БИОЛОГИЯ
ПОСОБИЕ ДЛЯ ПОСТУПАЮЩИХ В ВУЗЫ
Под редакцией М. В. Гусева и Л. А. Каменского
Издательство Московского университета 2002
Москва МИР 2002
УДК 57 ББК 28.0 Б63
Коллектив авторов:
С. А. Баландин, Г. А. Белякова, М. А. Валовая, Л. Л. Великанов,
Г. И. Гончарова, I Н. Н. Гуртовой | , В.. А. Дубынин, Р. А. Зиновкин,
А. А. Каменский, А. И. Ким, М. А. Ланге, Е. Н. Никерясова,
А. Б. Поповкина, А. И. Рубцов, Н. А. Соколова, В. М. Харитонов
Рецензенты:
член-корреспондент РАН Е. А. Криксунов; профессор С. А. Чепурнов
Б63 Биология: Пособие для поступающих в вузы/Под ред. М. В. Гусева, А.А. Каменского. ╫ М.: Изд-во МГУ: Мир, 2002. ╫ 576 с, ил. ISBN 5-211-04515-7 (Иза-во МГУ) ISBN 5-03-003512-5
Пособие написано преподавателями МГУ им. М. В. Ломоносова в соответствии с программой по биологии для выпускников средней школы, которая является основой для проведения вступительных экзаменов в вузы. Материал изложен на современном уровне и доступен для школьников и абитуриентов. Особое внимание обращено на те разделы биологии, которые не всегда точно и полно изложены в соответствующих учебниках и вызывают наибольшие трудности при сдаче экзаменов в МГУ и другие вузы.
Для школьников старших классов, интересующихся биологией, и абитуриентов, поступающих на биологические, медицинские, психологические, экологические, ветеринарные, сельскохозяйственные и другие специальности вузов.
Содержание
ПРЕДИСЛОВИЕ 8
1 РАСТЕНИЯ 9
БОТАНИКА - НАУКА О РАСТЕНИЯХ 9
ОБЩИЙ ПЛАН СТРОЕНИЯ ВЫСШИХ РАСТЕНИЙ 9
ВЕГЕТАТИВНЫЕ ОРГАНЫ ВЫСШИХ РАСТЕНИЙ 11
КОРЕНЬ 11
ПОБЕГ 14
ЛИСТ 17
СТЕБЕЛЬ 19
ВЕГЕТАТИВНОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ ЦВЕТКОВЫХ РАСТЕНИЙ 21
ГЕНЕРАТИВНЫЕ ОРГАНЫ И ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ ЦВЕТКОВЫХ РАСТЕНИЙ 22
ЦВЕТОК 22
СОЦВЕТИЕ 24
ПЛОД 25
СЕМЯ 26
ПРИНЦИПЫ СИСТЕМАТИКИ И НОМЕНКЛАТУРЫ РАСТЕНИЙ 28
ОСНОВНЫЕ ГРУППЫ РАСТЕНИЙ 29
ОТДЕЛ ВОДОРОСЛИ 29
ОТДЕЛ МОХОВИДНЫЕ, ИЛИ МХИ 32
ОТДЕЛ ПЛАУНОВИДНЫЕ, ИЛИ ПЛАУНЫ 34
ОТДЕЛ ХВОЩЕВИДНЫЕ, ИЛИ ХВОЩИ 36
ОТДЕЛ ПАПОРОТНИКОВИДНЫЕ, ИЛИ ПАПОРОТНИКИ 36
ОТДЕЛ ГОЛОСЕМЕННЫЕ 38
КЛАСС ХВОЙНЫЕ 40
ОТДЕЛ ЦВЕТКОВЫЕ, ИЛИ ПОКРЫТОСЕМЕННЫЕ 42
КЛАСС ДВУДОЛЬНЫЕ 43
Семейство Крестоцветные (Капустные) 43
Семейство Розоцветные, или Розовые 45
Семейство Бобовые, или Мотыльковые 46
Семейство Паслёновые 47
Семейство Сложноцветные (Астровые) 48
КЛАСС ОДНОДОЛЬНЫЕ 50
Семейство Лилейные 50
Семейство Злаки, или Мятликовые 51
2 БАКТЕРИИ. ГРИБЫ. ЛИШАЙНИКИ 54
БАКТЕРИИ 54
ГРИБЫ 56
ЛИШАЙНИКИ 59
3 ЖИВОТНЫЕ 61
ЗООЛОГИЯ - НАУКА О ЖИВОТНЫХ 61
ОДНОКЛЕТОЧНЫЕ, ИЛИ ПРОСТЕЙШИЕ 63
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОДНОКЛЕТОЧНЫХ 63
ТИП САРКОМАСТИГОФОРЫ 64
ТИП СПОРОВИКИ 66
ТИП ИНФУЗОРИИ, ИЛИ РЕСНИЧНЫЕ 67
ПОДЦАРСТВО МНОГОКЛЕТОЧНЫЕ 68
ТИП КИШЕЧНОПОЛОСТНЫЕ 68
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА 68
КЛАСС ГИДРОЗОИ 69
КЛАСС СЦИФОИДНЫЕ 70
КЛАСС КОРАЛЛОВЫЕ ПОЛИПЫ 70
ТИП ПЛОСКИЕ ЧЕРВИ 71
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА 71
КЛАСС РЕСНИЧНЫЕ ЧЕРВИ 72
КЛАСС СОСАЛЬЩИКИ 72
ТИП КРУГЛЫЕ ЧЕРВИ (НЕМАТОДЫ) 74
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА 74
НЕМАТОДЫ - ПАРАЗИТЫ ЧЕЛОВЕКА 75
НЕМАТОДЫ - ПАРАЗИТЫ РАСТЕНИЙ 75
ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ ПАРАЗИТИЧЕСКИХ ЧЕРВЕЙ 76
ТИП КОЛЬЧАТЫЕ ЧЕРВИ 76
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА 76
КЛАСС МНОГОЩЕТИНКОВЫЕ ЧЕРВИ 77
КЛАСС МАЛОЩЕТИНКОВЫЕ ЧЕРВИ 77
ТИП МОЛЛЮСКИ 79
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА 79
КЛАСС БРЮХОНОГИЕ, ИЛИ УЛИТКИ 80
КЛАСС ДВУСТВОРЧАТЫЕ 81
ТИП ЧЛЕНИСТОНОГИЕ 82
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА 82
КЛАСС РАКООБРАЗНЫЕ 85
КЛАСС ПАУКООБРАЗНЫЕ 86
КЛАСС НАСЕКОМЫЕ 88
НАСЕКОМЫЕ С ПОЛНЫМ ПРЕВРАЩЕНИЕМ 91
Отряд Жесткокрылые 91
Отряд Чешуекрылые, или Бабочки 91
Отряд Двукрылые 92
Отряд Перепончатокрылые 93
НАСЕКОМЫЕ С НЕПОЛНЫМ ПРЕВРАЩЕНИЕМ 94
Отряд Прямокрылые 94
ТИП ХОРДОВЫЕ 94
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТИПА 94
ПОДТИП ОБОЛОЧНИКИ 95
ПОДТИП БЕСЧЕРЕПНЫЕ 96
ПОДТИП ЧЕРЕПНЫЕ, ИЛИ ПОЗВОНОЧНЫЕ 98
КЛАСС КРУГЛОРОТЫЕ 98
НАДКЛАСС РЫБЫ 98
КЛАСС ЗЕМНОВОДНЫЕ 103
КЛАСС ПРЕСМЫКАЮЩИЕСЯ 108
КЛАСС ПТИЦЫ 112
Класс Млекопитающие 118
4 ЧЕЛОВЕК И ЕГО ЗДОРОВЬЕ 127
ОБЩИЙ ОБЗОР ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА 127
ТКАНИ, ИХ СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ 128
ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА 130
СКЕЛЕТ 131
СТРОЕНИЕ КОСТЕЙ 131
СОЕДИНЕНИЯ КОСТЕЙ В СКЕЛЕТЕ 132
ОТДЕЛЫ СКЕЛЕТА 132
МЫШЦЫ 134
ПОПЕРЕЧНОПОЛОСАТЫЕ СКЕЛЕТНЫЕ МЫШЦЫ 134
ГЛАДКИЕ МЫШЦЫ 138
ВНУТРЕННЯЯ СРЕДА ОРГАНИЗМА 138
КРОВЬ 139
СОСТАВ КРОВИ 139
Плазма крови 139
Форменные элементы крови 140
ГРУППЫ КРОВИ 142
СВЕРТЫВАНИЕ КРОВИ 143
ЛИМФА 143
ИММУНИТЕТ 144
КРОВООБРАЩЕНИЕ 144
СЕРДЦЕ 144
СТРОЕНИЕ СЕРДЦА 144
ОСОБЕННОСТИ СЕРДЕЧНОЙ МЫШЦЫ. 145
МЕХАНИЗМ СЕРДЕЧНЫХ СОКРАЩЕНИЙ 145
РАБОТА СЕРДЦА 146
ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАММА 146
РЕГУЛЯЦИЯ СЕРДЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ 147
БОЛЬШОЙ И МАЛЫЙ КРУГИ КРОВООБРАЩЕНИЯ 148
ДВИЖЕНИЕ КРОВИ ПО СОСУДАМ 149
ЛИМФООБРАЩЕНИЕ 150
ДЫХАНИЕ 150
СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ 150
ДЫХАТЕЛЬНЫЕ ДВИЖЕНИЯ 152
ЖИЗНЕННАЯ ЕМКОСТЬ ЛЕГКИХ 152
ОБМЕН ГАЗОВ В ЛЕГКИХ И ТКАНЯХ 152
РЕГУЛЯЦИЯ ДЫХАНИЯ 153
ПИЩЕВАРЕНИЕ 153
ФУНКЦИИ И СТРОЕНИЕ ОРГАНОВ ПИЩЕВАРЕНИЯ 154
Пищеварение в ротовой полости 155
ПИЩЕВАРЕНИЕ В ЖЕЛУДКЕ 156
ПИЩЕВАРЕНИЕ В ТОНКОМ КИШЕЧНИКЕ 156
ПИЩЕВАРЕНИЕ В ТОЛСТОМ КИШЕЧНИКЕ 158
РЕГУЛЯЦИЯ ПИЩЕВАРЕНИЯ 158
ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ПРЕВРАЩЕНИЕ ЭНЕРГИИ. ЗНАЧЕНИЕ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ В ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА 159
ВЫДЕЛЕНИЕ 161
СТРОЕНИЕ ПОЧКИ 161
РАБОТА ПОЧЕК 162
РЕГУЛЯЦИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПОЧЕК 163
МОЧЕИСПУСКАНИЕ И ЕГО РЕГУЛЯЦИЯ 163
КОЖА: СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ 164
НЕРВНАЯ СИСТЕМА 165
ОБЩИЙ ПЛАН СТРОЕНИЯ И РАЗВИТИЕ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ 165
НЕЙРОН КАК СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ЕДИНИЦА НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ 166
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ НЕЙРОНОВ 168
ФУНКЦИИ НЕЙРОГЛИИ 169
РЕФЛЕКТОРНЫЙ ПРИНЦИП РАБОТЫ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ 170
СПИННОЙ МОЗГ 171
ГОЛОВНОЙ МОЗГ 172
ВЕГЕТАТИВНАЯ НЕРВНАЯ СИСТЕМА 179
АНАЛИЗАТОРЫ. ОРГАНЫ ЧУВСТВ 180
ЗРИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗАТОР 181
СЛУХОВОЙ АНАЛИЗАТОР 183
ВЕСТИБУЛЯРНЫЙ АНАЛИЗАТОР 185
КОЖНЫЙ АНАЛИЗАТОР. ОСЯЗАНИЕ 187
МЫШЕЧНЫЙ АНАЛИЗАТОР 188
ВКУСОВОЙ АНАЛИЗАТОР 189
ОБОНЯТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗАТОР 190
ВНУТРЕННЯЯ РЕЦЕПЦИЯ (ВИСЦЕРОРЕЦЕПЦИЯ) 191
ВЫСШАЯ НЕРВНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ 192
БЕЗУСЛОВНЫЕ РЕФЛЕКСЫ 193
УСЛОВНЫЕ РЕФЛЕКСЫ 194
ТОРМОЖЕНИЕ УСЛОВНЫХ РЕФЛЕКСОВ 195
ПАМЯТЬ 196
ЭМОЦИИ 196
БОДРСТВОВАНИЕ И СОН 197
ОСОБЕННОСТИ ВНД ЧЕЛОВЕКА 198
ЖЕЛЕЗЫ ВНУТРЕННЕЙ СЕКРЕЦИИ 199
ГИПОФИЗ 200
ЩИТОВИДНАЯ ЖЕЛЕЗА 201
ПАРАЩИТОВИДНЫЕ ЖЕЛЕЗЫ 201
ПОДЖЕЛУДОЧНАЯ ЖЕЛЕЗА 201
НАДПОЧЕЧНИКИ 202
ЭПИФИЗ 202
ТИМУС 202
ПОЛОВЫЕ ЖЕЛЕЗЫ 203
РАЗМНОЖЕНИЕ И РАЗВИТИЕ 203
5 ЭВОЛЮЦИОННОЕ УЧЕНИЕ 206
ДОДАРВИНОВСКИЙ ПЕРИОД РАЗВИТИЯ ЭВОЛЮЦИОННЫХ ИДЕЙ В БИОЛОГИИ 206
ПРЕДПОСЫЛКИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЭВОЛЮЦИОННОГО УЧЕНИЯ 208
СОЗДАНИЕ ЭВОЛЮЦИОННОЙ ТЕОРИИ Ч.ДАРВИНА 208
ВИД КАК ЭТАП ЭВОЛЮЦИОННОГО ПРОЦЕССА 209
ПОПУЛЯЦИИ 210
ДВИЖУЩИЕ СИЛЫ ЭВОЛЮЦИИ 211
МУТАЦИИ 213
ТРАНСФОРМАЦИЯ И ТРАНСДУКЦИЯ 214
КОМБИНАТИВНАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ 214
МУТАЦИОННАЯ ТЕОРИЯ 214
ОСОБЕННОСТИ НАСЛЕДОВАНИЯ МУТИРОВАВШЕГО ГЕНЕТИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА У РАЗНЫХ ГРУПП ОРГАНИЗМОВ 215
ЗАКОН ХАРДИ-ВАЙНБЕРГА 216
ПОПУЛЯЦИОННЫЕ ВОЛНЫ 216
ИЗОЛЯЦИЯ 217
МИГРАЦИИ 217
ЕСТЕСТВЕННЫЙ ОТБОР 218
ФОРМЫ ЕСТЕСТВЕННОГО ОТБОРА 218
БОРЬБА ЗА СУЩЕСТВОВАНИЕ 219
ИСКУССТВЕННЫЙ ОТБОР 219
АДАПТАЦИИ ОРГАНИЗМОВ К УСЛОВИЯМ ОБИТАНИЯ 220
ОТНОСИТЕЛЬНЫЙ ХАРАКТЕР АДАПТАЦИИ 222
МИКРОЭВОЛЮЦИЯ, ИЛИ ВИДООБРАЗОВАНИЕ 222
6 РАЗВИТИЕ ОРГАНИЧЕСКОГО МИРА. МАКРОЭВОЛЮЦИЯ 224
ДОКАЗАТЕЛЬСТВА ЭВОЛЮЦИИ ОРГАНИЧЕСКОГО МИРА 224
ОСНОВНЫЕ ТИПЫ И МЕХАНИЗМЫ ЭВОЛЮЦИОННОГО ПРОЦЕССА 225
ЗАКОН ГОМОЛОГИЧНЫХ РЯДОВ Н.И.ВАВИЛОВА 226
ГЛАВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ЭВОЛЮЦИИ 226
БИОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОГРЕСС И РЕГРЕСС В ЭВОЛЮЦИИ 228
СООТНОШЕНИЕ РАЗЛИЧНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ В ЭВОЛЮЦИИ 229
ПРАВИЛА ЭВОЛЮЦИИ 230
СКОРОСТЬ ЭВОЛЮЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ 230
ФИЛОГЕНИЯ И СИСТЕМАТИКА КАК ОТРАЖЕНИЕ ЭВОЛЮЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ 230
7 ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЧЕЛОВЕКА 232
АНТРОПОГЕНЕЗ 232
РАЗВИТИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О ПРОИСХОЖДЕНИИ ЧЕЛОВЕКА 232
ДОКАЗАТЕЛЬСТВА ПРОИСХОЖДЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА ОТ ЖИВОТНЫХ 233
СПЕЦИФИЧЕСКИЕ ЧЕРТЫ СТРОЕНИЯ И ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА 236
ДВИЖУЩИЕ СИЛЫ АНТРОПОГЕНЕЗА: СОЦИАЛЬНЫЕ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ 237
ТРУД И ОБЩЕСТВЕННАЯ ЖИЗНЬ КАК ФАКТОРЫ АНТРОПОГЕНЕЗА 237
ЭВОЛЮЦИЯ ОБЩИХ ПРЕДКОВ ЧЕЛОВЕКА И ЧЕЛОВЕКООБРАЗНЫХ ОБЕЗЬЯН 239
ПРЕДПОСЫЛКИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПРЯМОХОДЯЩЕГО ЧЕЛОВЕКА 239
ОСНОВНЫЕ СТАДИИ ЭВОЛЮЦИИ ЧЕЛОВЕКА 241
ЭТНИЧЕСКАЯ АНТРОПОЛОГИЯ (РАСОВЕДЕНИЕ) 248
8 ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ 251
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ 251
АБИОТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ 251
БИОТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ СРЕДЫ 253
АНТРОПОГЕННЫЕ ФАКТОРЫ 255
ОГРАНИЧИВАЮЩИЕ ФАКТОРЫ 255
ПОПУЛЯЦИИ 256
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВИДА 257
БИОГЕОЦЕНОЗ 257
ПРЕВРАЩЕНИЕ ВЕЩЕСТВ И ПОТОК ЭНЕРГИИ В БИОЦЕНОЗЕ 258
СМЕНА БИОГЕОЦЕНОЗОВ 260
САМОРЕГУЛЯЦИЯ 261
АГРОЦЕНОЗЫ 261
9 ОСНОВЫ УЧЕНИЯ О БИОСФЕРЕ 263
БИОСФЕРА И ЕЕ ГРАНИЦЫ 263
КРУГОВОРОТ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ В БИОСФЕРЕ 264
В.И.ВЕРНАДСКИЙ О ВОЗНИКНОВЕНИИ БИОСФЕРЫ 265
10 ОСНОВЫ ЦИТОЛОГИИ 266
КЛЕТОЧНАЯ ТЕОРИЯ И ЕЕ ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ 266
ПРОКАРИОТЫ И ЭУКАРИОТЫ 268
СТРУКТУРНЫЕ КОМПОНЕНТЫ КЛЕТКИ 269
ЦИТОПЛАЗМА 269
ОБЩИЕ СВОЙСТВА БИОЛОГИЧЕСКИХ МЕМБРАН 269
ПЛАЗМАЛЕММА 270
МЕМБРАННЫЕ ОРГАНОИДЫ КЛЕТКИ 271
НЕМЕМБРАННЫЕ КЛЕТОЧНЫЕ ОРГАНОИДЫ 275
ВКЛЮЧЕНИЯ 278
ЯДРО 278
ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ РАСТИТЕЛЬНОЙ КЛЕТКИ 281
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ЖИВЫХ КЛЕТОК 282
НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА 282
ОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА 284
ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ПРЕВРАЩЕНИЕ ЭНЕРГИИ - ОСНОВА ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ КЛЕТКИ 296
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН В КЛЕТКЕ И ЕГО СУЩНОСТЬ. ЗНАЧЕНИЕ АТФ В ЭНЕРГЕТИЧЕСКОМ ОБМЕНЕ 296
ПЛАСТИЧЕСКИЙ ОБМЕН 303
ФОТОСИНТЕЗ 303
БИОСИНТЕЗ БЕЛКА 307
ВЗАИМОСВЯЗЬ ПРОЦЕССОВ ПЛАСТИЧЕСКОГО И ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБМЕНА 312
ВИРУСЫ 313
11 РАЗМНОЖЕНИЕ И ИНДИВИДУАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ ОРГАНИЗМОВ 315
ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ КЛЕТОК 315
КЛЕТОЧНЫЙ ЦИКЛ 315
МИТОЗ 316
МЕЙОЗ 318
РАЗМНОЖЕНИЕ И ЕГО ФОРМЫ 320
БЕСПОЛОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ 320
ПОЛОВОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ 321
ОПЛОДОТВОРЕНИЕ У ЖИВОТНЫХ 322
ПРОИСХОЖДЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ПОЛОВЫХ КЛЕТОК (ГАМЕТОГЕНЕЗ) 322
ПАРТЕНОГЕНЕЗ 325
ДВОЙНОЕ ОПЛОДОТВОРЕНИЕ У ЦВЕТКОВЫХ РАСТЕНИЙ 325
ИНДИВИДУАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ 326
ЗАРОДЫШЕВОЕ РАЗВИТИЕ (ЭМБРИОГЕНЕЗ) 327
ПОСТЭМБРИОНАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ 331
ВЛИЯНИЕ ФАКТОРОВ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ НА РАЗВИТИЕ ОРГАНИЗМА 333
ПРОИСХОЖДЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ 334
ОСНОВНЫЕ ГИПОТЕЗЫ О ПРОИСХОЖДЕНИИ ЖИЗНИ (ИСТОРИЯ ВОПРОСА) 334
СОВРЕМЕННЫЕ ГИПОТЕЗЫ О ПРОИСХОЖДЕНИИ ЖИЗНИ 334
РАЗВИТИЕ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ 336
ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКОЙ ШКАЛЕ 337
ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ 337
12 ОСНОВЫ ГЕНЕТИКИ 340
ПРЕДМЕТ, ЗАДАЧИ, МЕТОДЫ И ОБЪЕКТЫ ГЕНЕТИКИ 340
ФЕНОТИП И ГЕНОТИП 340
ЗАКОНОМЕРНОСТИ НАСЛЕДОВАНИЯ 341
ЗАКОНЫ Г.МЕНДЕЛЯ. МОНОГИБРИДНОЕ СКРЕЩИВАНИЕ 341
ЗАКОН РАСЩЕПЛЕНИЯ В МОНОГИБРИДНОМ СКРЕЩИВАНИИ 342
ДИГИБРИДНОЕ СКРЕЩИВАНИЕ. ЗАКОН НЕЗАВИСИМОГО НАСЛЕДОВАНИЯ ПРИЗНАКОВ 343
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ГЕНОВ 344
УСЛОВИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАКОНОВ НАСЛЕДОВАНИЯ. СТАТИСТИЧЕСКИЙ ХАРАКТЕР РАСЩЕПЛЕНИЯ 344
ГЕНЕТИКА ПОЛА. ПРИЗНАКИ, СЦЕПЛЕННЫЕ С ПОЛОМ 345
СЦЕПЛЕННОЕ НАСЛЕДОВАНИЕ И КРОССИНГОВЕР 345
ХРОМОСОМНАЯ ТЕОРИЯ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ 346
ИЗМЕНЧИВОСТЬ 346
ГЕНЕТИКА ПОПУЛЯЦИЙ 347
ОСНОВЫ СЕЛЕКЦИИ 348
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА 350
ОБРАЗЦЫ БИЛЕТОВ К ЭКЗАМЕНУ ПО БИОЛОГИИ НА БИОЛОГИЧЕСКОМ ФАКУЛЬТЕТЕ МГУ ИМ.М.В.ЛОМОНОСОВА (1999 г.) 351
ОГЛАВЛЕНИЕ 352
ПРЕДИСЛОВИЕ
Знание основных законов Жизни несомненно является важной составной частью общечеловеческой культуры. Знать основы науки о Жизни ╫ биологии ╫ должен любой человек независимо от рода его деятельности.
Азы биологии начинают изучать еще в начальных классах в курсе естествознания, а заканчивают в выпускном классе средней школы. Казалось бы, за 7╫8 лет учебы можно овладеть любой наукой. Однако многие школы, гимназии, лицеи, колледжи не придерживаются программ преподавания биологии, принятых Министерством образования Российской Федерации. В "гуманитарных" и "технических" классах преподавание биологии и количественно, и качественно сведено к минимуму или даже вообще отсутствует в 10╫ 11-х классах. Напротив, в "химико-биологических", "биомедицинских" и других классах учащимся преподают отдельные разделы биологии на уровне специальных лекционных курсов высших учебных заведений, хотя общебиологические знания у этих школьников могут быть на весьма посредственном уровне. Конечно, можно назвать целый ряд школ как в Москве, так и в других регионах страны, где биологию продуманно преподают на очень высоком уровне, и выпускников таких школ можно в прямом смысле опознать по их блестящим ответам на вступительных экзаменах в высшие учебные заведения. Однако таких средних учебных заведений очень немного, а число высших учебных заведений, для поступления в которые необходимо сдавать экзамен по биологии, постоянно возрастает.
Увеличивается число университетов, включающих медицинские и психологические факультеты. Заметно возросло число вузов, в которых обучают биотехнологическим специальностям. Таким образом, с каждым годом все большее число абитуриентов сдает вступительные экзамены по биологии и затем изучает эту науку в процессе обучения в институте.
Данное пособие написано преподавателями и научными сотрудниками различных кафедр биологического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова, имеющими многолетний опыт преподавания биологических дисциплин и приема экзаменов различного уровня. Пособие написано в соответствии с программой по биологии, рекомендованной Министерством образования РФ, которая является обязательной основой вступительных экзаменов в МГУ и большинство других вузов биологического, медицинского, ветеринарного и сельскохозяйственного профиля. Каждый раздел написан специалистами соответствующей кафедры: разделы о животных написаны зоологами, разделы о растениях ╫ ботаниками и т.д.
В большинстве разделов материал изложен с некоторым "запасом ", т. е. его более чем достаточно для того, чтобы успешно сдать выпускной школьный или вступительный вузовский экзамен по биологии. Вместе с тем, форма изложения вполне доступна для школьника и абитуриента. Особое внимание обращено на освещение тех разделов школьного курса биологии, которые обычно вызывают у школьников и абитуриентов наибольшие затруднения.
Декан биологического
факультета МГУ профессор М.В.Гусев
1 РАСТЕНИЯ
БОТАНИКА - НАУКА О РАСТЕНИЯХ
Растительную форму жизни на всех уровнях ее организации изучает ботаника. Само слово "ботаника" происходит от греческого "ботанэ", что означает "трава", "растение". Ботаника ╫ широкий комплекс биологических дисциплин. Отдельные разделы ботаники изучают различные стороны структуры и функции растений: их внутреннее и внешнее строение, рост и развитие, размножение и расселение, биологические и экологические свойства и т.д.
Все растения нашей планеты образуют сложное природное тело ╫ растительный покров, состоящий из многочисленных популяций видов и разнообразных растительных сообществ, или фитоценозов.
Роль растений в жизни биосферы Земли и человека уникальна. Это единственная группа организмов, способная в процессе фотосинтеза поглощать лучистую энергию Солнца и преобразовывать ее в энергию химических связей. Только растения могут, используя эту энергию, а также воду с растворенными в ней неорганическими веществами и углекислый, газ воздуха, осуществлять первичный синтез органических веществ, выделяя при этом свободный кислород, необходимый для дыхания живым организмам.
Глобальная роль растений состоит в том, что они накапливают в процессе своей жизнедеятельности запасы вещества и энергии, обеспечивающие существование других живых существ. За один год растительный покров Земли производит 4-10^11 т органического вещества. Растительные сообщества, составляющие обычно существенную в энергетическом и материальном отношении часть экосистем, являются для остальных живых организмов также и средой обитания.
Невозможно переоценить роль растений в жизни человечества. С первых этапов становления человека как биологического вида дикорастущие растения служили ему основной пищей, топливом, материалом для изготовления одежды, жилищ и орудий. В процессе как неосознанной, так и направленной селекционной работы человек создал огромный мир культурных растений, занимающих сейчас значительные площади обрабатываемых земель. Это зерновые, овощные и плодово-ягодные культуры, а также технические, лекарственные, масличные, прядильные, красильные и другие полезные растения. Леса ╫ источник древесины, необходимой для строительства, производства мебели, бумаги, лесохимического производства и т.д. Травяные сообщества (луга, степи, высокогорья) служат пастбищами для сельскохозяйственных животных и сенокосными угодьями.
Ботанические знания, дающие основу для понимания закономерностей жизни растительного покрова, особенно актуальны в настоящее время в связи с постоянно усиливающимся воздействием человека на природные экосистемы. Только глубокое изучение растений поможет человеку решить основные проблемы своего существования ╫ проблему рационального, неистощимого использования растительных ресурсов планеты и проблему сохранения биологического разнообразия Земли в полном объеме для будущих поколений.
ОБЩИЙ ПЛАН СТРОЕНИЯ ВЫСШИХ РАСТЕНИЙ
Целостный организм высших растений состоит из совокупности тесно интегрированных между собой органов. Подцарство высшие растения объединяет отделы, представители которых характеризуются дифференциацией тела на отдельные органы, наличием многоклеточных специализированных органов полового (гаметангии) и бесполого (спорангии) размножения, закономерным чередованием в жизненном цикле полового и бесполого поколений и сменой ядерных фаз. Сюда входят отделы споровых растений ╫ моховидных, плауновидных, хвощевидных, папоротниковидных, а также отделы голосеменных и покрытосеменных растений. Растения, тело которых не подразделяется на органы, условно принято называть "низшими". Орган ╫ это часть растения, имеющая определенную внешнюю (морфологическую) и внутреннюю (анатомическую) структуру в соответствии с выполняемой ею функцией. Различают вегетативные и репродуктивные (или генеративные) органы растения. Основными вегетативными органами высших растений являются корень и побег (стебель с листьями). Они обеспечивают процессы питания, фотосинтеза, дыхания, проведения воды и растворенных в ней веществ, а также обеспечивают вегетативное размножение. Репродуктивные органы (спороносные колоски, стробилы или шишки, цветки, плоды, семена) выполняют функции, связанные с половым и бесполым размножением растений, и обеспечивают существование вида в целом, его воспроизводство и расселение. Характеристика этих органов будет дана при знакомстве с отделами высших растений.
Расчленение тела растений на органы, усложнение их строения происходили постепенно, в процессе развития растительного мира. Тело первых наземных растений ╫ риниофитов, или псилофитов, ╫ не было расчленено на корень, стебель и листья, а было представлено системой ветвящихся осевых органов ╫ теломов. По мере выхода растений на сушу и приспособления их к жизни в воздушной и почвенной средах происходило изменение теломов, что привело к формированию органов. (У водорослей, как правило, тело не дифференцировано на органы, а представлено талломом, или слоевищем, весьма разнообразного облика ).
В связи с приспособлением к определенным условиям среды меняются функции основных органов, что приводит к их видоизменениям, или метаморфозам (клубни, луковицы, колючки, почки, цветки и др.). В морфологии растений различают гомологичные и аналогичные органы. Гомологичные органы имеют одинаковое происхождение, но могут различаться по форме и выполняемым функциям. Аналогичные органы выполняют одинаковые функции и имеют одинаковый внешний вид, но различны по происхождению.
Органам высших растений свойствен ориентированный рост (движение), который является реакцией на одностороннее действие внешних факторов (света, силы тяжести, влажности). Рост осевых органов к свету определяется как положительный (побеги) и отрицательный (главный корень) фототропизм. Ориентированный рост осевых органов растения, вызванный односторонним действием силы земного притяжения, определяется как геотропизм. Положительный геотропизм корня вызывает его направленный рост к центру земли, отрицательный геотропизм стебля ╫ рост от центра.
У семенных растений побег и корень имеются в зачаточном виде уже у зародыша, находящегося в зрелом семени. Зародышевый побег состоит из оси, зародышевого стебелька и семядольных листьев, или семядолей. Число семядолей у зародыша семенных растений колеблется от 1 до 10╫12. На конце оси зародыша находится тонка роста побега. Она образована меристемой и нередко имеет выпуклую поверхность. Это конус нарастания, или апекс. На верхушке побега (апексе) закладываются зачатки листьев в виде бугорков или валиков, следующих за семядолями. Обычно зачатки листьев растут быстрее, чем стебель, при этом молодые листочки прикрывают друг друга и точку роста, образуя почечку зародыша. Часть оси, где находятся основания семядолей, называют семядольным узлом; остальной участок зародышевой оси, ниже семядолей, называют гипокотилем, или подсемядольным коленом. Его нижний участок переходит в зародышевый корешок, представленный пока только конусом нарастания.
При прорастании семени постепенно начинают разрастаться все органы зародыша. Из семени первым выходит зародышевый корешок. Он укрепляет молодое растение в почве и начинает поглощать воду и растворенные в ней минеральные вещества, давая начало главному корню. Участок на границе между главным корнем и стеблем называется корневой шейкой. У большинства растений главный корень начинает ветвиться; при этом появляются боковые корни второго, третьего и более высоких порядков, что приводит к формированию корневой системы. На гипокотиле, на старых участках корня, на стебле, а иногда и на листьях довольно рано могут образовываться придаточные корни. Почти одновременно из зародышевой почечки (апекса) развивается побег первого порядка, или главный побег, который также ветвится, образуя новые побеги второго, третьего и более высоких порядков, что приводит к формированию системы главного побега.
У высших споровых растений (плаунов, хвощей, папоротников) тело {спорофит) развивается из зиготы. Начальные этапы жизни спорофита проходят в тканях заростков (гаметофитов). Из зиготы развивается зародыш, состоящий из зачаточного побега и корневого полюса.
Итак, тело любого высшего растения состоит из побеговой и (кроме моховидных) корневой систем, построенных из повторяющихся элементов структуры ╫ побегов и корней.
Во всех органах высшего растения три системы тканей ╫ покровная, проводящая и основная ╫ непрерывно продолжаются от органа к органу, отражая целостность растительного организма. Первая система образует наружный защитный покров растений; вторая, включающая флоэму и ксилему, погружена в систему основных тканей. Принципиальные различия строения корня, стебля и листа определяются различным распределением этих систем тканей.
Достарыңызбен бөлісу: |