Деннис Тейлор – Биология. В 3-х томах. Т. 3 (страница 103)

б) Для каждого из детей вероятность того, что кровь будет принадлежать к группе А, равна 1/4 (25%). Поэтому вероятность того, что у обоих будет группа А, равна 1/4⋅1/4 = = 1/16 (6,25%).

23.14. Пусть:

Р — гороховидный гребень

R — розовидный гребень

Один аллель Р и один аллель R вместе дают ореховидный гребень. Гомозигота по обоим рецессивным аллелям имеет простой гребень.

W — белое оперение (доминантный признак)

w — черное оперение (рецессивный признак).

Если среди потомков от скрещивания получено восемь различных фенотипов, то каждая из родительских особей должна быть гетеро-зиготна по максимально возможному числу аллелей. Поэтому они должны иметь генотипы, указанные ниже:

23.15. Поскольку в гетерозиготном генотипе поколения F₁ содержатся оба доминантных аллеля, W (белая окраска) и В (черная окраска), а фенотипически куры белые, можно сделать вывод, что эти аллели эпистатически взаимодействуют друг с другом, причем белый аллель эпистатичен, а черный-гипостатичен.

Ниже показаны соотношения фенотипов в F₂ (использованы символы, приведенные в задаче):

Глава 24

24.1. Ван Гельмонту следовало поставить контрольные эксперименты, в которых исключалась бы по одной каждая из переменных.

24.2. Реди исходил из предположения, что наличие "червяков" было связано с мухами, свободно залетавшими в открытые сосуды.

24.3. Запечатывание бульона могло препятствовать попаданию организмов в сосуды. Отсутствие же в сосудах воздуха могло лишить организмы необходимого для дыхания кислорода.

24.4. Главное предположение Пастера заключалось в том, что каждое поколение организмов происходит от предшествующего поколения, а не возникает спонтанно.

24.5. Микроорганизмы развиваются в питательном бульоне в результате его загрязнения организмами из атмосферы.

24.6 Плотное закрывание пробирок, кипячение, автоклавирование, прямой контакт с атмосферой, непрямой контакт с атмосферой.

24.7. По контакту с атмосферой.

24.8. Пробирки пары А не нагревали, пары Б кипятили 10 мин, пары В — автоклавировали 20 мин при давлении 0,8 атм, пары Г различались в отношении контакта с атмосферой.

24.9. Эксперименты Спалланцани — в пробирках 3 и 4, Пастера-в пробирках 7 и 8.

24.10. Пробирки 1, 3, 5 и 7.

24.11. Проведение экспериментов соответствует всем требованиям, предъявляемым к научному методу. Они основаны на определенной гипотезе, сопровождаются соответствующим контролем, и в них последовательно исключаются переменные факторы. Если идентичные эксперименты дают одинаковые результаты, то полученные данные можно считать достоверными. Достоверность выводов, сделанных на основании этих (или любых других) данных, зависит от того, насколько правильно эти данные интерпретируются.

Глава 25

25.1. Носители являются гетерозиготами. Частоты генотипов вычисляются по уравнению Харди-Вайнберга

p² + 2pq + q² = 1,

где р² — частота доминантного гомозиготного генотипа, 2pq-частота гетерозиготного генотипа и q² — частота рецессивного гомозиготного генотипа.

Кистозный фиброз поджелудочной железы поражает индивидуумов с рецессивным гомозиготным фенотипом; следовательно, q² = = 1 на 2000, или 1/2000 = 0,0005. Отсюда .

Поскольку p + q = 1, p = 1 — q = 1 — 0,0224 = 0,9776.

Таким образом, частота гетерозиготного фенотипа (2pq) = 2 ⋅ (0,9776) ⋅ (0,0224) = 0,044 = = 1 на 23 ≈ 5%, т.е. носители рецессивного гена кистозного фиброза поджелудочной железы составляют около 5% популяции.

25.2. Печеночная двуустка (Fasciola hepatica) — паразит, заражающий овец. У него есть промежуточный хозяин-малый прудовик (limnaea truncutula), живущий в пресных водоемах и на сырых лугах. Осушение прудов и сырых участков приведет к изменению условий среды и создаст давление отбора, направленное на элиминацию улитки. С уменьшением численности улитки сократится число подходящих хозяев, что повлечет за собой снижение численности паразита.

25.3. Пониженная интенсивность отбора в краевых областях ареала каждой новой популяции будет благоприятствовать увеличению измен-чивости. Новые фенотипы могут оказаться приспособленными к областям, которые прежде были заняты элиминированными подвидами, и будут распространяться внутрь ареала, занимая освободившуюся экологическую нишу. Географическое разделение клины могло привести к аллопатрическому видообразованию. В случае восстановления кольца обмен генами может оказаться невозможным вследствие генетической изоляции, и тогда обе субпопуляции будут дивергировать еще сильнее на пути к образованию самостоятельных видов, подобно нынешнему положению на Британских островах, где два вида сосуществуют симпатрически. Если генетическая изоляция между двумя субпопуляциями зашла не слишком далеко, то при воссоединении субпопуляций между ними возможна гибридизация. Такая зона гибридизации может играть роль репродуктивного барьера, как в случае черной и серой ворон.

Дополнения к гл. 12

12.4.1. Нарушенные биогеохимические циклы и загрязнение среды

Круговорот углерода: диоксид углерода и парниковый эффект в планетарном масштабе

Основные пути, по которым происходит круговорот углерода, показаны на рис. 9.2 (т. 1). Дополнительный, индуцированный человеком цикл (мощность его оценивается в 5⋅10¹² кг год^-1) связан с использованием ископаемого топлива. Некоторые ученые полагают, что сведение лесов также является важным дополнительным источником атмосферного диоксида углерода (углекислого газа), а скорость антропогенного поступления углерода в атмосферу приближается к 10⋅10¹² кг⋅год^-1.

12.14. Как сведение лесов приводит к увеличению содержания диоксида углерода в атмосфере?

В норме диоксид углерода содержится в нижних слоях атмосферы (так называемой тропосфере) в очень небольшом количестве — около 300 частей на миллион или 0,03% в объемных единицах. Важность этого газа определяется его вкладом в парниковый эффект, проявляющийся в масштабе всей планеты. Диоксид углерода прозрачен для коротковолнового излучения, поступающего от Солнца, но он сильно поглощает энергию в длинноволновой части спектра, которая переизлучается Землей обратно в космос. Таким образом, диокид углерода "ловит" уходящее излучение, согревая нижние слои атмосферы, в свою очередь излучающие энергию обратно к поверхности Земли (а также вверх и в стороны). Естественно, что в конце концов любая "порция" входящей энергии будет рассеяна и потеряна в космосе, но энергообмена между атмосферой и поверхностью Земли, обусловленного наличием диоксида углерода и других парниковых газов, достаточно, чтобы повысить температуру поверхности Земли примерно на 40°С по сравнению с той, что наблюдалась бы в отсутствие такого обмена. Очень важно осознать, что без некоторого основного уровня парникового эффекта, мало изменявшегося на протяжении миллионов лет, живые системы, во всяком случае в той форме, в какой мы их знаем, существовать бы не могли. Имеющиеся в настоящее время данные ясно свидетельствуют о том, что содержание в атмосфере диоксида углерода и других газов, обеспечивающих парниковый эффект, в частности моноксида углерода, метана и хлорфтор — углеродов, увеличивается со скоростью, беспрецедентной для недавней истории Земли; это увеличение по логике вещей должно способствовать повышению температуры окружающей среды (см. рис. 12.12). В свою очередь такое повышение температуры усиливает испарение и соответственно увеличивает концентрацию водяных паров в атмосфере. Поскольку водяной пар также действует как мощный поглотитель длинноволнового излучения, это приведет к дальнейшему повышению температуры в приповерхностных слоях атмосферы. Достигнутое в результате всех этих процессов повышение температуры вызовет изменение в распределении и интенсивности основных воздушных и водных потоков, определяющих погоду на планете, что в свою очередь может существенным образом повлиять на хозяйственную деятельность человека.

Некоторые ученые-метеорологи и правительственные чиновники не придавали большого значения угрозе парникового эффекта, полагая, что он будет компенсирован за счет возросшей запыленности атмосферы[17] (из-за усилившейся эрозии почвы в результате сведения лесов, интенсификации сельского хозяйства, уничтожения живых изгородей, перевыпаса и т.д.) и, таким образом, результирующее воздействие окажется незначительным. Однако необычные (порой катастрофические для человека) погодные явления, наблюдавшиеся в планетарном масштабе летом 1988 г., в частности сильная засуха в юго-западной части США, наводнения в Китае и Судане, частые случаи понижения давления и выпадения осадков в Англии (обычно такое происходит в летнее время значительно севернее), а также не вызывающее уже сомнений воздействие хлорфторуглеродов на озоновый слой, привели к гораздо более широкому признанию реальной возможности возникновения глобальных климатических изменений при загрязнении среды и к осознанию угрожающих последствий этих изменений. Независимо от того, вызваны ли описываемые события парниковым эффектом или нет, надо приветствовать усилия правительств, направленные на контроль за поступлением в атмосферу загрязняющих ее парниковых газов, так как природные механизмы, обеспечивающие их удаление, работают слишком медленно, чтобы изменить ситуацию (такое наблюдается, например, в случае диоксида углерода), или же создают новые проблемы, как, например, в случае разрушения озона стратосферы хлорфтор-углеродами (см. разд. 12.9).