Основные теории и законы в биологии.

Основные теория и законы по биологии. Теории. Клеточная теория (Т. Шванн, М. Шлейден, Р. Вирхов). Все живые существа ­ растения, животные и одноклеточные организмы ­  состоят из клеток и их производных. Клетка не только единица строения, но и единица развития всех живых организмов. Для всех клеток характерно  сходство в химическом составе и обмене веществ. Активность организма  слагается из активности и взаимодействия составляющих его  самостоятельных клеточных единиц. Все живые клетки возникают из живых  клеток. Хромосомная теория наследственности  (Т. Морган). Хромосомы с локализованными в них генами ­ основные материальные  носители наследственности. Гены находятся в хромосомах и в пределах одной хромосомы образуют  одну группу сцепления. Число групп сцепления равно гаплоидному числу  хромосом. В хромосоме гены расположены линейно. В мейозе между гомологичными хромосомами может произойти  кроссинговер, частота которого пропорциональна расстоянию между генами.   Теория возникновения жизни на Земле (А. И. Опарин, Дж. Холдейн, С.  Фоке, С. Миллер, Г. Меллер). Жизнь на Земле возникла абиогенным путем. Органические вещества сформировались из неорганических под  действием физических факторов среды. Они взаимодействовали, образуя все более сложные вещества, в  результате чего возникли ферменты и самовоспроизводящиеся ферментные  системы ­ свободные гены. Свободные гены приобрели разнообразие и стали соединяться. Вокруг них образовались белково­липидные мембраны. Из гетеротрофных организмов развились автотрофные.   Теория эволюции (Ч. Дарвин). Все существующие ныне многочисленные формы растений и животных  произошли от существовавших ранее более простых организмов путем  постепенных изменений, накапливавшихся в последовательных поколениях.      1. 2. 3. 4. 5. Теория естественного отбора  (Ч. Дарвин). В борьбе за существование в естественных условиях выживают наиболее  приспособленные. Естественным отбором сохраняются любые жизненно  важные признаки, действующие на пользу организма и вида в целом, в  результате чего образуются новые формы и виды.   Мембранная теория (М. Траубе, В.Пфеффер, Ч. Овертон). Проистекает из клеточной теории. Объясняет свойства клетки  (проницаемость, способность избирательно аккумулировать вещества,  способность сохранять осмотическую стабильность, и способность  генерировать электрические потенциалы) свойствами ее плазматической  мембраны, представленной двойным слоем фосфолипидов, пронизанных  частично или полностью белками, с "натриевыми", "калиевыми" и другими  (около 30 разновидностей) каналами. В настоящее время постепенно  признается несостоятельной.   Фазовая теория (Б. Мур, М. Фишер, В. Лепешкин, Д.Н.Насонов, А.С.Трошин, Г. Линг) Проистекает из теории саркоды Дюжардена. Является альтернативой  общепринятой мембранной теории. Представляет мембрану как границу из  поляризованной ориентированной воды и на основании этого объясняет  свойства клетки, рассматривая саму клетку как протоплазму ­ коллоидную  систему, фазы которой образованы упорядоченной совокупностью молекул  белка, воды и ионов, объединяемых в единое целое возможностью  взаимопереходов.   Законы  Биогенетический закон (Ф. Мюллер, Э. Геккель, А. Н. Северцов).  Онтогенез организма есть краткое повторение зародышевых стадий предков.  В онтогенезе закладываются новые пути их исторического развития ­  филогенеза. Закон зародышевого сходства (К. Бэр). На ранних стадиях зародыши  всех позвоночных сходны между собой, и более развитые формы проходят  этапы развития более примитивных форм. Закон необратимости эволюции (Л. Долло). Организм (популяция,  вид) не может вернуться к прежнему состоянию, уже осуществленному в ряду его предков. Закон эволюционного развития (Ч. Дарвин). Естественный отбор на  основе наследственной изменчивости является основной движущей силой  эволюции органического мира.      1. 2. 3.       Законы наследования (Г. Мендель, 1865 г.): Закон единообразия гибридов первого поколения (первый закон  Менделя) — при моногибридном скрещивании у гибридов первого поколения  проявляются только доминантные признаки ­ оно фенотипически  единообразно. Закон расщепления (второй закон Менделя) — при самоопылении гибридов первого поколения в потомстве происходит расщепление признаков  в отношении 3:1, при этом образуются две фенотипические группы ­  доминантная и рецессивная. Закон независимого наследования (третий закон Менделя) —  при дигибридном скрещивании у гибридов каждая пара признаков наследуется  независимо от других и дает с ними разные сочетания. Образуются четыре  фенотипические группы, характеризующиеся отношением 9:3:3:1. Гипотеза частоты гамет (Г. Мендель, 1865 г.): находящиеся в каждом  организме пары альтернативных признаков не смешиваются при образовании  гамет и по одному от каждой пары переходят в них в чистом виде. Закон сцепленного наследования (Т. Морган, 1911 г.) Сцепленные  гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются совместно и не  обнаруживают независимого распределения Закон гомологических рядов наследственной изменчивости (Н. И.  Вавилов, 1920 г.) Генетически близкие виды и роды характеризуются  сходными рядами наследственной изменчивости. Закон генетического равновесия в популяциях (Г. Харди, В.  Вайнберг). В неограниченно большой популяции при отсутствии факторов,  изменяющих концентрацию генов, при свободном скрещивании особей,  отсутствии отбора и мутирования данных генов и отсутствии миграции  численные соотношения генотипов АА, аа, Аа из поколения в поколение  остаются постоянными. Частоты членов пары аллельных генов в популяциях  распределяются в соответствии с разложением бинома Ньютона (рА + qа)2. Закон сохранения энергии (И. Р. Майер, Д. Джоуль, Г. Гельмгольц).  Энергия не создается и не исчезает, а лишь переходит из одной формы в  другую. При переходе материи из одной формы в другую изменение ее  энергии строго соответствует возрастанию или убыванию энергии  взаимодействующих с ней тел. Закон минимума (Ю. Либих). Выносливость организма определяется  самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей, т. е. фактором  минимума. Правило взаимодействия факторов: организм способен заменить  дефицитное вещество или другой действующий фактор иным функционально  близким веществом или фактором.  1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Закон биогенной миграции атомов (В. И. Вернадский). Миграция  химических элементов на земной поверхности и в биосфере в целом  осуществляется или при непосредственном участии живого вещества  (биогенная миграция), или же протекает в среде, геохимические особенности  которой обусловлены живым веществом, как тем, которое в настоящее время  составляет биосферу, так и тем, которое существовало на Земле в течение  всей геологической истории.   Закономерности   Детерминированность ­ предопределенность, обусловленная  генотипом; закономерность, в результате которой из каждой клетки  образуется определенная ткань, определенный орган, что происходит под  влиянием генотипа и факторов внешней среды, в том числе и соседних клеток (индукция при формировании зародыша). Единство живого вещества ­ неразрывная молекулярно­ биохимическая совокупность живого вещества (биомассы), системное целое с  характерными для каждой геологической эпохи чертами. Уничтожение видов  нарушает природное равновесие, что приводит к резкому изменению  молекулярно­биохимических свойств живого вещества и невозможности  существования многих ныне процветающих видов, в том числе и человека. Закономерность географического распределения центров  происхождения культурных растений (Н.И.Вавилов) ­ сосредоточение  очагов формообразования культурных растений в тех районах земного шара,  где наблюдается наибольшее их генетическое разнообразие. Закономерность экологической пирамиды ­ соотношение между  продуцентами, консументами и редуцентами, выраженное в их массе и  изображенное в виде графической модели, где каждый последующий пищевой  уровень составляет 10% от предыдущего. Зональность ­ закономерное расположение на земном шаре природных  зон, отличающихся климатом, растительностью, почвами и животным миром.  Зоны бывают широтные (географические) и вертикальные (в горах). Изменчивость ­ способность организмов изменять свои признаки и  свойства; генотипическая изменчивость наследуется, фенотипическая ­ не  наследуется. Метамерность ­ повторение однотипных участков тела или органа; у  животных ­ членистое тело червей, личинок моллюсков и членистоногих,  грудная клетка позвоночных; у растений ­ узлы и междоузлия стебля. 8. 9. 10. 11. Наследственность ­ способность организмов передавать следующему  поколению свои признаки и свойства, т. е. воспроизводить себе подобных. Полярность ­ противоположность концов тела: у животных ­ передний  (головной) и задний (хвостовой), у растений ­ верхний (гелиотропический) и  нижний (геотропический). Приспособленность ­ относительная целесообразность строения и  функций организма, явившаяся результатом естественного отбора,  устраняющего неприспособленных к данным условиям существования. Симметрия ­ закономерное, правильное расположение частей тела  относительно центра ­ радиальная симметрия (некоторые беспозвоночные  животные, осевые органы растений, правильные цветки) либо относительно  прямой линии (оси) или плоскости ­ двусторонняя симметрия (часть  беспозвоночных и все позвоночные животные, у растений ­ листья и  неправильные цветки). 12. Цикличность ­ повторение определенных периодов жизни; сезонная  цикличность, суточная цикличность, жизненная цикличность (период от  рождения до смерти). Цикличность в чередовании ядерных фаз ­ диплоидной  и гаплоидной.