Глава 20. Экскреция и осморегуляция......5 20.1. Значение экскреции и осморегуляции......5 20.1.1. Продукты
подлежащие экскреции......6 20.1.2. Выделительные структуры......6 20.1.3. Экскреция у растений......7 20.2. Азотистые экскреты и окружающая среда......8 20.2.1. Аммиак......8 20.2.2. Мочевина......8 20.2.3. Мочевая кислота......8 20.3. Выделение азота и осморегуляция у некоторых животных......9 20.3.1. Влияние окружающей среды на осморегуляцию......9 20.3.2. Простейшие......10 20.3.3. Насекомые......12 20.3.4. Пресноводные рыбы......14 20.3.5. Общие принципы водного баланса......14 20.4. Образование мочевины у человека......15 20.5. Почки человека......16 20.5.1. Расположение и строение почек......16 20.5.2. Общий план строения и кровоснабжения нефрона......17 20.5.3. Гистология почки......19 20.5.4. Ультрафильтрация......20 20.5.5. Избирательная реабсорбция в проксимальном извитом канальце. 22 20.5.6. Петля Генле......27 20.5.7. Дистальный извитой каналец и собирательная трубочка......29 20.6. Осморегуляция
антидиуретический гормон и образование концентрированной или разбавленной мочи......30 20.7. Регуляция содержания ионов натрия в крови......33 20.8. Регуляция pH крови......33 20.9. Болезни почек и их лечение......34 20.9.1. Почечная недостаточность......34 20.9.2. Гемодиализ......35 20.9.3. Перитонеальный диализ......36 20.9.4. Пересадка почек......37 20.10. Водосбережение у растений и водорослей......38 Глава 21. Размножение......41 21.1. Бесполое размножение......41 21.1.1. Царство Prokaryotae (бактерии) и царство Protoctista......42 21.1.2. Царство грибов......42 21.1.3. Царство растений......43 21.1.4. Царство животных......46 21.2. Достоинства и недостатки естественного бесполого размножения......48 21.3. Искусственное размножение растений — клонирование......49 21.3.1. Черенкование......49 21.3.2. Прививки черенками и почками......49 21.3.3. Размножение отводками......49 21.3.4. Культура ткани
или микрорепродукция......49 21.4. Половое размножение......55 21.5. Половое размножение у цветковых растений......56 21.5.1. Жизненный цикл цветковых растений......56 21.5.2. Части цветка......57 21.5.3. Развитие пыльцевых зерен......61 21.5.4. Развитие семязачатка......62 21.5.5. Опыление......63 21.5.6. Оплодотворение......68 21.5.7. Развитие семени и плода......69 21.5.8. Преимущества и недостатки размножения семенами......71 21.6. Обзор полового размножения у позвоночных......71 21.7. Репродуктивные системы человека......73 21.7.1. Мужская половая система......73 21.7.2. Женская половая система......74 21.7.3. Гаметогенез......76 21.7.4. Сперматогенез — развитие спермиев......77 21.7.5. Оогенез — развитие яйцеклеток......80 21.7.6. Гормональная регуляция оогенеза и менструального цикла......82 21.8. Половое размножение у человека......84 21.8.1. Половой акт......84 21.8.2. Прохождение спермиев к яйцу......85 21.8.3. Оплодотворение......86 21.8.4. Эффект оплодотворения......87 21.8.5. Имплантация......87 21.8.6. Ранние стадии зародышевого развития и внезародышевые оболочки......89 21.8.7. Развитие эмбриона и плода......89 21.8.8. Плацента......92 21.8.9. Обмен веществами между матерью и плодом......93 21.8.10. Вредные вещества
способные проходить через плаценту......94 21.8.11. Детерминация пола у развивающегося эмбриона......98 21.8.12. Роды......98 21.8.13. Лактация......99 21.9. Вмешательство человека в размножение......102 21.9.1. Аборт......107 21.9.2. Бесплодие......110 21.9.3. Лечение бесплодия......113 Глава 22. Рост и развитие......119 22.1. Что такое рост?......119 22.2. Измерение роста......120 22.2.1. Способы измерения роста......121 22.2.2. Типы кривых роста......121 22.3. Типы роста......123 22.3.1. Изометрический и аллометрический рост......123 22.3.2. Ограниченный и неограниченный рост......124 22.3.3. Рост у членистоногих......125 22.4. Рост и развитие цветковых растений......125 22.4.1. Состояние покоя у семян......125 22.4.2. Прорастание......126 22.4.3. Первичный рост растения......130 22.4.4. Первичный рост побега......131 22.4.5. Первичный рост корня......133 22.4.6. Латеральные меристемы и вторичный рост......134 22.5. Роль гормонов в процессах роста и развития человека......138 22.5.1. Гипофиз и гормон роста......139 22.5.2. Щитовидная железа и рост......141 22.5.3. Гонады и рост......141 22.5.4. Кора надпочечников и рост......141 Глава 23. Непрерывность жизни......142 23.1. Хромосомы......142 23.1.1. Хромосомы и кариотип......142 23.1.2. Гаплоидные и диплоидные клетки......144 23.1.3. Для чего существуют два способа деления ядра?......144 23.1.4. Краткие выводы......145 23.2. Клеточный цикл......145 23.3. Митоз......146 23.3.1. Центриоли и образование веретена......149 23.3.2. Деление клетки......149 23.3.3. Сравнение митоза в животных и растительных клетках......150 23.3.4. Краткие выводы......150 23.3.5. Значение митоза......150 23.4. Мейоз......151 23.4.1. Краткие выводы......151 23.4.2. Значение мейоза......151 23.4.3. Сопоставление митоза и мейоза......158 23.5. Структура хромосом......158 23.6. ДНК......161 23.6.1. Данные
указывающие на роль ДНК в наследственности......161 23.6.2. Репликация ДНК......163 23.7. Природа генов......166 23.7.1. Что такое гены......166 23.7.2. Генетический код — это последовательность оснований......166 23.7.3. Триплетный код......166 23.7.4. Расшифровка кода......168 23.7.5. Характеристики генетического кода......169 23.8. Синтез белка......170 23.8.1. Роль РНК......171 23.8.2. Матричная РНК......171 23.8.3. Рибосомная РНК......171 23.8.4. Транспортная РНК......171 23.8.5. Резюме......172 23.8.6. Транскрипция......172 23.8.7. Трансляция......173 23.8.8. Некодирующая ДНК......176 23.9. Регуляция генной активности......177 23.9.1. Гипотеза Жакоба–Моно......177 23.9.2. Индукция ферментов......178 23.9.3. Репрессия ферментов......178 23.9.4. Регуляция метаболических путей......179 23.9.5. Модификация гипотезы оперона......179 Глава 24. Изменчивость и генетика......180 24.1. Исследования Менделя......180 24.1.1. Наследование при моногибридном скрещивании и закон расщепления......181 24.1.2. Анализирующее скрещивание......185 24.1.3. Наследование при дигибридном скрещивании и закон независимого распределения......186 24.1.4. Краткое изложение законов Менделя......188 24.2. Хромосомная теория наследственности......188 24.2.1. Поведение хромосом как основа независимого распределения......190 24.3. Сцепление......191 24.3.1. Кроссинговер и частота рекомбинаций......193 24.4. Генетические карты......194 24.5. Группы сцепления и хромосомы......196 24.5.1. Гигантские хромосомы и гены......196 24.6. Определение пола......196 24.6.1. Наследование
сцепленное с полом......199 24.7. Взаимодействие между генами......200 24.7.1. Кодоминантность......200 24.7.2. Множественные аллели......202 24.7.3. Летальные гены......202 24.7.4. Генные комплексы......203 24.7.5. Эпистаз......205 24.7.6. Полигенное наследование......206 24.8. Изменчивость......206 24.8.1. Дискретная изменчивость......207 24.8.2. Непрерывная изменчивость......207 24.8.3. Влияние среды......207 24.8.4. Источники изменчивости......208 24.9. Мутации......209 24.9.1. Частота мутаций и их причины......209 24.9.2. Хромосомные мутации......210 24.9.3. Генные мутации......213 24.9.4. Значение мутаций......213 Глава 25. Прикладная генетика......215 25.1. Генная инженерия бактерий......215 25.1.1. Обзор......216 25.1.2. Этап 1. Получение копии нужного гена......217 25.1.3. Этап 2. Встраивание генов в вектор......222 25.1.4. Этап 3. Введение вектора в хозяйскую клетку......223 25.1.5. Этап 4. Клонирование ДНК......223 25.1.6. Отбор бактерий
содержащих нужный ген......224 25.2. Использование бактерий
полученных с помощью методов генной инженерии......226 25.2.1. Инсулин человека......226 25.2.2. Гормон роста человека......227 25.2.3. Бычий соматотропин (БСТ)......227 25.2.4. Удаление нефтяных разливов......228 25.3. Генная инженерия эукариотических объектов......229 25.4. Трансгенные растения......230 25.4.1. Введение новых генов в растения......230 25.4.2. Устойчивость к вредителям – инсектициды......231 25.4.3. Устойчивость к вредителям – вирусы......232 25.4.4. Культуры
устойчивые к гербицидам......233 25.4.5. Азотфиксация......233 25.4.6. Трансгенные томаты......233 25.4.7. Другие направления генной инженерии растений......234 25.5. Трансгенные животные......234 25.5.1. Введение новых генов в организм животных......234 25.5.2. Белковые препараты медицинского назначения
получаемые из молока......235 25.5.3. Гормон роста......237 25.5.4. Выводы......237 25.6. Преимущества и риск — этические и социальные проблемы генной инженерии......239 25.6.1. Безопасность человека......240 25.6.2. Безопасность окружающей среды......240 25.6.3. Животные и этика......241 25.6.4. Патентование......242 25.6.5. Страхование......242 25.6.6. Клонирование......242 25.7. Генетика человека......242 25.7.1. Сфера генетики человека......242 25.7.2. Серповидноклеточная анемия......244 25.7.3. Муковисцидоз......248 25.7.4. Фенилкетонурия......249 25.7.5. Хорея Гентингтона......251 25.7.6. Синдром Дауна......252 25.7.7. Синдром Клайнфельтера......253 25.7.8. Синдром Тернера......255 25.7.9. Генетический скрининг и пренатальная диагностика......256 25.7.10. Генетическое консультирование......262 25.7.11. Генная терапия......263 25.7.12. Генетическая дактилоскопия и генотипирование......265 25.7.13. Трансплантационная хирургия и главный комплекс гистосовместимости (МНС)......269 Глава 26. Эволюция
или история жизни на Земле......271 26.1. Теории возникновения жизни......271 26.1.1. Креационизм......272 26.1.2. Самопроизвольное (спонтанное) зарождение......272 26.1.3. Теория стационарного состояния......274 26.1.4. Теория панспермии......275 26.1.5. Биохимическая эволюция......275 26.2. Природа первых организмов......277 26.3. Общие выводы
касающиеся «теорий» возникновения жизни......277 26.4. Теория эволюции......278 26.4.1. Теория эволюции Ламарка......278 26.4.2. Дарвин
Уоллес и происхождение видов путем естественного отбора......281 26.5. Естественный отбор......282 26.5.1. Данные
свидетельствующие в пользу существования естественного отбора......282 26.6. Современные представления об эволюции......284 26.7. Данные в пользу теории эволюции......284 26.7.1. Палеонтология......286 26.7.2. Географическое распространение......289 26.7.3. Классификация......294 26.7.4. Селекция растений и животных......294 26.7.5. Сравнительная анатомия......296 26.7.6. Адаптивная радиация......297 26.7.7. Сравнительная эмбриология......300 26.7.8. Сравнительная биохимия......302 26.7.9. Заключение......305 26.8. Эволюция человека......306 26.8.1. Филогенез человека......306 26.8.2. Каменные орудия......309 26.8.3. Язык......310 26.8.4. Социальное поведение людей......311 26.8.5. Искусство и религия......311 Глава 27. Механизмы видообразования......313 27.1. Популяционная генетика......313 27.1.1. Генофонд......314 27.1.2. Частоты аллелей......314 27.1.3. Частоты генотипов......314 27.1.4. Уравнение Харди–Вайнберга......315 27.1.5. Следствия
вытекающие из уравнения Харди–Вайнберга......317 27.2. Факторы
вызывающие изменения в популяциях......318 27.2.1. Неслучайное скрещивание......318 27.2.2. Дрейф генов......318 27.2.3. Генетический груз......319 27.2.4. Поток генов......319 27.3. Отбор......320 27.3.1. Стабилизирующий отбор......322 27.3.2. Направленный отбор......322 27.3.3. Дизруптивный отбор......323 27.3.4. Интенсивность давления отбора......323 27.4. Искусственный отбор......324 27.4.1. Инбридинг......324 27.4.2. Аутбридинг......324 27.4.3. Искусственный отбор у человека......326 27.5. Естественный отбор......327 27.5.1. Полиморфизм......329 27.6. Концепция вида......331 27.6.1. Географические расы......332 27.6.2. Экологические расы (экотипы)......332 27.6.3. Клины......332 27.7. Видообразование......333 27.8. Внутривидовое видообразование......333 27.8.1. Изолирующие механизмы......333 27.8.2. Аллопатрическое видообразование......333 27.8.3. Симпатрическое видообразование......334 27.8.4. Кольцевые виды......335 27.9. Межвидовая гибридизация......336 Ответы и обсуждение......337 Приложения......365 Приложение 1......365 Приложение 2......376 Приложение 3......384 Приложение 4......387 Указатель латинских названий......390 Предметный указатель......394