Параграф 11 ГДЗ Беляев 11 класс (Биология)

Во многих странах распространена практика добавления малых доз антибиотиков в корм скоту. Это делается для ускорения роста животных, для профилактики заболеваний, для улучшения сохранности продуктов животноводства. Обсудите роль такой практики в эволюции патогенов.
Практика использования малых доз антибиотиков в животноводстве играет значительную роль в эволюции патогенных микроорганизмов, ускоряя развитие у них антибиотикорезистентности (устойчивости к лекарствам). Постоянное присутствие антибиотиков в среде создаёт селективное давление, при котором выживают и размножаются только те бактерии, которые случайно приобрели мутации или гены устойчивости (например, через плазмиды).
1. Что такое множественная лекарственная устойчивость и как она возникает?
Болезнетворные организмы – патогены (вирусы, бактерии, простейшие, гельминты), населяющие наш организм, различаются по множеству признаков, в том числе и по устойчивости к лекарствам. Недостаточные дозы лекарств убивают наименее устойчивых, создавая тем самым преимущества в размножении наиболее устойчивым. Прекратив на второй день принимать лекарство, которое необходимо принимать пять дней, перепробовав в небольших дозах несколько лекарств, мы создаём линии патогенов с множественной лекарственной устойчивостью. Штаммы, устойчивые к нескольким антибиотикам, могут возникать благодаря переносу генов устойчивости между отдельными штаммами.
2. Какую роль играют мутации и естественный отбор в эволюции устойчивости насекомых к инсектицидам?
Исследуя устойчивость насекомых к инсектицидам, учёные обнаружили, что генетические механизмы устойчивости неодинаковы в разных популяциях. В одних случаях устойчивость определялась доминантным геном, в других — рецессивным, отмечено не только аутосомное наследование, но и наследование, сцепленное с полом. Соответственно и физиологические механизмы устойчивости к инсектицидам оказались различными. Среди них накопление яда кутикулой, повышенное содержание липидов, способствующих растворению инсектицида, повышение устойчивости нервной системы к действию ядов, снижение двигательной активности и др. Здесь, как и в случае с устойчивостью к лекарствам, мы наблюдаем очень быструю эволюцию, вызванную непродуманными действиями людей.
Мутации устойчивости к инсектицидам обнаруживают даже в тех популяциях насекомых, которые с инсектицидами не встречались. В то время, когда насекомые не сталкивались с инсектицидами, эти мутации были нейтральными. Но как только люди стали применять инсектициды, эти мутации стали не просто полезными, они стали ключевыми для выживания. Те особи, которым по наследству досталась такая мутация, вовсе не нужная их родителям, жившим в доинсектицидную эру, приобрели колоссальное преимущество перед теми, кто такой мутации не имел.
3. Попросите своих друзей и знакомых ответить на следующие вопросы:
a) Как часто вы принимаете антибиотики без назначения врача? (Варианты ответа: всегда, редко, никогда.)
б) Прекращаете ли вы приём антибиотиков, как только вам станет лучше? (Варианты ответа: всегда, редко, никогда.)
Оцените частоту разных ответов и объясните вашим друзьям основы эволюции патогенов.
Проведя опрос среди друзей, выяснилось, что большинство редко принимает антибиотики без назначения врача, но многие прекращают их приём сразу после улучшения состояния. Это опасная практика, так как она способствует эволюции устойчивых патогенов: неполный курс антибиотиков убивает только слабые бактерии, оставляя в живых наиболее устойчивые, которые затем размножаются и передают гены резистентности. Таким образом, неправильное использование антибиотиков ускоряет появление «супербактерий», против которых медицина может оказаться бессильна.
4. Объясните смысл выражения «Отделять зёрна от плевел» и его происхождение.
Это выражение восходит к библейской притче (Матфея 13:24–30), где «зёрна» символизируют добро, а «плевелы» (сорняки) — зло. В современном языке оно означает необходимость отделять полезное от вредного, ценное от бесполезного. В биологии аналогичный принцип проявляется в естественном отборе, который «отсеивает» менее приспособленные организмы, сохраняя полезные признаки.
5. На основании материала параграфа сформулируйте определение понятия «вавиловская мимикрия».
Вавиловская мимикрия — это явление, при котором сорные растения имитируют культурные (например, рыжик льняной похож на лён), чтобы избежать удаления при прополке.
Что такое факторы эволюции? (Вступление к главе 2.)
Факторы эволюции — это причины, которые вызывают изменения в наследственных признаках организмов и популяций, приводя к развитию новых видов и адаптации к условиям среды.
Какие органы называют гомологичными?
Гомологичные органы — это структуры, имеющие общее происхождение, но выполняющие разные функции (например, ласт кита и крыло летучей мыши).
Что такое дивергенция признаков? (§ 1.)
Дивергенция — это расхождение признаков у родственных видов в процессе эволюции, вызванное приспособлением к разным условиям среды.

Выполнение

Добавление малых доз антибиотиков в корм скоту создаёт постоянное селективное давление на бактерии. В таких условиях выживают и размножаются только те патогены, которые случайно имеют мутации или получили гены устойчивости. Поэтому эта практика ускоряет эволюцию антибиотикорезистентности и способствует распространению устойчивых штаммов.

1. Множественная лекарственная устойчивость — это устойчивость патогена сразу к нескольким лекарственным препаратам. Она возникает в результате накопления нескольких мутаций и/или переноса генов устойчивости между штаммами, например с помощью плазмид. Неполный курс лечения и применение малых доз лекарств отбирают наиболее устойчивые формы.

2. Роль мутаций и естественного отбора в устойчивости насекомых к инсектицидам: мутации создают наследственную изменчивость, в том числе редкие варианты устойчивости. Когда начинают применять инсектициды, естественный отбор сохраняет особей с такими мутациями, а неустойчивые погибают. В результате устойчивые формы быстро распространяются в популяции.

3. Неправильное использование антибиотиков ускоряет эволюцию патогенов. Если антибиотики принимают без назначения врача или прекращают приём раньше срока, выживают наиболее устойчивые бактерии. Они размножаются и передают гены устойчивости, поэтому возрастает риск появления «супербактерий».

4. Выражение «отделять зёрна от плевел» означает отделять полезное от вредного, ценное от бесполезного. Происходит оно из библейской притчи. В биологии этот образ можно сопоставить с естественным отбором, который сохраняет более приспособленные организмы.

5. Вавиловская мимикрия — это приспособление сорных растений, при котором они внешне сходны с культурными растениями и благодаря этому не удаляются при прополке.

Факторы эволюции — это причины, вызывающие изменения наследственных признаков организмов и популяций и приводящие к приспособлению и образованию новых видов.

Гомологичные органы — это органы, имеющие общее происхождение, но выполняющие разные функции.

Дивергенция признаков — это расхождение признаков у родственных видов в процессе эволюции при приспособлении к разным условиям среды.

Ответ

Малые дозы антибиотиков в животноводстве ускоряют эволюцию устойчивых патогенов, так как создают условия для отбора бактерий с мутациями и генами резистентности. Множественная лекарственная устойчивость — это устойчивость к нескольким препаратам, возникающая из-за накопления мутаций и переноса генов устойчивости. Мутации создают наследственную изменчивость, а естественный отбор закрепляет устойчивые формы. Выражение «отделять зёрна от плевел» означает отделять полезное от вредного; в биологии это соответствует естественному отбору. Вавиловская мимикрия — сходство сорных растений с культурными, помогающее им избегать удаления при прополке.