигота (2n). Далее следует эмбриональный период развития, который переходит в постэмбриональный.
У ряда организмов существуют свои особые варианты полового процесса. Таким является процесс конъюгации у инфузорий. Конъюгация (лат. conjugatio - соединение) сопровождается обменом ядер между клетками партнеров при их непосредственном контакте.
Важно заметить, что это пример полового процесса без размножения, так как увеличения числа особей не происходит. Однако две разошедшиеся клетки после конъюгации содержат новые комбинации генов, что в дальнейшем приведет к развитию новых признаков и появлению новых свойств у их потомства.
Партеногенез (греч. παρθένος — дева, девица, девушка + γένεσις — возникновение) - одна из форм полового размножения, так называемое "девственное размножение".
При партеногенезе дочерний организм развивается из неоплодотворенной яйцеклетки. Несмотря на то, что в этом процессе не участвует мужская половая клетка, партеногенез относят к половому размножению, так как дочерний организм развивается из половой клетки - яйцеклетки.
Партеногенез выполняет важную функцию регуляции соотношения полов у пчел: из неоплодотворенной яйцеклетки развиваются самцы, из оплодотворенной - самки. Партеногенез встречается также у муравьев, термитов, тлей.
Говоря о половом размножении нельзя не упомянуть интересное явление в природе - гермафродитизм. Это явление заключается в наличии у особи как мужских, так и женских половых органов (назван по имени мифического обоеполого существа - Гермафродита). Аналогичное явление у растений называется однодомностью: и мужские, и женские цветки в таком случае расположены на одном растении.
Очевидно, что особи гермафродиты вырабатывают два типа половых клеток: и сперматозоиды (мужские гаметы), и яйцеклетки (женские гаметы). Гермафродитизм чаще встречается у низших, более примитивных животных. Гермафродитами являются многие черви, моллюски, кишечнополостные.
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Читайте также: