четверг, 9 февраля 2023 г.

09.02.23 г. Четверг, 505,501,306,508

  Справа находится АХИВ БЛОГА , смотрите дату и номер своей группы

РАСПИСАНИЕ ЗАНЯТИЙ НА НЕДЕЛЮ: 06.01.23г.-10.02.23г.

 Пн.06,02: 306, 401, 401, 408 

Вт. 07,02: 508, 505, 505, 501

Ср. 08.02: 406, 505, 401, ---- 

 Чт. 09.02: 505, 501, 306, 508

 Пт. 10.02: 401, 505,  ----, 501  

Здравствуйте, уважаемые студенты,  записывайте дату, тему и выполняйте необходимые записи(ВСЁ подряд не пишите, читайте, выбирайте, можно составить план, ЕСЛИ ЕСТЬ ВИДЕО, НАДО ПОСМОТРЕТЬ ,ВЫПОЛНИТЬ ПО НЕМУ ЗАПИСИ, МНОГО НЕ НУЖНО ПИСАТЬ. Материала может быть выложено много, но это не значит, что  всё надо записывать! После этого, сфотографируйте и отошлите мне на почту rimma.lu@gmail.com  . Тетрадь привезете, когда перейдем на очную форму обучения.)Справа находится АХИВ БЛОГА , смотрите дату и номер своей группы

моя почта :   rimma.lu@gmail.com      Жду ваши фотоотчеты!

ГРУППА 505 БИОЛОГИЯ  23,24:

ТЕМА 23,24:Моногибридное скрещивание. Первый и второй законы Менделя. Генотип и фенотип.Дигибридное скрещивание. Третий закон Менделя.

Перечень вопросов, рассматриваемых в теме;

Этот урок раскрывает основные закономерности наследования признаков от родителей к потомству. От брака кареглазой женщины и кареглазого мужчины родилась голубоглазая девочка. Возможно ли это? На этот и многие другие вопросы отвечает наука генетика..

4.  Глоссарий по теме (перечень терминов и понятий, введенных на данном уроке);

Ген, аллель, хромосомы, гомозиготный, гетерозиготный, доминантный признак, рецессивный признак, моногибридное скрещивание, гибрид.

Аллельные гены- гены, расположенные в одних и тех же локусах гомологичных хромосом. Контролируют развитие альтернативных признаков (доминантных и рецессивных - желтая и зеленая окраска семян гороха)

Альтернативные признаки - взаимоисключающие, контрастные признаки (окраска семян гороха желтая и зеленая).

Анализирующее скрещивание- скрещивание испытуемого организма с другим, являющимся по данному признаку рецессивной гомозиготой, что позволяет установить генотип испытуемого. Применяется в селекции растений и животных.

Гамета - (от греч. "гаметес" - супруг) - половая клетка растительного или животного организма, несущая один ген из аллельной пары. Гаметы всегда несут гены в "чистом" виде, так как образуются путем мейотического деления клеток и содержат одну из пары гомологичных хромосом.

Генетика (от греч. "генезис" - происхождение) - наука о закономерностях наследственности и изменчивости организмов.

Ген (от греч. "генос"-рождение) -участок молекулы ДНК, отвечающий за один признак, т. е. за структуру определенной молекулы белка.

Генотип  совокупность генов одного организма.

Гетерозигота (от греч. "гетерос" - другой и зигота) - зигота, имеющая два разных аллеля по данному гену (Аа, Вb).Гетерозиготная особь в потомстве дает расщепление по данному признаку.

Гомологичные хромосомы (от греч. "гомос" - одинаковый) - парные хромосомы, одинаковые по форме, размерам, набору генов. В диплоидной клетке набор хромосом всегда парный:одна хромосома из пары материнского происхождения, другая - отцовского.

Гомозигота (от греч. "гомос" - одинаковый и зигота) зигота, имеющая одинаковые аллели данного гена (оба доминантные АА или оба рецессивные аа). Гомозиготная особь в потомстве не дает расщепления.

Доминантный признак (от лат. "едоминас" - господствующий) - преобладающий признак, проявляющийся в потомстве у
гетерозиготных особей.

Моногибридное скрещивание-скрещивание форм, отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных признаков.

Признак рецессивный  (от лат. "рецессус" - отступление) признак, который передается по наследству, но подавляется, не проявляясь у гетерозиготных потомков, полученных при скрещивании.

Фенотип - совокупность признаков и свойств организма, проявляющаяся при взаимодействии генотипа со средой обитания.

5.   Основная и дополнительная литература по теме урока (точные библиографические данные с указанием страниц);

Учебник «Биология.10-11класс», созданный под редакцией академика Д.К.Беляева и профессора Г.М.Дымшица / авт.-сост. Г.М. Дымшиц и О.В.Саблина.- М.: Просвещение, 2018г., стр.96-102

Дополнительные источники:

1.А.А.Кириленко «ЕГЭ. Биология. Раздел «Генетика» , Учебно - методическое пособие.- Ростов н/Д: Легион, 2009г. С 125-179

2.А.Скворцов, А.Никишов, В. Рохлов. Универсальное учебное пособие. Биология, 6-11 классы
Школьный курс. М. «АСТ - Пресс», 2000 г. стр. 394-395

3.О.Л.Ващенко "Биология. Интерактивные дидактические материалы. 6-11 классы (+CDpc)

6. Открытые электронные ресурсы по теме урока (при наличии);

Интернет-ресурсы:

  • Образовательный портал для подготовки к экзаменам https://bio-ege.sdamgia.ru/?redir=1
  • Российский общеобразовательный Портал www.school.edu.ru

7. Теоретический материал для самостоятельного изучения;

Моногибридное скрещивание – это скрещивание, для которого характерным является отличие родительских форм друг от друга по имеющейся одной паре альтернативных, контрастных признаков. Признаком называют любую особенность организма, любое его свойство либо качество, по которому возможно различить особи.

У растений таким свойством является, например, форма венчика (асимметричный или симметричный), его окраска (белый или пурпурный) и т. д. К признакам относят также скорость созревания (позднеспелость либо скороспелость), а также стойкость либо восприимчивость к тем или иным заболеваниям. Все свойства в совокупности, начиная с внешних и заканчивая определенными особенностями в функционировании или структуре клеток, органов, тканей, называются фенотипом. Данное понятие может быть использовано и по отношению к одному из имеющихся альтернативных признаков. Проявление свойств и признаков осуществляется под контролем существующих наследственных факторов – другими словами, генов. В совокупности гены формируют генотип.

Моногибридное скрещивание по Менделю представлено скрещиванием гороха. При этом имеют место такие достаточно хорошо заметные альтернативные свойства, как белые и пурпурные цветки, зеленая и желтая окраска незрелых бобов, морщинистая и гладкая поверхность семян и прочие. Проводя моногибридное скрещивание, Г. Мендель, австрийский ботаник Х I Х в., выяснил, что в первом поколении (F1) все гибридные растения обладали цветками пурпурного оттенка, белая же окраска не проявилась. Так был выведен первый закон Менделя о единообразии образцов первого поколения. Кроме того, ученый установил, что в первом поколении все образцы являлись однородными и по всем семи исследуемым им признакам. Таким образом, моногибридное скрещивание предполагает для особей первого поколения наличие альтернативных признаков только одного родителя, в то время как свойства другого родителя как бы исчезают. Преобладание свойств Г. Мендель назвал доминированием, а сами признаки – доминантными. Не проявляющиеся качества ученый назвал рецессивными.

Проводя моногибридное скрещивание, Г. Мендель подверг самоопылению выращенные гибриды первого поколения. Сформировавшиеся в них семена ученый высеял снова. В итоге он получил следующее, второе поколение (F2) гибридов. В полученных образцах отмечалось расщепление по альтернативным признакам в примерном соотношении 3:1. Другими словами, три четверти особей второго поколения имели доминантные свойства, а одна четверть – рецессивные. В результате этих опытов Г. Мендель сделал вывод, что рецессивный признак в образцах был подавлен, но не исчез, проявившись во втором поколении. Данное обобщение получило название «Закон расщепления» (второй закон Менделя).

Дальнейшее моногибридное скрещивание ученый проводил с целью выявить, как будет происходить наследование в третьем, четвертом и следующих поколениях. Он выращивал образцы, используя самоопыление. В результате опытов было выявлено, что растения, признаки которых являются рецессивными (белые цветки, к примеру), в последующих поколениях осуществляют воспроизведение потомства только с этими (рецессивными) свойствами. Несколько по-другому повели себя растения второго поколения, свойства которых были названы Г. Менделем доминантными (обладатели, например, пурпурных цветков). Среди этих образцов ученый, анализируя потомство, выявил две группы, имеющие абсолютные внешние различия по каждому определенному признаку. Для особей, отличающихся по двум признакам, применяется дигибридное скрещивание. Задачи по определению генотипов и фенотипов сравнительно просты, при их решении применяются законы Менделя.

  1. Генетика - это наука, изучающая закономерности наследственности и изменчивости, а также обеспечивающие их биологические механизмы
  2. Опыты Г. Менделя показали, что есть наследственные задатки (гены), которые организм передает из поколения в поколения. Гены определяют признак.
  3. Закон единообразия гибридов первого поколения, которое утверждает, что в первом поколении гибридов проявляется только доминантный признак
  4. Закон расщепления, который гласит, что в потомстве, полученном от скрещивания гибридов первого поколения, наблюдается явление расщепления: четверть особей из гибридов второго поколения (F2) имеет рецессивный признак, три четверти — доминантный. Для объяснения полученного расщепления Мендель предложил гипотезу чистоты гамет, согласно которой при образовании гибридов наследственные факторы (аллельные гены) не смешиваются, а сохраняются в неизменном виде, т. е. гибрид имеет оба фактора — доминантный и рецессивный. Гибрид дает разные виды «чистых» гамет, несущих только один наследственный фактор из пары. Случайное слияние разных видов гамет приводит к появлению разных комбинаций наследственных факторов у гибридов F2 и расщеплению признаков у них.
  5. Открытые Г. Менделем законы универсальны, они приемлемы для животных, растений и для человека.
  6. Законы Г.Менделя являются научной основой для селекции. Закономерности наследования имеют большое значение в области генетики человека, поскольку многие наследственные заболевания наследуются по законам Г. Менделя.

8. примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля (не менее 2 заданий).

Задание 1.

Найдите и выделите цветом по вертикали и горизонтали в филворде

  1. Половые клетки
  2. Организм полученный вследствие скрещивания генетически различающихся форм.
  3. Скрещивание особей с альтернативными признаками;
  4. Участок ДНК
  5. Наука о закономерностях наследственности и изменчивости
  6. Скрещивание позволяющее определить генотип организма
  7. Преобладание признака
  8. Признак, который не проявляет себя, если в генотипе есть доминантный аллель того же признака. –
  9. Различные формы одного и того же гена

Тип вариантов ответов: (Текстовые,Графические, Комбинированные):

Правильный вариант:

Гаметы, гибрид, гибридизация, ген, генетика, анализирующее, доминанта, рецессивный, аллель.


Задание 2.

Вставьте пропущенные слова.

Дано: гетерозиготный темноволосый отец и мать блондинка.

Следовательно, доминирует ген ….,а рецессивен ген ….

Дано: в потомстве кота Васьки и пяти черных кошек были черные и серые котята, причем серых было в три раза больше.

Следовательно, доминирует ген .., рецессивен ген …, а кот Васька …по данному признаку

Тип вариантов ответов: (Текстовые,Графические, Комбинированные):

Правильный вариант:

Дано: гетерозиготный темноволосый отец и мать блондинка.

Следовательно, доминирует ген тёмных волос,а рецессивен ген светлых волос.

Дано: в потомстве кота Васьки и пяти черных кошек были черные и серые котята, причем серых было в три раза больше.

Следовательно, доминирует ген серого цвета, рецессивный ген чёрного, а кот Васька гетерозиготный по данному признаку

ТЕМА 32: Дигибридное скрещивание. Третий закон Менделя.

Законы Менделя кратко и понятно

Открытие Менделя заложило основу генетики, науки изучающей вопросы наследования и изменения особенностей организмов. Она сгорала большую роль в развитии различных сфер человеческой деятельности.


В 19 веке австрийский ботаник и биолог Грегор Иоганн Мендель проводил исследования посевного гороха. Он смог установить, как передаются признаки по наследству. Это исследование выявило три закономерности, которые получили название «Законы Менделя».

Открытие Менделя заложило основу генетики, науки изучающей вопросы наследования и изменения особенностей организмов. Она сгорала большую роль в развитии различных сфер человеческой деятельности.

 

 






 

Содержание:

  1. Закон единообразия

  2. Закон расщепления

  3. Закон независимого наследования признаков

  4. Заключение

ЗАКОН ЕДИНООБРАЗИЯ

Порядок проведения эксперимента

Этот закон был установлен в ходе первого этапа эксперимента. Были взяты два гороха с разными особенностями – разным цветом семян. Они были обозначены как родительские растения или «РР». Одни были желтые, другие зеленые. Для чистоты эксперимента проводилось искусственное опыление.

Результат

Результатом стало появление гороха первого поколения «F1». У таких растений семена всегда были желтыми. Это значит, что второе поколение представляло собой один определенный тип и имело признаки только одного из растений первого поколения (желтый цвет в данном случае). Такие признаки называются доминантными.

Таким образом у всего второго поколения проявилось единообразие, что и дало название закону.

ЗАКОН РАСЩЕПЛЕНИЯ

Порядок проведения эксперимента

Для следующего этапа исследования использовался только горох первого поколения. Мендель высадил его и оставил без вмешательства, чтобы горох мог самостоятельно опылиться. Это позволило появиться растениям второго поколения «F2».

Результат


Из-за самостоятельного опыления появились семена желтого и зелёного цвета. А поскольку жёлтый цвет является доминантным признаком, то соотношение семян желтого цвета к зеленому составило 3 к 1.

Разделение, а точнее расщепление родительского типа на два различных, дало название второму закону.

Данный опыт помог установить, что признак одного из родителей (зеленый цвет) не исчез полностью, а просто неактивен или подавлен. За него отвечал тот же ген, что и за желтый цвет, за который отвечала часть гена – доминантный аллель. Желтый цвет в себе содержала рецессивная аллель – «а», подавляемая доминантной «А».

Поэтому строение растений:

  • зеленый горох-родитель – две рецессивных аллели «аа»;

  • желтый горох-родитель – две доминантных аллели «АА»;

  • желтый горох первого поколения – одна доминантная и одна рецессивная аллели «Аа»;

  • желтый горох второго поколения – он может содержать следующие аллели: «АА», «Аа», «аА». В них цвет обуславливается наличием доминанта;

  • зеленый горох второго поколения – две рецессивных аллели «аа».

ТРЕТИЙ ЗАКОН НЕЗАВИСИМОГО НАСЛЕДОВАНИЯ ПРИЗНАКОВ

Порядок проведения эксперимента

Для третьего опыта Мендель использовал растения гороха с несколькими различающимися признаками: цвет семян и их гладкость. Один вид имел семена гладкие желтые, а второй – зеленые и ребристые.

В первом поколении растение приобрело следующие признаки: желтый цвет и гладкость семян.

Во втором поколении уже наблюдалось расщепление:

  • желтый цвет и гладкие семена;

  • желтый цвет и ребристые семена;

  • зеленый цвет и гладкие семена;

  • зеленый цвет и ребристые семена.

Получившийся результат говорит о том, что передача и наследование двух разных признаков не зависит друг от друга. А соответственно за гладкость отвечает другой ген, у которого своей набор аллелей. Гладкие семена обуславливаются сочетанием аллелей «BB», «Bb», «bB».

Таким образом строение растений:

  • зеленый горох-родитель с ребристыми семенами – «аа» и «bb»;

  • желтый горох-родитель с гладкими семенами – «АА» и «BB»;

  • желтый горох первого поколения с гладкими семенами – «Аа» и «Bb»;

  • желтый горох второго поколения с гладкими семенами – «АА», «Аа», «аА» в сочетании с «BB», «Bb», «bB».

  • желтый горох второго поколения с ребристыми семенами – «АА», «Аа», «аА» и «bb»

  • зеленый горох второго поколения с гладкими семенами – «аа» в сочетании с «BB», «Bb», «bB»;

  • зеленый горох второго поколения с ребристыми семенами «аа» и «bb».

Таким образом соотношение цветов и гладкости: 9-3-3-1.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе экспериментов Мендель смог установить, что любой ген может содержать рецессивную и(или) доминантную части. Она подавляет рецессивную. Обе эти части впоследствии были названы аллелями. При соединении растений с разными генами, их аллели будут передаваться независимо друг от друга, что начнет проявляться во втором поколении. Если в первом поколении растение приобретает только доминантные признаки, то во втором начнут проявляться и рецессивные. На этом и основываются три закона Менделя и это позволяет ученым-генетикам предугадывать поведение организма при размножении.

Материал взят с сайта https://nauka.club

ЗАПИШИТЕ КРАТКО ЗАКОНЫ:
Первый закон Менделя (закон единообразия
)
: В первом поколении все гибриды одинаковы, похожи на одного из родителей.
Второй закон Менделя (закон расщепления): При скрещивание гетерозиготных гибридов первого поколения происходит расщепление признаков в соотношении 3:1.
Третий закон Менделя (закон независимого наследования признаков):  При дигибридном скрещивании расщепление по каждой паре признаков идет независимо от других признаков.
Моногибридное скрещивание — скрещивание форм, отличающихся друг от друга по одной паре изучаемых  признаков, за которые отвечают аллели одного гена.

Дигибридное скрещивание — скрещивание организмов, различающихся по двум парам альтернативных признаков, например, окраске цветков (белая, смешанная или окрашенная) и форме семян (гладкая или морщинистая).

Вспомним основные традиционные обозначения, применяемые в генетике.

Знаком «зеркало Венеры» обозначают женский пол. Знаком «копьё Марса» – мужской.

Крестик обозначает скрещивание. Буквой P (от латинского parentibus) – родительские формы. Гибридное потомство – буквой F (от латинского filios). Цифра с буквой указывает на порядковый номер поколения гибридов. Например, F1 – гибриды первого поколения.
Буквой G обозначают гаметы. Записываются они в кружках.

ГРУППА 501 ХИМИЯ 36,37
ТЕМА 36:  Химические свойства кислот в свете теории электролитической диссоциации.
Химические свойства кислот в свете теории электролитической диссоциации.

Кислоты как электролиты

     Какие общие свойства кислот вы знаете?

    Чем обусловлены общие свойства кислот?

    Какие группы кислот вам известны?

Рассмотрим в свете теории электролитической диссоциации свойства веществ, растворы которых обладают электропроводностью.

Кислотами называются электролиты, при диссоциации которых в качестве катионов образуются только ионы водорода (гидроксония).

По признаку осно́вности кислоты подразделяются на три группы:

  • одноосно́вные (НСl, HI, HNO3, СН3СООН);
  • двухосно́вные (H2S, H2SO3, H2SO4, H2SiO3);
  • многоосно́вные (H3BO3, H3AsO4, H4P2O7).

Диссоциация многооснбвных кислот протекает ступенчато. Рассмотрим пример реакции электролитической диссоциации.

Диссоциация серной кислоты протекает по двум ступеням:

В наибольшей степени диссоциация протекает по первой ступени и значительно меньше по второй.

Среди кислот есть сильные и слабые электролиты, а их диссоциация протекает преимущественно по I ступени. Сильные кислоты диссоциируют в водных растворах практически нацело.

ВАЖНЕЙШИЕ ОБЩИЕ ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КИСЛОТ

1. Кислоты взаимодействуют с металлами. При этом образуются соли и выделяется водород. Однако металлы, стоящие в электрохимическом ряду напряжений металлов правее водорода, не вытесняют его из кислот:

HNO3 (как концентрированная, так и разбавленная), концентрированная H2SO4 реагируют с металлами иначе!

2. Кислоты взаимодействуют с осно́вными и амфотерными оксидами:

При избытке кислот образуются кислые соли:

    MgO + 2H2SO4 (изб.) = Mg(HSO4)2 + Н2O

3. Взаимодействие кислот с основаниями является реакцией нейтрализации:

4. Кислоты взаимодействуют с солями:

Для протекания реакции необходимо выполнение одного из следующих условий:

    а) кислота должна быть более сильной, чем та, что образовала соль;
    б) в результате реакции должно образоваться нерастворимое или летучее соединение (покидающее сферу реакции).

Основные понятия

Ион гидроксония • Основность кислот • Сильные кислоты • Слабые кислоты

Вопросы и задания

 1. Почему безводные кислоты слабо проводят электрический ток?

 2. Какая соль образуется при взаимодействии 4 г едкого натра и 9,8 г фосфорной кислоты?

 3. В соответствии с приведенной ниже схемой превращений составьте уравнения реакций в молекулярной и ионной (там, где это возможно) формах: S → SO2, → H.,SO3 → CaSO3 → ? → ?

ТЕМА 37:Особенности взаимодействия концентрированной серной и азотной кислот с металлами. Основные способы получения кислоты.

Азотная кислота  любой концентрации — сильный окислитель. Окислительные свойства азотной кислоты обусловлены азотом в высшей степени окисления .

Состав продуктов восстановления  зависит от температуры, активности восстановителя и концентрации кислоты. При этом, чем активнее восстановитель и чем более разбавлена кислота, тем глубже протекает восстановление азота:

Рис. 1. Зависимость продуктов восстановления  от активности восстановителя и концентрации

Металлы особо реагируют с серной концентрированной и азотной кислотами:

H2SO4 (конц.) + Me = Сульфат + H2O + Х

2H2SO4 (конц.) + Cu =t°C= CuSO4 + 2H2O + SO2

8Na0 + 5H2+6SO4 = 4Na2+1SO4 + H2S-2­↑ + 4H2O

Окислительные свойства концентрированной серной кислоты

Особые свойства концентрированной серной кислоты

1. С водой образуются гидраты:

H2SO4 + nH2O = H2SO4 · nH2O + Q

"Гигроскопичность серной кислоты"

2. Органические вещества обугливаются

C12H22O11 (сахароза) - H2SO4(конц., -11H2O → 12С (уголь)

Обугливание сахарозы

3. Серная кислота окисляет неметаллы и металлами:

а) концентрированная H2+6SO4 – сильный окислитель; при взаимодействии с металлами (кроме Au, Pt) может восстанавливаться до S+4O2, S0 или H2S-2 (без нагревания не реагируют также Fe, Al, Cr - пассивируются):

H2SO4 (конц.) + Me = соль + H2O + Х

, где Х – H2S, S, SO2

Видео

2Ag0 + 2H2+6SO4 = Ag2+1SO4 + S+4O2­ + 2H2O

8Na0 + 5H2+6SO4 = 4Na2+1SO4 + H2S-2­ + 4H2O

б) концентрированная H2S+6Oреагирует при нагревании с некоторыми неметаллами за счет своих сильных окислительных свойств, превращаясь в соединения серы более низкой степени окисления, (например, S+4O2):

неМе + H2SO4(конц.) = H2O + SO2 + кислородсодержащая кислота неМе

, где неметалл в высшей валентности

С0 + 2H2S+6O4(конц) = C+4O2­ + 2S+4O2­ + 2H2O

S0 + 2H2S+6O4(конц) = 3S+4O2­ + 2H2O

2P0 + 5H2S+6O4(конц) = 5S+4O2­ + 2H3P+5O4 + 2H2O

Тренажёр - Обобщающий тест "Элементы подгруппы кислорода и их соединения"

ЗАДАНИЯ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ

№1. Запишите уравнения реакций между серной концентрированной кислотой и следующими веществами: натрия, ртуть, сера.

Расставьте коэффициенты методом электронного баланса, укажите окислитель и восстановитель.

№2. Вычислите объём газа (н.у.), который образуется при взаимодействии 15% - ного раствора серной кислоты массой 900 г с цинком?

№3. Осуществите превращения по схеме:

Сu → CuSO4 → Cu(OH)2 → CuO → CuSO4 → BaSO4


1.  Бескислородные кислоты получают при растворении в воде газообразных соединений неметаллов с водородом.
 
Так, например, соляная кислота образуется в результате растворения газа хлороводорода HCl в воде, а сероводородная кислота образуется при растворении газа сероводорода H2S в воде. Сами же упомянутые газообразные соединения можно получить в реакциях соединения водорода с соответствующими неметаллами:
 
H2+Cl2свет2HCl,

2.  Кислородсодержащие кислоты можно получить взаимодействием соответствующих кислотных оксидов с водой:
  
N2O5+H2O2HNO3,SO3+H 2OH2SO4.
 
3.  Кислоты можно получить из соответствующих солей. Реакции обмена протекают в соответствии с вытеснительным рядом кислот.

ГРУППА 306 БИОЛОГИЯ 57

ТЕМА 57: Происхождение человека. Ближайшие «родственники» человека среди животных.

Основные этапы эволюции приматов. Появление человека разумного. 


Происхождение человека

Все современные люди принадлежат к одному биологическому виду Homosapiens — человек разумный. Из полутора миллионов видов животных, известных науке, только человеку присущи во всей полноте такие свойства, как сознание, речь, абстрактное мышление. Развитие этих свойств человеческой психики в сочетании с трудовой деятельностью способствовало возрастанию роли социальных отношений в эволюции человека, обеспечивших ему экологическое превосходство над всеми живыми существами, способность заселить практически все регионы Земли и выйти в Космос.

Осознавая свою уникальность, люди издавна пытались объяснить свое происхождение. Эти попытки породили множество легенд, верований и сказаний. Развитие науки, ископаемые останки, обнаруженные за последнее столетие, позволили ответить на многие вопросы, касающиеся происхождения человека. Сегодня известно, как выглядели предки человека, где и когда они впервые появились, в каком направлении эволюционировали. Тем не менее многое в истории возникновения и эволюции человека остается неясным.

Приступая к научному объяснению происхождения человека, следует помнить, что любой биологический вид является по-своему уникальным. Степень уникальности вида определяется тем, насколько сходны с данным видом его ближайшие родственники из числа ныне живущих организмов, тем, какое количество родственных форм вымерло ранее, а также тем, насколько уникальными были процессы, имевшие место в эволюции данного вида.

Молекулярные, цитогенетические и сравнительно-анатомические исследования показывают, что в современной природе наиболее близкими человеку являются два вида шимпанзе. Далее в этой системе родства следуют горилла и орангутан. По критериям зоологической систематики человека и перечисленных человекообразных обезьян относят к отряду приматов.

Данные сравнительной анатомии. Во внешнем облике, в строении и расположении внутренних органов человека и человекообразных обезьян много общего. Имеющиеся анатомические различия между этими организмами менее значительны, чем между человекообразными и остальными обезьянами, и связаны они прежде всего с разницей в способе передвижения.

В связи с прямохождением таз человека превратился в опору для позвоночника, который стал более массивным в своей нижней части и приобрел S-образный изгиб. Большое затылочное отверстие переместилось в нижнюю часть черепа. Изменились пропорции конечностей. Стопа утратила хватательную способность. Кисть, напротив, стала более развитой, чем у обезьян. Вслед за изменениями скелета изменилось положение внутренних органов.

Цитогенетические данные. Диплоидное число хромосом у всех крупных человекообразных обезьян равно 48. У человека диплоидный набор представлен 46 хромосомами. Два плеча второй хромосомы человека соответствуют двум разным хромосомам обезьян (12-й и 13-й у шимпанзе, 13-й и 14-й у гориллы и орангутана). Вторая хромосома человека возникла в ходе эволюции в результате слияния двух негомологичных хромосом, имевшихся у общего предка человека и человекообразных обезьян и сохранившихся у последних вплоть до настоящего времени. Другие различия кариотипов касаются структуры отдельных хромосом и обусловлены главным образом произошедшими инверсиями их участков. 

Данные молекулярной биологии. Последовательности аминокислот многих гомологичных белков человека и шимпанзе сходны более чем на 99%. Следствием этого являются близость групп крови, взаимозаменяемость многих белков (например, гормонов), сходные заболевания.

Важным открытием в области молекулярной биологии явилось установление постоянства скорости эволюции некоторых белков. Говоря об эволюции белка, подразумевают замены одних нуклеотидов на другие в гене, кодирующем этот белок. Скорость эволюции белка выражается в числе нуклеотидных замен, происходящих за единицу времени (млн лет). Если функция белка является очень специфичной и давно сложившейся, то такой белок эволюционирует в разных филогенетических линиях организмов приблизительно с постоянной скоростью. Этот факт позволяет оценить степень родства, а также установить последовательность и время дивергенции биологических видов. Примером таких белков служат белки — переносчики электронов в митохондриях.

Данные биологии развития. У детенышей шимпанзе есть признаки, свойственные человеку. С возрастом эти признаки у шимпанзе утрачиваются. Как и у людей, у детенышей шимпанзе тело покрыто редкими волосами. У них относительно крупный мозг (в сравнении с массой тела), защищенный выпуклым черепом. Кости черепа тонкие, не имеют сильно выраженных надглазничных валиков и затылочных гребней. Челюсти в меньшей степени выступают вперед, зубы небольшие. Затылочное отверстие расположено под средней частью черепа. Детеныши шимпанзе в возрасте до 3 лет способны гораздо лучше передвигаться на задних конечностях, чем взрослые особи.

Дивергенция человека и человекообразных обезьян на молекулярном и хромосомном уровнях выражена очень слабо. Если руководствоваться только молекулярно-биологическими и цитогенетическими данными, то человека и шимпанзе можно считать представителями одного рода. Тем не менее, огромные различия в поведении и деятельности, а также существующие морфологические различия заставили систематиков отнести человека и человекообразных обезьян не только к разным родам, но и к разным семействам. По-видимому, за те примерно 6—8 млн лет, которые прошли с момента дивергенции этих видов, человек эволюционировал чрезвычайно быстро в отношении морфологии и поведения, тогда как его молекулярная эволюция шла обычными темпами.

Антропогенез – наука, которая изучает основные этапы эволюции человека. Согласно

 палеонтологическим данным, 

примерно 30-35 млн лет назад от примитивных древних насекомоядных млекопитающих 

отделилась группа, от которых произошли приматы.

От приматов отделилась одна ветвь, от которой произошли предки человекообразных 

обезьян – парапитеки.

Эти небольшие группы животных вели древесный образ жизни, питались насекомыми и 

растениями. В дальнейшем от парапитеков произошли гиббоны и орангутанги, а также вымершая

 ветвь древесных обезьян – дриопитеки.

Примерно 25 миллионов лет назад произошло значительное изменение в человеческом роду.

 Дриопитеки разделились на две абсолютно независимые ветви, которые и стали 

основополагающими для такого понятия как основные этапы эволюции человека.

Одна ветвь (понгиды) осталась жить на деревьях, а вторая (гоминиды) спустилась на землю.

В развитии гоминид выделяют пять основных этапов.

Первый из них – стадия протантропа, которая проходила примерно 9 миллионов лет назад.

 В это время выделяется особая группа прямоходячих – австралопитеки. Они стали основной 

переходной формой от обезьян к человеку.

В это же время австралопитеки начинают активно осваивать первые орудия труда, которыми

 становятся обычные палки, кости убитых животных и камни. Все больше и больше предков 

человека объединяются в стада.

Вторая стадия – человек умелый. Это первая стадия формирования типа современного человека. 

Проходила она примерно 2-2,5 миллиона лет назад. Постепенно увеличивается объем мозга и

 подвижность всего тела.

Развиваются лицевые мышцы и формируется современное лицо, с меньшим количеством 

обезьяноподобных гримас. Вместе с ростом мозговой деятельности развивается и культура 

выращивания зерновых. Для этого изготавливаются орудия труда.

Дальше идет эра питекантропа. Основным показателем этой эры считается разделение людей 

на большие стада и заселение континентов. Были освоены Африка, Китай и Европа. Именно в 

этот период (1-1,3 миллиона лет тому назад) был освоен огонь. Объем мозга увеличивается до 

1200 см3, что приводит к формированию речи.

Четвертая стадия – неандерталец. Объем мозга практически не меняется, но зато активно

 развивается его деятельность. Орудие труда изготавливаются на достаточно высоком уровне,

 развиваются разные виды речи. Появляются отдельные семьи. Этот период проходит между 

200 и 500 тысячами лет назад.

Последней стадией развития человека стал кроманьонец. В этот период (40-50 тысяч лет назад)

 окончательно формируется облик современного человека. Появляется структура современного

 общества и происходит одомашнивание животных.

Человеческая жизнь на Земле появилась приблизительно 3,2 млн. лет назад. До сих пор человечеству не известно достоверно, каким образом зародилась человеческая жизнь. Существует ряд теорий, которые предоставляют свои варианты происхождения человека.

Самые известные из этих теорий - это религиозная, биологическая и космическая. Существует также археологическая периодизация жизни древних людей, которая основывается на том, из какого материала в разное время производились орудия труда.

Эпоха Палеолита - появление первого человека
Появления человека связывают с эпохой Палеолита – каменного века (от греческого « палеос» - древний, «литос» - камень). Первые люди жили небольшими стадами, их хозяйственная деятельность заключалась в собирательстве и охоте. Единственным орудием труда было каменное рубило. Язык заменяла жестикуляция, человек руководился исключительно собственными инстинктами самосохранения и во многом был похож на животное. 

В эпоху Позднего Палеолита завершилось умственное и физическое формирование современного человека, лат. Homo sapiens, человека разумного.

Особенности человека разумного: анатомия, речь, орудия труда
Человек разумный отличается от своих предшественников умением абстрактно мыслить и выражать свои мысли в членораздельной речевой форме. Человек разумный научился строить первые, хотя и достаточно примитивные жилища.

Первобытный человек имел ряд анатомических отличий от человека разумного. Мозговая часть черепа была значительно меньше по сравнению с лицевой. Так как человек разумный был более умственно развитым, его строение черепа абсолютно меняется: лицевая часть уменьшается, появляется плоский лоб, появляется подбородочный выступ. Руки человека разумного значительно укорачиваются: ведь ему больше не нужно заниматься собирательством, на смену ему приходит земледелие.

Человек разумный значительно совершенствует орудия труда, их уже существует более 100 видов. На смену первобытному стаду уже приходит сформированная родовая община: Homo sapiens четко определяет своих родственников среди множества людей. Благодаря умению анализировать, он начинает наполнять окружающие объекты и явления духовным смыслом – так зарождаются первые религиозные верования.

Человек разумный уже не так сильно зависит от природы: на смену охоты приходит скотоводство, он может также самостоятельно выращивать овощи и фрукты, не прибегая к собирательству. Благодаря тому, что человек смог приспособится к окружающей среде и бороться со стихийными бедствиями, его средний показатель жизни увеличивается примерно на 5 лет.

Позже, с усовершенствованием орудий труда, человек разумный создаст классовое общество, которое говорит, прежде всего, о материальном превосходстве и умении создавать личное имущество. Человеку разумному присуща вера в духи умерших предков, которые якобы помогают и покровительствуют ему. 

Смотря на эволюционное развитие человечества, душу охватывает восхищение его силой воли и умением бороться с различными препятствиями на своем пути. Благодаря чему, человек смог не только выйти из пещеры, но и самостоятельно строить современные небоскребы, реализовываться в науке и искусстве, полностью подчинив себе природу. 



ГРУППА 508 ХИМИЯ 28,29

ТЕМА 28: Получение и применение ацетилена.

Ацетилен – это один из наиболее значимых углеводородов с тройной связью. Он является первым представителем ряда ацетилена, а также бесцветным газом, который практически не растворим в воде. Молекула ацетилена имеет на два атома водорода меньше, чем в молекуле этилена, и при этом характерно образование третьей связи между атомами углерода.

Применение ацетилена:

1) может применяться в качестве горючего при газовой сварке и резке металлов;

2) используется также для синтеза различных органических соединений;

3) в результате присоединения хлора к ацетилену получают растворитель – 1,1,2,2-тетрахлорэтан. Путем дальнейшей переработки тетрахлорэтана получаются другие хлорпроизводные;

4) при отщеплении хлороводорода от 1,1,2,2-тетрахлорэтана образуется трихлорэтен – растворитель высокого качества, который широко применяется при чистке одежды: СНСI = ССI2;

5) в больших количествах ацетилен идет на производство хлорэтена, или винилхлорида, с помощью полимеризации которого получается поливинилхлорид (используется для изоляции проводов, изготовления плащей, искусственной кожи, труб и других продуктов);

6) из ацетилена получаются и другие полимеры, которые необходимы в производстве пластмасс, каучуков и синтетических волокон.

Получение ацетилена:

1) в лабораториях и промышленности ацетилен чаще всего получается карбидным способом. Если кусочки карбида кальция поместить в сосуд с водой или если воду добавлять к карбиду кальция, начинается сильное выделение ацетилена: СаС2 + 2НОН → С2Н2 + Са(ОН)2. Со стороны промышленности полимерных материалов карбидный способ является малоэффективным. Он связан с большими затратами электроэнергии на получение карбида кальция.

Особенности карбида кальция:

а) карбид кальция получают в электропечах;

б) получается при взаимодействии извести с углеродом (коксом, антрацитом);

в) получается при температуре 2000 °C: СаО + 3С → СаС2 + СО;

2) применяется способ получения ацетилена из более доступного химического сырья – природного газа (метана).

Особенности получения ацетилена из метана: а) если метан нагревать до высокой температуры, то он разлагается на углерод и водород; б) одним из промежуточных продуктов этой реакции становится ацетилен: 2СН4 → 2С + 4Н2;

в) одной из характерных черт получения ацетилена из метана являются две идеи:

– выделить его на промежуточной стадии;

– не дать ацетилену возможности разложиться на углерод и водород.

Для этого образующийся ацетилен необходимо быстро удалить из зоны высокой температуры и охладить.


ТЕМА 29: Электронное и пространственное строение бензола. 


Ароматические углеводороды (арены) - вещества, в молекулах которых содержится одно или несколько бензольных колец - циклических групп атомов углерода с особым характером связей. Гомологический ряд CnH2n-6.

 Согласно этой теории, атомы углерода в бензоле находятся в состоянии sp2-гибридизации.

Каждый атом углерода образует три σ-связи (СИГМА-СВЯЗИ) (две с атомами углерода и одну – с атомом водорода). Валентные углы между каждой парой σ-связей равны 120°. Таким образом, все шесть атомов углерода и все σ-связи С-С и С-лежат в одной плоскости, образуя правильный шестиугольник (σ-скелет молекулы бензола).

Каждый атом углерода имеет одну негибридную р-орбиталь. Шесть таких орбиталей располагаются перпендикулярно плоскому σ-скелету и параллельно друг другу. Все шесть р-электронов взаимодействуют между собой, образуя π-связи (ПИ-СВЯЗИ), не локализованные в пары, как при образовании обычных двойных связей, а образующие единое π-электронное облако и единую химическую связь для всех атомов углерода.

Таким образом, в молекуле бензола осуществляется круговое сопряжение, образуется единая сопряженная π-система. Наибольшая π-электронная плотность в этой сопряженной системе располагается над и под плоскостью σ-скелета.

Сочетание шести σ-связей с единой π-системой называется ароматической связью.

Цикл из шести атомов углерода, связанных ароматической связью, называется бензольным кольцом, или бензольным ядром.

π-Электронное облако обусловливает сокращение расстояния между атомами углерода.

Все связи С-С в бензоле равноценны, их длина равна 0,140 нм, что соответствует промежуточному значению между длиной простой связи (0,154 нм) и двойной (0,134 нм). Это означает, что в молекуле бензола нет чередования простых и двойных связей, а существует особая связь – «полуторная» – промежуточная между простой и двойной, так называемая ароматическая связь.

Поэтому структурную формулу бензола изображают в виде правильного шестиугольника (σ-скелет) с окружностью внутри, обозначающего делокализованные π-связи.

Такое электронное строение объясняет все особенности бензола. Становится понятно, почему бензол трудно вступает в реакции присоединения – это приводит к нарушению сопряжения. Такие реакции возможны только в очень жестких условиях.

Таким образом, наряду с формулой Кекуле используется формула бензола, где обобщенное электронное облако изображают замкнутой линией внутри кольца.

Ароматические углеводороды (арены)