Символ биологии как науки
Основные генетические понятия и символика
Содержание:
Определения и понятия в генетике
Генетика, как одна из отраслей научного знания, оперирует множеством терминов. Рассмотрим основные:
| Генетика, основные термины и понятия | |
| Ген | — минимальная структурная и функциональная единица наследственности. Практически это участок ДНК, задающий последовательность аминокислот в одном белке либо кодирующий последовательность нуклеотидов в РНК. Современное представление о гене значительно расширилось, по сравнению с началом минувшего века. |
| Аллели | — варианты одного гена, его различные проявления или формы. Они возникли в результате мутаций. Расположены в одинаковых участках гомологичных хромосом. Аллели определяют альтернативные варианты проявления одного и того же признака. Например, голубые или карие глаза, русые или каштановые волосы. Количество аллелей конкретного гена у одного живого организма всегда равно двум. |
| Локус | — участок расположения конкретного гена в хромосоме. |
| Доминантный ген | — такая аллель, которая определяет проявление признака в гомо- и гетерозиготном состоянии. Признак, в этом случае, называют доминантным. |
| Рецессивный ген | — аллель, определяющая проявление признака только в гомозиготном состоянии. Признак является рецессивным. |
| Доминирование | — такое взаимоотношение между аллелями одного и того же гена, при котором доминантный ген подавляет рецессивный. |
| Гомозигота | — клетка (организм), имеющий две одинаковых аллели одного гена. |
| Гетерозигота | — клетка (организм), который обладает разными аллелями одного гена. |
| Гомологичные хромосомы | — расположены в одной паре, несущие аллельные, отвечающие за один признак гены в одинаковых локусах (местонахождениях). |
| Кариотип | — набор всех хромосом организма. |
| Генотип | — совокупность всех аллелей одного организма. |
| Генофонд | — сумма аллелей популяции. |
| Геном | — набор генов в клетке организма. Это характеристика вида, а не особи (как генотип). |
| Наследственность | — свойство живых организмов сохранять и передавать потомству основные черты строения, обмена веществ, индивидуального развития. |
| Изменчивость | — способность организмов приобретать новые признаки под влиянием различных воздействий. |
| Фенотип | — совокупность свойств организма, которые возникли в результате взаимодействия генотипа конкретной особи и окружающей ее среды обитания. Это внешние и внутренние признаки организма, развившиеся на базе генотипа под постоянным воздействием внешних условий. |
Генетическая символика:
Генетическая символика широко используется для записи результатов скрещивания (гибридизации), решения теоретических и практических задач. Например, при покупке семян сельскохозяйственных культур для посева, надо обращать внимание на значок F1. Он означает, что это гибрид первого поколения, полученный при скрещивании родительских форм.
Этот потомок будет обладать ценными характеристиками, ради которых его получали (высокой урожайностью, транспортабельностью и др.). Однако, при посеве семян, собранных с гибридов первого поколения, можно уже не получить растения с нужными свойствами.
Биология как наука. Изучение природы. Организация живой природы
Предмет, задачи и методы биологии
Многообразие живой природы настолько велико, что современная биология представляет собой комплекс биологических наук, значительно отличающихся одна от другой. При этом каждая имеет собственный предмет изучения, методы, цели и задачи.
Система биологических наук
Биологические науки можно разделить по направлениям исследований.
| НАУКА | ПРЕДМЕТ ИЗУЧЕНИЯ |
| Науки, изучающие систематические группы живых организмов | |
| Вирусология | Наука о вирусах |
| Микробиология | Наука о микроорганизмах |
| Микология | Наука о грибах |
| Ботаника (фитология) | Наука о растениях |
| Зоология | Наука о животных |
| Антропология | Наука о человеке |
| Науки, изучающие структуру, свойства и проявления жизни | |
| Анатомия | Наука о внутреннем строении |
| Морфология | Наука о внешнем строении |
| Физиология | Наука о жизнедеятельности целостного организма и его частей |
| Генетика | Наука о наследственности и изменчивости организмов отдельных организмов |
| Науки, изучающие разные уровни организации всего живого | |
| Молекулярная биология | Наука о свойствах и проявлении жизни на молекулярном уровне |
| Цитология | Наука о клетках |
| Гистология | Наука о тканях |
| Науки, изучающие структуру, свойства и проявления коллективной жизни и сообществ живых организмов | |
| Экология | Наука об отношениях живых организмов между собой и с окружающей их средой |
| Биогеография | Наука о закономерностях географического распространения живых организмов |
| Науки о развитии живой материи | |
| Биология индивидуального развития | Наука о развитии живого организма от момента его зарождения до смерти |
| Эволюционное учение | Наука об историческом развитии живой природы |
| Палеонтология | Наука о развитии жизни в прошлые геологические времена |
| Науки, использующие различные методы исследований | |
| Биохимия (на стыке биологии и химии) | Наука о химических веществах и процессах в живых организмах |
| Биофизика (на стыке биологии и физики) | Наука о физических и физико-химических явлениях в живых организмах |
| Прикладные науки | |
| Биотехнология | Совокупность методов получения полезных для человека продуктов и явлений с помощью живых организмов |
| Бионика | Разработка технических устройств по подобию живых систем |
| Растениеводство | Разработка технологий выращивания сельскохозяйственных растений |
| Животноводство | Разработка технологий выращивания сельскохозяйственных животных |
| Ветеринария | Разработка технологий лечения сельскохозяйственных животных |
Методы биологии
Современная биология располагает широким набором методов исследования. Основными являются следующие методы.
| Название метода | Характеристика |
| Метод наблюдения и описания | Сбор и описание фактов |
| Метод измерений | Измерение характеристик объектов |
| Сравнительный метод | Анализ сходства и различий изучаемых объектов |
| Исторический метод | Изучение хода развития исследуемого объекта |
| Метод эксперимента | Изучение явления природы в заданных условиях |
| Метод моделирования | Описание сложных природных явлений относительно простыми моделями |
| Метод прогнозирования | Предсказание будущего объекта или процесса |
Связь биологии с другими науками. Биология принадлежит к комплексу естественных наук, то есть наук о природе, и тесно связана с другими науками:
Уровни организации живой природы
Иерархичность организации живой материи позволяет условно подразделить её на ряд уровней. Уровень организации живой материи — это функциональное место биологической структуры определённой степени сложности в общей иерархии живого.
Выделяют следующие уровни организации живой материи.
Уровни организации живой материи
| Уровень | Характеристика |
| Молекулярный (молекулярно-генетический) | На этом уровне живая материя организуется в сложные высокомолекулярные органические соединения, такие как белки, нуклеиновые кислоты и др. |
| Субклеточный (надмолекулярный) | На этом уровне живая материя организуется в органоиды: хромосомы, клеточную мембрану, эндоплазматическую сеть, митохондрии, комплекс Гольджи, лизосомы, рибосомы и другие субклеточные структуры. |
| Клеточный | На этом уровне живая материя представлена клетками. Клетка является элементарной структурной и функциональной единицей живого. |
| Органно-тканевой | На этом уровне живая материя организуется в ткани и органы. Ткань — совокупность клеток, сходных по строению и функциям, а также связанных с ними межклеточных веществ. Орган — часть многоклеточного организма, выполняющая определённую функцию или функции. |
| Организменный (онтогенетический) | На этом уровне живая материя представлена организмами. Организм (особь, индивид) — неделимая единица жизни, её реальный носитель, характеризующийся всеми её признаками. |
| Популяционно-видовой | На этом уровне живая материя организуется в популяции. Популяция — совокупность особей одного вида, образующих обособленную генетическую систему, которая длительно существует в определённой части ареала относительно обособленно от других совокупностей того же вида. Вид — совокупность особей (популяций особей), способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства и занимающих в природе определённую область (ареал). |
| Биоценотический | На этом уровне живая материя образует биоценозы. Биоценоз — совокупность популяций разных видов, обитающих на определённой территории. |
| Биогеоценотический | На этом уровне живая материя формирует биогеоценозы. Биогеоценоз — совокупность биоценоза и абиотических факторов среды обитания (климат, почва). |
| Биосферный | На этом уровне живая материя формирует биосферу. Биосфера — оболочка Земли, преобразованная деятельностью живых организмов. |
Необходимо отметить, что биогеоценотический и биосферный уровни организации живой материи выделяют не всегда, поскольку они представлены биокосными системами, включающими не только живое вещество, но и неживое. Также часто не выделяют субклеточный и органно-тканевой уровни, включая их в клеточный и организменный соответственно.