Вопросы по биологии / Вклад Н.И. Вавилова в развитие селекции. Неклеточные формы жизни

Селекция (от лат. selektio – отбор) – наука о создании новых и улучшении существующих пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов. Под селекцией понимается также сам процесс изменения живых организмов, осуществляемый человеком для своих потребностей. 

Успех селекции во многом зависит от генетического разнообразия исходной группы растений, животных или микроорганизмов, наиболее разнообразен генофонд у диких предков. 

С целью изучения многообразия и географической распространенности культурных растений Н.И. Вавилов организовал многочисленные экспедиции во многие страны. 

В результате был собран огромный материал для селекционной работы. 

Выделено 7 центров происхождения культурных растений: Южно-азиатский тропический, Восточно-азиатский, Юго-западно-азиатский, Средиземноморский, Абиссинский, Центрально-американский, Южно-американский.

На основе изучения наследственности Вавилов сформулировал закон гомологических рядов: виды и роды, генетически близкие между собой, характеризуются тождественными рядами наследственной изменчивости с такой правильностью, что, зная ряд форм одного вида, можно предвидеть нахождение параллельных форм у других видов и родов.

Например: чёрная окраска семян встречается у ржи, пшеницы, ячменя, кукурузы, а удлинённая форма зерна – у всех видов.

Таким образом обнаружение мутаций у одного вида даёт повод для их поиска у других видов. Закон гомологических рядов широко используется в селекционной практике.

Читайте также:

Николай Иванович Вавилов

Неклеточные формы жизни – вирусы

В 1852 году русский ботаник Д.И. Ивановский впервые получил инфекционный экстракт вирусов. 

В 1899 году голландец М. Бейеринк придумал название этой группе организмов, которое происходит от латинского слова, обозначающего "яд".

Вирусы – мельчайшие неклеточные организмы с размерами 15–350 нм, их можно увидеть только в электронный микроскоп. 

Размножаются вирусы только внутри живой клетки, а вне её имеют форму кристалла.

Сердцевину вируса составляет фрагмент генетического материала (ДНК или РНК), который окружает белковая оболочка – капсид. 

Полностью сформированная инфекционная частица носит название вирион (или нуклокапсида). 

Иногда вирусы имеют дополнительные компоненты, образованные из оболочки клетки-хозяина.

Вирусы, поражающие бактерии – бактериофаги, имеют головку (икосаэдр), сократительный чехол, базальную пластинку, шипы отростка и длинные хвостовые нити.

Размножение вирусов:

Проникнув в клетку, генетический материал вируса встраивается в ДНК хозяина. В таком состоянии он может находиться несколько поколений, реплицируясь вместе с ДНК хозяина (умеренные фаги), или процесс синтеза вирусных части происходит сразу же. (Материал вируса обладает повышенным сродством к РНК-полимеразе, что позволяет ему успешно конкурировать с промоторами оперонов хозяина). 

У некоторых вирусов (ВИЧ) генетический материал представлен РНК, на которой при помощи фермента ревертазы синтезируется ДНК, встраивающаяся затем в геном хозяина. 

После синтеза наследственного материала вирусные частицы самопроизвольно собираются и сформировавшиеся вирионы покидают клетку.

Вирусы вызывают различные заболевания человека (корь, грипп, полиомиелит, герпес, оспа и самое опасное – СПИД).

ВИЧ поражает Т-хелперы, что делает невозможным протекание реакций специфического иммунитета, человек становится бессильным перед любой инфекцией.

Вирусы считают облигатными паразитами, произошедшими каким-то образом от изолированных нуклеиновых кислот. Такая нуклеиновая кислота может реплицироваться только за счёт структур клетки, от которой она «бежала».