Ключевые слова конспекта: многообразие живых организмов, систематика, биологическая номенклатура, классификация организмов, биологическая классификация, таксономия.

В настоящее время на Земле описано более 2,5 млн видов живых организмов. Для упорядочении многообразия живых организмов служат систематика, классификация и таксономия .

Систематика - раздел биологии, задачей которого является описание и разделение по группам (таксонам) всех существующих ныне и вымерших организмов, установление родственных связей между ними, выяснение их общих и частных свойств и признаков.

Разделами биологической систематики являются биологическая номенклатура и биологическая классификация .

Биологическая номенклатура

Биол огическая номенклатура заключается в том, что каждый вид получает название, состоящее из родового и видового имён. Правила присвоения видам соответствующих имён регулируются международными номенклатурными кодексами .

Для международных названий видов используется латинский язык . В полное название вида входит также фамилия учёного, описавшего данный вид, а также год публикации описания. Например, международное название домового воробья - Passer domesticus (Linnaeus, 1758) , а полевого воробья - Passer montanus (Linnaeus, 1758) . Обычно в печатном тексте названия видов выделяют курсивом, а имя описавшего и год описания - нет.

Требования кодексов распространяются только на международные названия видов. По-русски можно писать и «воробей полевой » и «полевой воробей ».

Биологическая классификация

Классификация организмов использует иерархические таксоны (систематические группы). Таксоны имеют различные ранги (уровни). Ранги таксонов можно разделить на две группы : обязательные (любой классифицированный организм относится к таксонам этих рангов) и дополнительные (используемые для уточнения взаимного положения основных таксонов). При систематизировании различных групп используется разный набор дополнительных рангов таксонов.

Таксономия — раздел систематики, разрабатывающий теоретические основы классификации. Таксон искусственно выделенная человеком группа opганизмов, связанных той или иной степенью родства и. в то же время, достаточно обособленная, чтобы ей можно было присвоить определенную таксономическую категорию того или иного ранга.

В современной классификации существует следующая иерархия таксонов : царство, отдел (тип в систематике животных), класс, порядок (отряд в систематике животных), семейство, род, вид. Кроме того, выделяют промежуточные таксоны : над- и подцарства, над- и подотделы, над- и подклассы и т.д.

Таблица «Многообразие живых организмов»

Это конспект по теме . Выберите дальнейшие действия:

Перейти к следующему конспекту:

Систематика — раздел биологии, занимающийся классификацией (группировкой) современных и ископаемых организмов по признакам сходства и родства.

Цель систематики — описание, наименование, классификация и построение эволюционной (филогенетической ) системы организмов, позволяющей отобразить родственные связи между различными классификационными группами организмов а также направления и пути эволюции органического мира.

Систематические признаки — наиболее существенные признаки внешнего и внутреннего строения, по которым систематика устанавливает сходство и родство организмов.

При классификации живых организмов учитывают:
■ особенности их морфологического и анатомического строения;
■ особенности размножения, эмбрионального развития и жизнедеятельности;
■ физиологические и биохимические особенности;
■ тип запасных питательных веществ;
■ происхождение и историческое развитие группы живых организмов, определяемое по ископаемым остаткам;
■ распространение и среду обитания (экологическую нишу);
■ строение и химический состав клеток;
■ число хромосом в кариотипе и т.д.

Классификация организмов основана на выделении определенных, подчиненных друг другу систематических (таксономических ) категорий.

Таксономические (или систематические ) категории — это обозначения групп организмов, отличающихся степенью родства.

Существуют таксономические категории разного уровня (см. ниже), присваиваемые конкретным группам организмов — таксонам .

Таксон — группа родственных организмов, которым можно присвоить определенную таксономическую категорию. Примеры таксонов: хордовые, млекопитающие, собака домашняя.

❖ Таксономические категории (в порядке уменьшения подчиненности):
■ вид,
■ род,
■ семейство,
■ отряд (порядок — для растений),
■ класс,
■ тип (отдел — для растений),
■ царство,
■ надцарство.

Также существуют промежуточные категории — подцарство, подтип, надкласс, подкласс и др. В пределах вида различают подвиды, разновидности, формы и т.д.

Элементарная систематическая единица — вид.

Вид — исторически сложившаяся совокупность популяций, особи которой сходны по морфологическим, физиологическим и биохимическим особенностям, приспособлены к определенным условиям жизни, занимают в природе определенный ареал и способны скрещиваться между собой с образованием плодовитого потомства.

Бинарная номенклатура вида (введена К. Линнеем в 1753 г.): название каждого вида образуется из двух слов, первое из которых’ означает название рода, к которому относится вид, а второе -видовой эпитет (примеры: сосна обыкновенная, магнолия крупноцветная, медведь бурый). Рядом с названием организма (на латыни) в научной литературе сокращенно указывают фамилию ученого, впервые назвавшего или описавшего данный вид.

В настоящее время выделяют два надцарства и пять царств организмов (см. таблицу).

В эту систему организмов не входят вирусы, представляющие собой неклеточные формы жизни.

Краткая характеристика прокариот и эукариот

Прокариоты — организмы, клетки которых не имеют оформленного ядра.

К прокариотам относятся бактерии, цианобактерии и некоторые другие организмы.

У прокариот отсутствуют, кроме ядра, все органеллы, известные у эукариот (митохондрии, хлоропласты, эндоплазматический ретикулум, лизосомы, комплекс Гольджи); имеются лишь многочисленные (до 20 тысяч) рибосомы и одна крупная кольцевая молекула ДНК, связанная с очень небольшим количеством белка. У большинства бактерий присутствуют, кроме того, мелкие кольцевые молекулы ДНК, называемые плазмидами .

Основу клеточной стенки всех прокариот составляет муреин — полисахарид с несколькими присоединенными аминокислотами.

У ряда видов бактерий плазмалемма образует мезосомы -впячивания внутрь цитоплазмы, на складчатых мембранах которых находятся ферменты и фотосинтезирующие пигменты, благодаря чему мезосомы способны выполнять функции митохондрий, хлоропластов и других органелл.

Эукариоты — организмы, клетки которых содержат оформленное ядро, окруженное ядерной оболочкой.

К эукариотам относятся как одноклеточные (протисты), так и многоклеточные (грибы, растения и животные) организмы.

Генетический материал эукариот локализуется в хромосомах, состоящих из ДНК и белка. Кроме ядра у эукариот имеются ограниченные мембранами клеточные органеллы (иногда с собственной ДНК) — митохондрии, эндоплазматический ретикулум, лизосомы, комплекс Гольджи, а у растений — еще пластиды и крупные вакуоли.

Царства организмов

Бактерии — одноклеточные прокариотические организмы.

Протисты — эукариотические одноклеточные или колониальные организмы с клеточным уровнем организации (примеры: эвглена зеленая, вольвокс, амеба обыкновенная).

Грибы — неподвижные эукариотические организмы, тело которых состоит из тонких переплетающихся нитей, образующих мицелий (у некоторых видов грибов мицелий отсутствует).

Растения — многоклеточные, эукариотические, ведущие прикрепленный образ жизни автотрофные организмы, способные синтезировать органические вещества из неорганических в процессе фотосинтеза.

Животные — многоклеточные, эукариотические, гетеротрофные организмы, большинство видов которых способно к активному передвижению.

Принципы систематики

В качестие оспоиы классификации Линней принял категорию вида. Сходные виды объединяют, ел в роды, роды -- в отряды, отряды в классы, которые являлись кысшей категорией. Таким образом, в основу классификации был положен принцип иерархичности (т. е. еоподчипешшети) таксонов. С развитием науки в.чту систему был введен ряд категорий: семейство, подкласс и др., а высшим таксоном стал тип. Но принципы систематики, заложенные Линнеем, остались неизменными до наших дней. При классификации организмов ученый учитывал не весь комплекс признаков, а лишь небольшое их число. Поатому классификация Линнея, несмотря на то, что была научной, оказалась искусственной. Сам Лшшей осознавал искусственность своей системы природы и указывал на необходимость разработки естественной. Оп писал: «Искусственная система служит только до тех пор, пока не создана естественная».

Систематика животных

Все животные; подразделялись Линнеем на следующие шесть классов по признаку строения дыхательной и кровеносной систем: черви, насекомые, рыбы, гады, птицы, звери.

Систематика растений

Все растения подразделялись на 24 класса: 23 класса явнобрачных (цветковых) и 1 класс тайнобрачных (юлосемешп.тх и споровых). Среди яшшбрачпых первые 12 классов выделялись только по числу тычинок, к 13-му относились растения, имевшие более двенадцати тычинок, а при отнесении (метений к 14 23 классам учитывалось еще и строение андроцея однобратственный, двубратственный, двусильный, четырех-пяти и т.д.) И приведенных примером видно, что согласно этой системе в один класс попадают растении, имеющие: мало общего между собой, а родстиенпые друг другу представители одного семейства злаковых (душистый колосок, рис и бамбук) оказались разбросанными но разным классам. Однако было бы несправедливо не отметить, чти при отнесении растений к 14-23 классам такой.) разнобоя уже не наблюдается. Это объясняется тем, что и этом случае учитывался уже и тип гинецея, который объективно отражает эволюционное родспю растений. Так, относящийся к 23-му классу растения семейств молочайные и сумаховые яштяются родственными. Они имеют мелкие невзрачные цветки, собранные н компактные соцветия, в которых встречаются как обоеполые, так и тычиночные и пестичные цветки (полигамные).

Вклад в науку Ж.-Б. Ламарка (1744-1829)

Ввел термины «биология» (1802), «зоология беспозвоночных» (1794) и определил их содержание.

Заложил основы систематики беспозвоночных.

Проводил обширные исследования в области ботаники, зоологии, систематики, палеонтологии, гидрогеологии, минералогии, метеорологии, психологии.

Разработал основные принципы классификации растений и животных в виде родословного древа от простейших до человека.

Создал первую анолюционную теорию. Его главный научный труд -- двухтомная «Философия зоологии» (1809) -- наиболее крупное "теоретическое обобщение в биологии начала XIX в., в котором с материалистических позиций обосновывается идея постепенного развития во времени живой природы под действием естественных причин и разрабатываются основы естественной системы животных.

Эволюционная теория Ламарка может быть разделена на две части: учение о градации организмов и учение об изменчивости. Учение о градации органов. Ламарк считал, что все животные формы -- растения и животные - являются подлинными произведениями природы, т.е. не существовали изначально, а возникли В определенное время. Первые организмы произошли (и происходят ныне) путем самозарождения из тел неорганической природы. Развитие природы началось и всегда начинается с образования иростешггих живых тел; его ход -- от простого к сложному. Поэтому классификация оргаппзмон не может быть произвольной, она должна отражать действительный порядок природы, т. е. отображать процесс развития от низших форм к высшим. Этот процесс повышения организации носит ступенчатый характер, т.с. образует «лестницу существ». Последовательные ступени усложнения организации организмов Ламарк назвал градациями. Все многообразие животных Ламарк подразделил на 14 классов, которые распределил по 0 градациям. При выделении градаций пи учитывал анатомо-физиологические особенности основных систем организма (главным образом нервной и кровеносной). Ламарк считал также, что подобная ступенчатость имеет место и в растительном мире.

1 - окуляр, 2 - тубус, 3 - тубусодержатель, 4 - винт грубой наводки, 5 - микрометренный винт, 6 - подставка, 7 - зеркало, 8 - конденсор, ирисовая диафрагма и светофильтр, 9 - предметный столик, 10 - объектив, 11 - стойка, 12 - оптическая головка, 13 - рукоятка переключения увеличения, 14 - бинокулярная насадка.

3. Составьте и запишите классификацию основных методов биологических исследований.

ЗАНЯТИЕ №2 (Семинарское).

Тема: Принципы и методы классификации организмов.

Цель занятия: Знать основные принципы систематизации живых систем и методы их классификации.

Место проведения: учебная аудитория кафедры фундаментальной медицины и биологии.

Время проведения: 100 мин.

Основные вопросы, выносимые на обсуждение семинара.

1. Понятие о живых системах. Естественные и искусственные системы.

2. Искусственные системы. Классификация организмов по хозяйственным признакам.

3. Концепция вида Д. Рея.

4. Система классификации К. Линнея. Ламарка, Ж. Кювье, Э. Геккеля.

5. Основные таксоны животных и растений.

6. Эволюционное направление в систематике.

7. Методы классификации - сравнительно-морфологический.

11. Использование современных информационных технологий в классификации живых систем.

Формируемые компетенции - ОК-1; ОК-3; ОК-6; ОК-8; ОК-12; ПК - 1; ПК - 3; ПК - 9; ПК - 11; ПК - 12; ПК-17.

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЗАНЯТИЯ .

Технологическая карта занятия.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Основная:

Дополнительная:

7. Биология: [Электронный ресурс]: учебное пособие . - М.: ГЭОТАР-Медиа, 20с.: ил. Режим доступа: http://www. studmedlib. ru/

«УТВЕРЖДАЮ»

Заведующий кафедрой

фундаментальной

медицины

и биологии,

____________________________

Протокол № ___ от «___»________20__года

Методические разработки для студентов, обучающихся по направлению

06.03.01 «Биология» к семинарам и лабораторным занятиям

при изучении дисциплины

«Общая биология».

Профиль подготовки

Биохимия

Факультет

доцент кафедры фундаментальной

медицины и биологии,

ассистент кафедры фундаментальной

медицины и биологии,

Разработали _____________/ /

ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ И СЕМИНАРСКИХ ЗАНЯТИЙ.

№ п/п	Тема лабораторных и семинарских занятий	занятия	Количество часов
	Методы биологических исследований. Микроскоп и правила работы с ним. Описательный, сравнительный, исторический и экспериментальный методы. Использование современных технических средств в биологии. Микроскопическая техника. Световая, фазово-контрастная, ультрафиолетовая, люминесцентная и электронная микроскопия. Цитохимические методы. Дифференциальное центрифугирование, хроматография и электрофорез. Рентгеноструктурный анализ. Метод ядерного магнитного резонанса. Культивирование клеток на искусственных питательных средах. Использование моделирования для прогнозирования поведения биологических систем2.
	Принципы и методы классификации организмов. Искусственные системы. Классификация организмов по хозяйственным признакам. Естественные системы. Концепция вида Д. Рея. Система классификации К. Линнея. Ламарка, Ж. Кювье, Э. Геккеля. Основные таксоны животных и растений. Эволюционное направление в систематике. Методы классификации. Сравнительно-морфологический, сравнительно-эмбриологический, кариологический, эколого-генетический методы классификации организмов. Использование современных информационных технологий в классификации.
	Структурно-функциональная организация прокариотических и эукариотических клеток . Эволюция клеток и тканей . Основные эволюционные тенденции. Гипотезы происхождения эукариотических клеток. Морфологическое и функциональное разнообразие клеток. Строение клеточной оболочки. Мембранная система. Цитоплазматический матрикс. Клеточные органеллы и включения. Ткани животных и растений. Механизмы интеграции клеток в тканях. Информационные процессы в тканях. Основные типы тканей и особенности гистогенеза.
	Структурно-функциональная организация генетического аппарата в живых системах. Химическое строение и структура ДНК . Особенности строения нуклеотида. Первичная, вторичная и третичная структура ДНК. Локализация ДНК в клетке. Ядерные (хромосомные) детерминанты наследственности . Вирусный геном. РНК - и ДНК-содержащие вирусы . Геном прокариот. Нуклеоид бактерий. Геном эукариотов. Сателлитная ДНК. Генетическая организация хромосом.
	Размножение клеток . Митотическое деление и его биологический смысл. Фазы митоза. Митотическая активность различных тканей. Прямое деление (амитоз). Основные этапы и биологический смысл мейоза.
	Размножение, рост и индивидуальное развитие организмов . Происхождение способов размножения. Биологическая роль полового размножения. Чередование поколений . Гаплоидные и диплоидные фазы развития. Первичное чередование поколений. Половое и бесполое поколение. Гаметофит и спорофит у растений. Вторичное чередование поколений. Гетерогония. Метагенез. Половой диморфизм . Биологический смысл полового диморфизма. Гермафродитизм. Истинный и ложный гермафродитизм у животных. Гермафродитизм у растений. Однодомные и двудомные растения. Онтогенез, его типы и периодизация. Понятие об онтогенезе. Проэмбриональный этап развития. Эмбриональный период. Дробление. Образование морулы. Бластула. Гаструляция. Развитие зародышевых листков. Гистогенез и органогенез. Дифференциация и детерминация клеток. Постэмбриональный онтогенез. Ювенильный и пубертатный периоды. Прямое и непрямое развитие. Биологический смысл метаморфоза. Старение и смерть. Продолжительность жизни. Особенности онтогенеза растений.
	Размножение организмов . Основные способы размножения организмов. Бесполое и половое размножение . Конъюгация и трансдукция как формы полового процесса. Копуляция у одноклеточных организмов. Цитологические основы гаметогенеза . Сперматогенез и овогенез. Осеменение и оплодотворение. Особенности протекания этих процессов у человека.
	Закономерности передачи генетической информации. Доминантность и рецессивность. Менделя. Расщепление (сегрегация) генов. Аллельные гены. Гомозиготные и гетерозиготные организмы. Множественный аллелизм. Независимое распределение генов. Дигибридные и полигибридные скрещивания. Свободная рекомбинация аллельных пар в гаметах. Хромосомные основы расщепления и независимого перераспределения генов.
	Генетика пола. Наследование, сцепленное с полом. Хромосомная теория. Группы сцепления. Наследственность, сцепленная с полом . Механизмы генетического определения пола. Детерминирование пола окружающей средой. Роль половых хромосом в контролировании признаков. Сцепление и кроссинговер . Моргана. Группы сцепления. Биологический смысл кроссинговера. Молекулярные механизмы и генетический контроль рекомбинации. Линейный порядок генов в хромосоме.
	Наследственность и среда. Изменчивость и ее формы. Мутации. Модификационная и комбинативная изменчивость. Мутации. Причины мутаций. Спонтанные и индуцированные мутации. Значение мутаций для организма и для эволюции вида. Генеративные и соматические мутации. Генные, хромосомные и геномные мутации. Поли - и гетероплоидия. Использование полиплоидии в селекции. Репарация повреждений ДНК. Понятие о мультифакториальных заболеваниях.
	Нормальная и патологическая наследственность у человека. Генетика человека . Кариотип человека. Генетическое разнообразие и гетерозиготность. Качественные и количественные признаки. Доминирование. Кодоминантное наследование. Полигенные системы. Признаки, сцепленные с полом. Методы изучения наследственности человека. Генеалогический, цито-генетический, популяционный, близнецовый и молекулярно-генетические методы. Наследственно обусловленная патология человека. Понятие о генных, хромосомных и мультифакториальных заболеваниях.
	Учение о микроэволюции и видообразование. Популяция , как элементарная единица эволюции. Закон Харди-Вайнберга. Факторы эволюции : изменчивость, миграция, популяционные волны, изоляция, борьба за существование, естественный отбор, дрейф генов. Критерии вида . Механизмы видообразования. Аллопатрическое и симпатрическое видообразование. Мгновенное видообразование. Устойчивость видов.
	*Филогения системы защиты* : Покровы тела. Скелет. Выделительная система.
	*Филогения системы жизнеобеспечения и воспроизведения:* Пищеварительная, дыхательная и репродуктивная системы.
	*Филогения системы интеграции:* Кровеносная и лимфатическая системы. Нервная и эндокринная системы.
	Происхождение человека. Концепция животного происхождения человека. Место человека в системе животного мира. Сходство и отличие человека и животных. Гипотезы анропогенеза. Этапы антропогенеза. Факторы антропогенеза. Расы и их происхождение . Экологическое разнообразие современного человека.
	Заключительное занятие. Итоговый контроль уровня сформированных компетенций.

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ И СЕМИНАРСКИЕ ЗАНЯТИЯ.

ЗАНЯТИЕ № 1 (Лабораторное).

Тема: Методы биологических исследований. Микроскоп и правила работы с ним.

Цель: Ознакомиться с основными методами исследования в современной биологии. Знать строение микроскопа. Освоить технику микроскопирования. Научиться работать на малом и большом увеличении микроскопа. Уметь готовить временные микропрепараты, зарисовывать их в альбом, правильно вести протокол практической работы .

Перечень практических навыков.

1. Знать современные методы исследования структуры и состава биологических объектов.

2. Знать основные методы получения изображений биологических объектов и их частей: световую микроскопию и её модификации, электронную микроскопию и её виды, принцип и применение каждого из методов.

3. Знать строение механической, оптической и осветительной части светового микроскопа.

4. Уметь определять увеличение объекта.

5. Знать правила подготовки микроскопа к работе.

6. Освоить правила работы с микроскопом.

7. Знать методику приготовления временного препарата.

8. Научиться протоколировать и выполнять зарисовки объекта микроскопирования.

Основные вопросы, предлагаемые для обсуждения.

1. Основные методы биологических исследований, принципы и применение.

2. Основные виды микроскопии.

3. Основные части светового микроскопа.

4. Элементы механической части микроскопа.

5. Осветительная часть микроскопа.

6. Оптическая часть микроскопа.

7. Правила работы с микроскопом.

8. Методика приготовления временного микропрепарата.

Краткое содержание темы.

Необходимым элементом микроскопического изучения объекта является его зарисовка в альбом. Это делают для того, чтобы лучше понять и закрепить в памяти строение объекта, форму отдельных структур, их взаимное расположение.

Для выполнения зарисовок необходимо иметь альбом (оптимальный формат 30x21 см) и карандаши (простой и цветные).

1. Поскольку рисование на занятиях по биологии не самоцель, а метод изучения объекта, при зарисовке следует придерживаться ряда правил. Рисовать можно только на одной стороне листа, так как рисунки, сделанные на обеих сторонах, накладываются друг на друга и со временем портятся.

Основные этапы работы на лабораторном занятии:

1. Рассмотреть основные части микроскопа: механическую, оптическую, осветитель ную.

2. Освоить правила работы с микроскопом МБР -1.

Правила работы с микроскопом МБР-1.

При переносе микроскоп следует брать правой рукой за ручку штатива и поддерживать его снизу левой рукой!

1. Установите микроскоп так, чтобы его зеркало находилось против .

2. Поставьте в рабочее положение объектив малого увеличения. Для этого поворачивайте револьвер до тех пор, пока нужный объектив не займет срединное положение по отношению к тубусу и предметному столику (встанет над отверстием столика). Когда объектив занимает срединное (центрированное) положение, в револьвере срабатывает устройство - защелка; при этом слышится легкий щелчок, и револьвер фиксируется.

Запомните, что изучение любого объекта начинается с малого увеличения!

3. С помощью макрометрического винта поднимите объектив над столиком на высоту примерно 0,5 см. Откройте диафрагму и немного приподнимите конденсор.

4. Глядя в окуляр (левым глазом!), вращайте зеркало в разных направлениях до тех пор, пока поле зрения не будет освещено ярко и равномерно.

5. Положите на предметный столик приготовленный препарат покровным стеклом вверх, чтобы объект находился в центре отверстия предметного столика.

6. Под контролем зрения медленно опустите тубус с помощью макрометрического винта, чтобы объектив находился на расстоянии около 2 мм от препарата.

7. Смотрите в окуляр и одновременно медленно поднимайте тубус с помощью макрометрического винта до тех пор, пока в поле зрения не появится изображение объекта (фокусное расстояние для малого увеличения равно приблизительно 0,5 см).

8. Чтобы перейти к рассмотрению объекта при большом увеличении микроскопа, необходимо центрировать препарат, т. е. поместить объект или ту часть его, которую вы рассматриваете, в самый центр поля зрения, глядя в окуляр, пока объект не займет нужного положения. Если объект не будет центрирован, то при большом увеличении он останется вне поля зрения.

9. Вращая револьвер, поставьте над препаратом объектив большого увеличения. При этом слышится щелчок, и револьвер фиксируется.

10. Для тонкой фокусировки используйте микрометрический винт.

11. При зарисовке препарата смотрите в окуляр левым глазом, а в альбом - правым.

12. Опустите тубус (глядя на него сбоку) так, чтобы нижняя линза объектива погрузилась в каплю иммерсионного масла.

13. Затем, глядя в окуляр, с помощью только микровинта следует осторожно (!) (фокусное расстояние для объектива х90 еще меньше, чем для объектива х40) немного опустить, а затем поднять объектив, чтобы получить четкое изображение.

Помните, что работа с иммерсионным объективом требует более интенсивного освещения поля зрения.

2. Освоить правила работы с микроскопом МБС -1.

Правила работы с микроскопом МБС-1

1. Установите микроскоп штативом к себе и расположите так, чтобы свет от лампы падал через вырез в корпусе столика на зеркало.

2. Глядя в окуляры и вращая зеркало, добейтесь интенсивного и равномерного освещения поля зрения.

3. Поместите на стеклянную пластинку основания микроскопа постоянный микропрепарат.

4. Установите барабан в положение, соответствующее цифре 1 и, опуская или поднимая оптическую головку с помощью винта, получите изображение объекта.

5. Сдвигая или раздвигая руками окулярные трубки, добейтесь, чтобы два изображения слились в одно.

6. При настройке микроскопа необходимо следить, чтобы ось головки микроскопа совпадала с центром стеклянной пластинки, иначе может наблюдаться неравномерное освещение поля зрения.

При работе с микроскопом необходимо соблюдать осторожность. Так, при переносе микроскопа можно брать его только за штатив, нельзя без необходимости вынимать окуляры, крутить микрометрический винт и т. д. Протирать окуляры следует только мягкой тряпочкой, предназначенной специально для этой цели.

3. Приготовить временные микропрепараты.

Методика приготовления временного микропрепарата

Возьмите предметное стекло из чашки Петри, держа его за боковые грани, и положите на стол. Поместите в центр стекла объект, например кусочки волос длиной 1,5 см. Затем глазной пипеткой нанесите на объект (волосы) одну каплю воды.

После этого возьмите покровное стекло (обязательно за боковые грани, иначе оставите отпечатки пальцев на поверхности) и положите его сверху на предметное стекло. Рассмотрите готовый препарат под микроскопом.

3.1. Перекрест волос под микроскопом

Отрежьте ножницами часть волоса длиной примерно 3 см, разрежьте пополам и положите на предметное стекло, сделав, перекрест; капните из пипетки одну каплю, воды и накройте покровным стеклом. Рассмотрите временный препарат с помощью микроскопа МБР-1.

Поставьте в рабочее положение объектив малого увеличения. Найдите изображение и зарисуйте его в альбом, правильно отразив размеры наблюдаемых структур (толщина волос). Затем центрируйте препарат, т. е. поставьте так, чтобы перекрест волос был в центре поля зрения. Переместите в рабочее положение объектив большого увеличения и найдите изображение. Сравните размеры объекта при разных увеличениях и зарисуйте изображение в альбом, отразив имеющиеся различия.

3.2. Клетки плёнки лука.

Снимите с внутренней поверхности мясистой чешуи лука тонкую пленку. Кусочек пленки поместите на предметное стекло в каплю воды. Подкрасьте йодом. Накройте покровным стеклом. Микроскопируйте сначала при малом увеличении, а затем при большом. Зарисуйте несколько клеток, обозначьте цитоплазму, ядро, вакуоли, оболочку клетки.

Основные вопросы, предлагаемые для самостоятельной проработки:

1. Ответьте на вопросы контроля итогового уровня знаний:

1) в револьвер;

2) в тубус;

3) в конденсор;

4) в диафрагму.

2. Осветительная часть микроскопа представлена:

1) тубусом;

2) конденсором;

3) макровинтом;

4) револьвером.

3. Малое увеличение объектива:

4. Оптическая часть микроскопа включает в себя:

1) окуляр;

2) конденсор;

3) диафрагма;

4) зеркало.

5. К механической части микроскопа относят:

2) диафрагма;

3) револьвер;

2. Обозначьте основные части микроскопа МБР – 1 и МБС - 1.

DIV_ADBLOCK335">

8. Методы классификации - сравнительно-эмбриологический.

9. Методы классификации - кариологический.

10. Методы классификации - эколого-генетический.

11. Использование современных информационных технологий в классификации живых систем.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

! (Должен соответствовать конечной редакции списка, согласованного с библиотекой и приведенного в приложении к протоколу изменений и дополнений на уч. год)

Основная:

1. Сыч биология. Издательства: Академический проект, Культура, 2007 г., 336 стр.

Дополнительная:

2. Биология с основами экологии, А Издательство: Высшая школа, 2010 г.

3. Пехов. Издательство: ГЭОТАР-Медиа, 2010 г., 656 стр.

4. , Ярыгин: в 2-х кнгах. Издательство: Высшая школа, 2010 г.

5. Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. Биология (комплект из 3 книг). Серия: Лучший зарубежный учебник. Издательство: Мир, 2010 г., 1352 стр.

6. Биология. Современный курс. [Электронный ресурс] : 3-е изд., испр. и доп. / под ред. .- СПб. : СпецЛит, 2008.-494 с. : ил. – Режим доступа: http://www. studmedlib. ru/

7. Биология: [Электронный ресурс]: учебное пособие. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 20с.: ил. Режим доступа: http://www. studmedlib. ru/

8. Руководство к лабораторным занятиям по биологии [Электронный ресурс] / Под ред. : учеб. пос. - 2-е изд., стереотип. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 200с.: ил. Режим доступа: http://www. studmedlib. ru/

9. Биология [Электронный ресурс]: учебник: в 2 т./ Под ред. . - М.; ГЭОТАР-Медиа, 2013. - Тс.: ил. – Режим доступа: http://www. studmedlib. ru/

Перечень и краткое описание интерактивных форм проведения занятий по дисциплине «Общая биология»

со студентами, обучающимися по направлению 06.03.01 «Биология»

Согласно учебного плана и рабочей программы дисциплины - из 54 часов аудиторных занятий на интерактивную форму их проведения отводится не менее 12 часов .

Из образовательных технологий, используемых при реализации различных видов учебной работы в рамках преподавания дисциплины в интерактивной форме проходят:

Лекция-визуализация - лекции в формате Power Point, повышают наглядность, интерес к изучаемой теме и облегчают восприятие, помогают структурировать новый учебный материал.

Систематика изучает биологическое разнообразие организмов. Основная цель любого систематического исследования - классификация существующего (и существовавшего ранее) многообразия и установление родственных и эволюционных отношений между видами и другими группами организмов (таксонами).

Высшая таксономическая категория в систематике - царство (Regnum). Современные систематики выделяют от трех до девяти царств органического мира. Наиболее широко известны системы известного американского биолога Р. Х. Уиттекера (обосновавшего выделение пяти царств живой природы) и одного из крупнейших отечественных ботаников, академика А. Л. Тахтаджяна. Согласно представлениям последнего, на Земле существуют четыре царства органического мира:

Царство Прокариоты включает бактерии, сине-зёленые водоросли (цианобактерии) и лучистые грибки (актинобактерии, актиномицеты).
Царство Грибы объединяет в себе гетеротрофные неподвижные, большей частью нитчатые организмы.
Царство Растения состоит из фотосинтезирующих эукариотических организмов (по мнению других систематиков, оно должно включать только высшие растения).
Царство Животные - организмы, клетки которых лишены плотной клеточной оболочки, не содержат пластид и фотосинтетических пигментов.

По традиции организмы, входящие в царства прокариот и грибов, рассматриваются здесь вместе с царством растений в узком, современном его понимании.

Задача систематики - каталогизация, сопоставление и анализ признаков организмов и создание на этой основе классификационной системы, которая отражала бы эволюционные взаимоотношения между организмами, являлась бы отражением эволюционного процесса. Классификационная система подразделяется на соподчиненные друг другу систематические категории, или единицы, - таксоны.

Основная таксономическая категория, используемая в биологической систематике, - вид. Специфика каждого вида выражена морфологически и служит выражением его генетических особенностей. Близкие виды образуют роды, близкие роды - семейства, семейства - порядки, порядки - классы, классы - отделы, и, наконец, отделы образуют царства органического мира. Каждое растение принадлежит к ряду последовательно соподчиненных таксонов. Это иерархическая система классификации.

В биологии любое научное название вида (в том числе и вида растений) состоит из двух латинских слов (является бинарным): и него входят название рода и видовой эпитет. Например, паслён чёрный (Solanum nigrum). Каждый род (в том числе род Паслён) содержит в своем составе определенное количество видов, отличающихся друг от друга своей морфологией, биохимией, ролью в растительном покрове и другими свойствами.

Бинарные латинские названия растений приняты научным сообществом, понятны специалистам разных стран и закреплены в Международных номенклатурных кодексах, регулирующих и определяющих таксономические правила. В научных публикациях следует пользоваться международной номенклатурой, а не местными названиями растений. Основателем бинарной номенклатуры является выдающийся шведский естествоиспытатель Карл Линней (1707-1778), который в 1753 г. опубликовал свой труд «Species plantarum» («Виды растений»).

Положение вышеназванного вида (паслён чёрный) в современной классификационной системе таково:

Царство Plantae - растения.
Отдел Angiospermae, или Magnoliophyta - Покрытосеменные, или Цветковые растения.
Класс Dicotyledones - двудольные.
Порядок Scrophulariales - Норичникоцветные.
Семейство Solanaceae - Паслёновые.
Род Solanum - Паслён.
Вид Solanum nigrum - Паслён чёрный. Видовое название необходимо сопровождать фамилией автора, который впервые дал научное описание вида и ввел его название в научный обиход: Solanum nigrum L. (L. - аббревиатура фамилии Линнея - Linnaeus).

Согласно Международному кодексу ботанической номенклатуры, существуют правила образования названий для таксонов различного ранга, что позволяет сразу различать их уровень. Так, многочисленные названия отделов имеют окончания -phyta. Например, отдел Цветковые растения называется Magnoliophyta, отдел Зеленые водоросли - Chlorophyta и пр. Название порядков имеет окончание -ales. Например, порядок Лютикоцветные - Ranales, порядок Злакоцветные - Poales и т. д. Название семейств имеет окончание -ceae. Например, семейство Розоцветные - Rosaceae, семейство Бобовые - Fabaceaeи т. д.

Общая характеристика систематики растений и животных

Органический мир сложен и многообразен. Для того чтобы понять его и ориентироваться в нем, человек создавал различные системы органического мира. Системы сначала были искусственными, так как строились на случайных признаках, не учитывающих глубинное родство организмов. И только после открытия эволюционной теории и выявления глубокого родства между различными, в том числе и далекими друг от друга, организмами, стало возможным создание естественной системы органического мира.

Это очень сложное дело, и естественная система пока полностью не сформирована, так как еще недостаточно сведений о тех или иных организмах, но основы такой системы разработаны, а место того или иного вида в этой системе уточняется. Рассмотрим в общем виде основную структуру системы органического мира, созданную трудами большого количества ученых-биологов:

Весь органический мир по принципу наличия клетки в организме разделяется на две империи - империи Неклеточные и Клеточные. Империя Неклеточные образована одним надцарством, в свою очередь состоящим из одного царства - Вирусы. Империя Клеточные по наличию в клетках ядра делится на два надцарства - Прокариоты и Эукариоты. Прокариоты образованы царством Прокариот, состоящего из двух отделов - отдел Бактерии и отдел Синезеленые водоросли. Эукариоты образованы тремя царствами - Растения, Животные, Грибы.

Система органического мира образована таксономическими единицами, или таксонами. Таксон (систематическая единица) - группа организмов, объединенных определенными признаками. Различают таксоны нескольких уровней. В настоящее время высшим таксоном считается Империя организмов, а элементарным таксоном - вид. Наука об определении и классификации организмов в соответствии с их эволюционными взаимоотношениями называется таксономией.

Необходимо знать следующие таксоны животных и растений.

1. Таксоны царства Животные (в порядке убывания):

царство → тип → класс → отряд → семейство → род → вид

(некоторые таксоны опущены, например подтип, подотряд, подсемейство и др.).

2. Таксоны царства Растения (в порядке убывания):

царство → отдел → класс → порядок → семейство → род → вид

(некоторые таксоны опущены, например подотдел, подкласс, под-порядок и др.).

Важно помнить, что организмы имеют родовое и видовое название (характеризуются бинарной номенклатурой), например одуванчик лекарственный (одуванчик - родовое название; лекарственный - видовое), лягушка травяная, жаба обыкновенная и т. д. В науке используют двойные латинские названия, что делает систематику (таксономию) растений, животных, грибов международной наукой.

Классификация организмов по их экологической роли, исходя из способов питания

Вам известно, что по типу питания организмы делятся на автотрофов и гетеротрофов. В зависимости от экологической роли эти организмы разделяют на несколько групп. Рассмотрим эту классификацию.

1. Продуценты - автотрофы, которые из неорганических соединений синтезируют органические вещества, являющиеся пищей для всех других организмов.

Экологическая роль продуцентов состоит в том, что они составляют начало всех пищевых цепей и в круговороте веществ осуществляют перевод неорганических веществ в органические. К продуцентам относят все растительные организмы (водоросли, покрытосеменные, голосеменные и т. д.), а также хемосинтетики (например, серобактер).

2. Консументы - организмы, усваивающие органические вещества и частично переводящие их в неорганические, а частично - в органические соединения нового вида. Консументы «передают» органические вещества от одного звена к другому.

Консументы делятся на несколько групп по порядку нахождения в пищевой цепи.

Консументы 1-го порядка - это растительноядные животные - фитофаги (заяц, овцы и др.); они переводят органические вещества растительного происхождения в органические вещества животного происхождения и часть органических веществ превращают в неорганические за счет процессов диссимиляции.
Консументы 2-го порядка - плотоядные животные, питающиеся другими животными, в частности, растительноядными. Существуют консументы более высоких порядков.

3. Редуценты - гетеротрофные организмы, главная экологическая функция которых состоит в превращении органических веществ в неорганические.

К редуцентам относят гнилостные бактерии, грибы (сапрофиты), дождевых червей и т. д. Особую роль среди редуцентов занимают детритофаги - организмы, питающиеся детритом.

Редуценты завершают пищевые цепи, за счет их деятельности замыкается цикл в круговороте веществ в природе - неорганические вещества, образовавшиеся из органических, вновь вступают в цикл, являясь основой минерального питания продуцентов.

Необходимо отметить, что редуценты не только превращают органические вещества в неорганические - часть потребляемых ими органических веществ используется для синтеза органических веществ, образующих тело редуцентов, но в итоге деятельности редуцентов процесс превращения органики в неорганику преобладает. Аналогичное замечание можно сделать и относительно деятельности продуцентов: продуценты часть синтезируемых ими органических веществ преобразуют в неорганические (в процессах диссимиляции), но в итоге деятельности этих организмов из неорганических веществ синтезируются органические (этот процесс преобладает).

Следовательно, вышерассмотренные организмы в природных сообществах образуют цепи питания, в которых реализуется перенос веществ и энергии и за счет которых осуществляется круговорот веществ в природе.

Пищевые цепи многообразны, в них участвует большое число различных организмов, отдельные пищевые цепи перекрещиваются, что приводит к возникновению пищевых сетей. Многочисленность участников пищевых цепей и сетей способствует их устойчивости в природе, так как исчезновение одного из звеньев цепи легко заменяется другим звеном цепи.

Примерами простых пищевых цепей являются:

Травянистые растения, произрастающие в водоеме (продуценты) → Растительноядные насекомые - жуки, стрекозы (консументы 1-го порядка) → Земноводные, питающиеся насекомыми (лягушка обыкновенная и др. - консументы 2-го порядка) → Водные пресмыкающиеся (например, уж обыкновенный - консумент 3-го порядка) → Хищные птицы, питающиеся ужами (консумент 4-го порядка) Гнилостные бактерии, разлагающие трупы умерших хищных птиц (редуценты).
Злаковые растения → Птицы, питающиеся злаками → Человек Гнилостные бактерии, разрушающие трупы людей.
Злаки (пшеница) Кузнечики → Землеройка Хорь → Хищные птицы, питающиеся хорями → Гнилостные бактерии, уничтожающие трупы хищных птиц.

Основным признаком пищевой сети, отличающим ее от пищевых цепей, является наличие в первой нескольких взаимосвязанных цепей питания. Сети питания возникают в процессе эволюции в природных сообществах организмов (биогеоценозах) и являются основой устойчивости данного биогеоценоза в природных условиях. При небольших изменениях внешних условий пищевая сеть позволяет сохранить данное сообщество в течение длительного времени. Однако резкое изменение условий может привести к гибели данного биогеоценоза, что важно учитывать при воздействии хозяйственной деятельности человека на тот или иной регион.