Горизонтальне перенесення генів - процес, за якого генетична інформація передається не від батьків до нащадків, а між неспорідненими організмами, які іноді належать навіть до різних біологічних видів.

Гіпотеза - обґрунтоване припущення, яке пояснює спостереження або експеримент,що може бути відтворений та підтверджений.

Біологічні методи боротьби зі шкідниками - це використання живих організмів або продуктів їхньої життєдіяльності для зменшення або повного усунення шкоди, яку наносять шкідники тваринам, людині, сільськогосподарським культурам.

1. Роль вірусів в еволюції

Віруси є важливим природним засобом перенесення генів між різними видами, що

викликає генетичне різноманіття і направляє еволюцію. Вважають, що віруси відіграли

центральну роль у ранній еволюції, ще до розбіжності бактерій, архей і еукаріотів, у часи

останнього універсального загального пращура життя на Землі.

✓ Існує гіпотеза про те, що віруси першими в еволюції використали ДНК для

перенесення спадкової інформації.

✓ Інша думка: гіпотеза вірусного походження клітинного ядра, згідно з якою ядро

сучасних еукаріотів є давнім вірусом, «осілим» у без’ядерній клітині.

✓ Організм може використати на свою користь деякі віруси, що були

вбудовуванні в геном його клітини, а потім заблоковані нею (так зване явище

«одомашнення» вірусів).

✓ Патогенні віруси є рушійною силою еволюції імунної системи.

✓ Віруси, які не мають чіткої спеціалізації і заражають різні види організмів,

можуть переносити гени від одних видів організмів до інших, здійснюючи так

званий горизонтальний перенос генів.

✓ Поширення вірусів призводить до спалахів епідемій інфекційних захворювань.

✓ Інфекційні хвороби, викликані вірусами, призводять відбір організмів на

стійкість до захворювань.

2. Використання вірусів у біологічних методах боротьби зі шкідливими видами

Віруси, окрім шкоди, якої вони завдають організмам-хазяїнам, можуть відігравати

значну позитивну роль: людина навчилася використовувати їх на свою користь.

✓ Віруси використовують у діагностичних цілях.

✓ Бактеріофаги можуть бути корисними для лікування бактеріальних

захворювань.

✓ Віруси використовують для боротьби з комахами-шкідниками.

✓ Віруси використовують для регуляції чисельності популяцій тварин.

✓ Віруси використовують для боротьби з рослинами-бур'янами.

✓ Віруси використовують вірусів для боротьби з онкозахворюваннями.

✓ Віруси використовують у генетичних дослідженнях для управління й вивчення

функціонування клітин.

Завдання:

Переглянте відео

2 презентацію

2. Роль вірусів в еволюції організмів

Віруси мають генетичні зв’язки з рослинами, тваринами, бактеріями та грибами. За останніми дослідженнями, геном людини частково (за різними оцінками, від 8 до 32 %) складається для вірусоподібних елементів, транспозонів та їхніх залишків. Вважається, що такі ділянки з’явилися від 10 до 50 млн років тому як наслідок інфікування зародкових клітин наших предків.

За допомогою вірусів може відбуватися так званий горизонтальний перенос генів — тобто передача генетичної інформації не від безпосередніх батьків до своїх нащадків (вертикальний перенос), а між двома неспорідненими (іноді навіть такими, що належать до різних видів) особинами. При цьому можливе захоплення ділянок ДНК клітини-хазяїна. Таким чином генетична інформація може мігрувати між організмами.

Є думка, що віруси зіграли центральну роль у ранній еволюції, щодо розходження бактерій, архей і еукаріотів — за часів, коли на Землі існував останній універсальний спільний предок.

Також віруси є потужним мутагенним фактором: після вірусних хвороб у людини та тварин суттєво збільшується кількість пошкоджених хромосом. Таким чином, віруси є постачальниками нових мутацій для природного відбору.

Крім того, віруси могли стимулювати розвиток імунітету і появу багатоклітинності (одна з клітин приймає на себе удар і, загинувши за спеціальними механізмами, може врятувати інші клітини від вірусу).

3. Використання вірусів у біологічних методах боротьби зі шкідливими видами

Бактеріофаги застосовуються для боротьби з бактеріальними захворюваннями. Також віруси використовують для боротьбі з кліщами, комахами та гризунами — шкідниками сільськогосподарських культур та лісу приклади: ентомопатогенні віруси, що викликають ядерний поліедром, гранульоз, віспу комах, хворобу райдужності та деякі інші. У середині ХХ ст. в Австралії також застосували вірус міксоматозу для зменшення кількості кроликів.

На порозі двадцять першого століття епідемії хвороб рослин все-таки призводять до значних втрат у продовольстві, промисловості, лісових та сільськогосподарських культурах всюди у світі. Населення нашої планети продовжує збільшуватись і якщо ми хочемо мати достатньо продовольства, одягу та помешкань для поточного та майбутніх поколінь, важливим є зменшення або й зовсім усунення втрат від хвороб рослин.

Епідемія трапляється, коли відбуваються зміни у інтенсивності захворюваності серед популяції господаря у часі та просторі. Патогеном можуть бути гриби, бактерії, мікоплазмоподібні організми (МПО), віруси, віроїди, нематоди або паразитичні рослини. Рослини можуть бути частиною будь-якої сільськогосподарської, садової, лісової, або природної екосистеми. Взаємодія патогена та рослини-господаря, що призводить до розвитку хвороби, може трапитися у будь-якому наземному, водному, або штучно створеному середовищі.

На сучасному рівні розвитку землеробства можливості застосування біологічного методу боротьби зі злісними бур'янами на основі використання фітофагів, мікроорганізмів, вірусів і т. ін. поки що обмежені і не знайшли широкого практичного застосування. Зокрема, досить важко підібрати засіб, який, пригнічуючи ріст і розвиток бур'янів, не спричинював би негативного впливу на культурні рослини. Крім того, в посівах будь-якої культури зустрічаються різноманітні види бур'янів, відносно яких просто не існує універсального засобу боротьби.

Біологічні методи боротьби – це використання вірусів, організмів або продуктів їхньої життєдіяльності для запобігання або зменшення шкоди, що її завдають шкідники.

Метою біологічних методів боротьби є не повне винищення виду, а утри-мання його кількості на оптимальному рівні. Вперше біологічний метод боротьби звикористанням вірусів застосували для боротьби з кроликами в Австралії. Популяцію цих тварин заразили вірусом міксоматозу. Хвороба швидко поширилась і призвела до загибелі 99,8 % кролів, що на певний термін знизило їхню чисельність. У кроликів, які вижили, сформувався імунітет проти міксоматозу. Для боротьби з цими тваринами дещо пізніше почали застосовувати вірус геморагічної лихоманки кролів. Найчастіше використовують віруси для боротьби з комахами-шкідниками. Наприклад,представники бакуловірусів можуть спричиняти поліедрози і гранульози у таких комах, як непарний та кільчастий шовкопряди, американський білий метелик, соснова совка, пильщики та ін. Так, в

Канаді, в провінції Онтаріо, для боротьби з ялиновим пильщиком використали вірусний препарат поліедрозу. Хвороба різко знизила чисельність шкідника, і було збережено великі площі лісів.

З метою збільшення патогеності вірусів у їхній генетичний матеріал вбудовують чужорідні гени. Наприклад, у геном вірусів поміщали ген отрути скорпіонів, гени гормонів, що порушують нормальний розвиток комах.

Отже, використання вірусів для боротьби з шкідниками є перспективним напрямком у застосуванні біологічних методів.

Використання фітопатогенних мікроорганізмів і вірусів, що спричиняють захворювання окремих бур'янів. Наприклад, гірчакова іржа спричинює затримку росту цієї рослини, засихання листків, формування неповноцінного насіння. Іржа осоту рожевого може призвести до відмирання до 80 % його пагонів ще до цвітіння. Токсичні штами гриба Fusarium orobanche, внесені в ґрунт при сівбі баштанних культур, тютюну і махорки, уражають вовчок ще у стадії кореневих наростів (до появи квітконосів на поверхні ґрунту). Відомі віруси і фітоплазми, що призводять до спотворення розвитку суцвіть осоту рожевого, ромашки непахучої, чистецю болотного та ін., внаслідок чого не утворюється насіння.

Для боротьби з шкідниками сільськогосподарських культур у ряді країн використовують також і патогенні для них гриби, бактерії і віруси.

Розробляються методики накопичення вірусів ядерного поліедроза проти непарного і соснового шовкопрядів, капустяної совки та ін, вірусів гранулеза проти озимої і зерновий совок та інших шкідників. У США вірусні препарати використовують проти підгризаючих совок, люцернової желтушки, соснового пильщика, непарного шовкопряда та ін ..

У світовій практиці для контролю чисельності шкідливих організмів офіційно зареєстровано і застосовується 30 природних біологічно активних речовин, 45 феромонів, майже 60 вірусів, бактерій, грибів, нематод та понад 30 видів ентомофагів. Біологічні препарати для захисту рослин від шкідливих організмів - це біологічні засоби боротьби зі шкідниками, збудниками хвороб рослин і бур’янами, основою яких є агенти біологічної природи (живі мікроорганізми або продукти їх життєдіяльності). В основу біологічних препаратів покладено корисні для захисту рослин мікроорганізми або продукти їх життєдіяльності, що викликають захворювання і загибель шкідників рослин. Ці мікроорганізми, як правило, виділяють із загиблих у природі шкідників. Хвороби членистоногих дуже поширені в природі, відомо близько тисячі видів мікроорганізмів, що їх викликають.

Рефлексія від 47 учнів

Сподобався:

Так: 47

Ні: 0

Зрозумілий:

Так: 47

Ні: 0

Потрібні роз'яснення:

Ні: 44

Так: 3