На тему живые организмы в океане
Билеты по биологии
Билет 1.
1. Основные положения клеточной теории, ее значение
Все живые организмы состоят из клеток — из одной клетки (одноклеточные организмы) или многих (многоклеточные). Клетка — это один из основных структурных, функциональных и воспроизводящих элементов живой материи; это элементарная живая система. Существуют неклеточные организмы (вирусы), но они могут размножаться только в клетках. Существуют организмы, вторично потерявшие клеточное строение (некоторые водоросли). История изучения клетки связана с именами ряда ученых. Р. Гук впервые применил микроскоп для исследования тканей и на срезе пробки и сердцевины бузины увидел ячейки, которые и назвал клетками. Антони ван Левенгук впервые увидел клетки под увеличением в 270 раз. М. Шлейден и Т. Шванн явились создателями клеточной теории.
Они ошибочно считали, что клетки в организме возникают из первичного неклеточного вещества. Позднее Р. Вирхов сформулировал одно из важнейших положений клеточной теории: «Всякая клетка происходит из другой клетки...»
Значение клеточной теории в развитии науки велико. Стало очевидно, что клетка — это важнейшая составляющая часть всех живых организмов. Она их главный компонент в морфологическом отношении; клетка является эмбриональной основой многоклеточного организма, т.к. развитие организма начинается с одной клетки — зиготы; клетка — основа физиологических и биохимических процессов в организме. Клеточная теория позволила прийти к выводу о сходстве химического состава всех клеток и еще раз подтвердила единство всего органического мира.
Современная клеточная теория включает следующие положения:
клетка — основная единица строения и развития всех живых организмов, наименьшая единица живого;
клетки всех одноклеточных и многоклеточных организмов сходны (гомологичны) по своему строению, химическому составу, основным проявлениям жизнедеятельности и обмену веществ;
размножение клеток происходит путем их деления, и каждая новая клетка образуется в результате деления исходной (материнской) клетки;
в сложных многоклеточных организмах клетки специализированы по выполняемой ими функции и образуют ткани; из тканей состоят органы, которые тесно взаимосвязаны и подчинены нервным и гуморальным системам регуляции.
2. Биосфера. Роль «живого вещества» на Земле.
Биосферой называется оболочка Земли, состав, структура и обмен энергии которой определяется деятельностью живых организмов. Термин «биосфера» ввел в 1875 году Э. Зюсс, понимавший ее как тонкую пленку жизни на земной поверхности. Целостное учение о биосфере разработал Вернадский. Он показал, что биосфера отличается от других сфер Земли тем, что в ее пределах появляется геологическая деятельность всех живых организмов. Живые организмы, преобразуя солнечную энергию, являются мощной силой, влияющей на геологические процессы. Специфическая черта биосферы как особой оболочки Земли – непрерывно происходящий в ней круговорот веществ, регулируемый деятельностью живых организмов. Т.к биосфера получает энергию извне – от Солнца, ее называют открытой системой. Живые организмы, регулируют круговорот веществ, служат мощным геологическим фактором , образующим поверхность Земли.
Живое вещество выполняет в биосфере следующие биологические функции:
Газовую –поглощает и выделяет газы; окислительно –восстановительную – окисляет, например, углеводы до углекислого газа и восстанавливает его до углеводов; концентрационную – организмы-концентраторы накапливают в своих телах и скелетах азот, фосфор, кремний, кальций, магний.
Газовая и окислительно- восстановительная функции живого вещества тесно связаны с процессами фотосинтеза и дыхания. В результате биосинтеза органических веществ автотрофными организмами было извлечено из древней атмосферы огромное количество углекислого газа. по мере увеличения биомассы зеленых растений изменялся газовый состав атмосферы – количество углекислого газа сокращалось, а кислорода – увеличивалось. Весь кислород атмосферы образован в результате процессов жизнедеятельности автотрофных организмов. Кислород используется живыми организмами для процесса дыхания, в результате чего в атмосферу поступает углекислый газ.
Многие микроорганизмы непосредственно участвуют в окислении железа, что приводит к образованию осадочных железных руд, или восстанавливают сульфаты, образуя биогенные месторождения серы.
3. Пример приспособления к защите от хищников мелких млекопитающих:
ёж - иголки, заяц – изменяет цвет шубки.
Билет 2.
1. Различия клеток про- и эукариот.
По наличию или отсутствию ядра клеточные организмы делят на два надцарства: безъядерные (прокариоты) и ядерные (эукариоты). К первой группе относят синезеленых и бактерии, ко второй – всех животных, зеленые растения и грибы.
В клетках синезеленых нет ядра, вакуолей, отсутствует половое размножение. Синезеленые замечательны тем, что способны усваивать азот воздуха и превращать его в органические формы азота. При фотосинтезе они используют угл.газ, выделяя молекулярный кислород. Они могут использовать как солнечную энергию (автотрофность), так и энергию, выделяющуюся при расщеплении готовых органических веществ (гетеротрофность).
Бактерии. Большинство бактерий получаю энергию, используя органические вещества, незначительная часть способна утилизировать солнечную энергию.
Основная особенность строения бактерий – отсутствие ядра, ограниченного оболочкой. Наследственная информация заключена в одной хромосоме. Она состоит из одной молекулы ДНК, имеет форму кольца и погружена в цитоплазму. ДНК не образует комплексов с белками. Бактериальная клетка окружена мембраной, отделяющей цитоплазму от клеточной стенки . в цитоплазме мембран мало. В ней находятся рибосомы, осуществляющие синтез белков. Все ферменты, обеспечивающие процессы жизнедеятельности бактерий, диффузно рассеяны по цитоплазме или прикреплены к внутренней поверхности мембраны.
Бактерии размножаются делением надвое. Многим бактериям свойственно спорообразование. Споры бактерий очень устойчивы.
Эукариотические клетки имеют более сложное строение, хотя и состоят из тех же основных структурных компонентов (клеточная стенка, плазмалемма, цитоплазма), и клетки прокариот. Прежде всего, эукариотическая клетка разделена многочисленными внутренними мембранами на реакционные пространства — компартменты, или отсеки. В этих отсеках одновременно и независимо друг от друга протекают различные химические реакции. Функции в клетке распределены между ядром и разными органеллами, такими как митохондрии, рибосомы, комплекс Гольджи и др. Клеточное ядро, митохондрии и пластиды четко отграничены от остальной цитоплазмы оболочкой из двух мембран. В ядре находится генетический материал клетки (ДНК и связанные с ней вещества). Хлоропласты у растений служат главным образом для улавливания энергии солнечного света и превращения ее в процессе фотосинтеза в химическую энергию органических веществ, митохондрии — для выработки энергии путем расщепления углеводов, жиров, белков и других органических соединений. Мембранные системы цитоплазмы клеток эукариот — эндодоплазматическая сеть и комплекс Гольджи — участвуют в синтезе и упаковке макромолекул, необходимых для осуществления жизнедеятельности клетки. Вакуоли, лизосомы и пероксисомы выполняют специфические для каждой из тих органелл функции. Только рибосомы, хромосомы, микротрубочки и микрофибриллы имеют немембранное происхождение. Деление эукариотической клетки происходит путем митоза.
2. Теория эволюции Ламарка. Представления Ламарка о происхождении приспособлений и прогрессивном развитии жизни.
В противоречие с господствовавшими тогда взглядами Ламарк утверждал, что все виды , включая человека, произошли от других видов. Эволюция, по Ламарку, представлялась как непрерывное поступательное движение от низших форм жизни к высшим. Для объяснения разной степени сложности строения , наблюдаемой среди современных видов, он допускал постоянное самозарождение жизни: предки более организованных форм зарождались раньше и оттого их потомки ушли дальше по пути прогресса. Механизмом эволюции Л. считал изначально заложенное в каждом живом организме стремление к совершенству, к прогрессивному развитию. Как и почему возникло это стремлении Л. не объяснял. он полагал, что усиленное упражнение органов ведет к их увеличению, а неупражнение – к деградации. Л. был первым, кто предложил развернутую концепцию трансформизма – изменяемости видов.
3. Пример приспособления цветковых растений к опылению ветром.
Ветроопыляемые растения чаще растут большими скоплениями – заросли берез, рощи орешника. Рожь, пшеницу человек высевает на больших пространствах. У ветроопыляемых растений созревает очень много пыльцы. Цветки обычно мелкие, собраны в соцветия.
Билет3
1. АТФ и ее роль. Образование АТФ в клетках животных.
АТФ – аденозинтрифосфорная кислота. АТФ – уникальный биологический аккумулятор энергии. Световая энергия Солнца и энергия, заключенная в потребляемой пище, запасаются в молекулах АТФ.
Молекула АТФ состоит из азотистого основания аденина, сахара рибозы и трех остатков фосфорной кислоты. Аденин, рибоза и первый фосфат образуют АМФ ( аденозинмонофосфат). Если к первому фосфату присоединяется второй, получается АДФ (аденозиндифосфат). Молекула с тремя остатками фосфорной кислоты АТФ. Отщепление концевого фосфата АТФ сопровождается выделением энергии. Синтез АТФ осуществляется в митохондриях. Отсюда молекулы АТФ поступают в разные участки клетки, обеспечивая энергией процессы жизнедеятельности.
Синтез АТФ происходит главным образом в метохондриях (клеток животных) и в хлоропластах (растительные клетки). Образовавшаяся здесь АТФ по каналам эндоплазматического ретикула направляется в те участки клетки, где возникает потребность в энергии.
2. Естественный отбор как фактор эволюции.
Естественный отбор по Дарвину -- это совокупность природных процессов, обеспечивающих выживание наиболее приспособленных особей и их потомства, а с другой стороны-— прекращение размножения и гибель наименее приспособленных особей.
В основе естественного отбора лежит борьба за существование. Дарвин выделял три формы этой борьбы.
а) Внутривидовая — это конкуренция растений одного вида за свет и воду, животных одного вида — за пищу и участки для поселения и т.д.
б) Межвидовая— это взаимоотношения между особями различных видов, которые могут развиваться, в частности, в виде паразитизма, хищничества, конкуренции и т.п. Примером межвидовой борьбы могут служить взаимоотношения между популяцией хищников (куницы, горностаи и т.п.) и мелких грызунов или вытеснение светолюбивыми растениями других светолюбивых видов, которых они лишают необходимого освещения.
в) Борьба с неблагоприятными условиями среды происходит при взаимодействии живых организмов с абиотическими факторами природы. То есть это борьба с недостатком или избытком влаги, освещенности, с перепадом температур и т.п.
Таким образом, все новые признаки, возникающие в результате наследственной изменчивости проходят проверку естественным отбором.
3.На конкретном примере показать приспособление цветковых растений к опылению насекомыми.
Крупные одиночные цветки, или собранные в соцветия мелкие цветки , яркая окраска лепестков или листочков простого околоцветника, аромат нектара - признаки насекомоопыляемых растений. В процессе эволюции у насекомых и растений выработались множество взаимных приспособлений, содействующих опылению. Например, цветки душистого табака раскрываются только с наступлением сумерек, они сильно пахнут и привлекают ночных бабочек. Клевер узко приспособлен к опылению шмелями.
Билет 4.
1. Углеводы, жиры, и белки как топливо для организма: достоинства и недостатки.
В составе клеток всех живых организмов широкое распространение имеют углеводы. Углеводами называются органические соединения, состоящие из углерода, водорода и кислорода. Общая формула таких углеводов Сn(H2O)m ,например, один из самых распространенных углеводов – глюкоза – C6H12O6. Глюкоза является простым сахаром. В составе молока находится молочный сахар, который состоит из остатков молекул двух простых сахаров (дисахарид). Молочный сахар – основной источник энергии для детенышей всех млекопитающих.
В составе живых организмов имеется много разнообразных полисахаридов: у растений это крахмал, у животных – гликоген. Крахмал и гликоген играют роль как бы аккумуляторов энергии, необходимой для жизнедеятельности клеток организма.
Важнейшая функция углеводов – энергетическая. В пищеварительном тракте человека и животных полисахарид крахмал расщепляется особыми белками (ферментами) до мономерных звеньев - глюкозы. Глюкоза всасывается из кишечника в кровь, окисляется в клетках до углекислого газа и воды с освобождением энергии химических связей, а избыток ее запасается в клетках печени и мышц в виде гликогена. Однако, избыток углеводов приводит к увеличению веса.
Жиры (липиды) представляют собой соединения высокомолекулярных жирных кислот и трехатомного спирта глицерина. Накапливаясь в клетках жировой ткани животных, в плодах растений, жир служит запасным источником энергии. У некоторых животных, например, у китов и ластоногих под кожей накапливается толстый слой подкожного жира, который благодаря низкой теплопроводности защищает их от переохлаждения. Одна из основных функций жиров – энергетическая, в ходе расщепления жиров освобождается большое количество энергии.
Белки – обязательная составная часть всех клеток. Белки также могут быть источником энергии. При недостатке углеводов или жиров окисляются молекулы аминокислот. Освобождающаяся при этом энергия используется на поддержание процессов жизнедеятельности организма.
2. Конкуренция и ее роль в эволюции.
Многие животные, населяющие одно и тоже местообитание, питаются сходной пищей , занимают одинаковые участки при устройстве гнезд и нор.
Внутривидовая конкуренция проявляется в борьбе за существование и приходит очень остро, так как одинаковы цепи питания и экологическая ниша . результат конкуренции проявляется в выделении каких-то особых признаков, позволяющих животному выделиться в среде. Межвидовая конкуренция проявляется между особями экологически близких видов. Возникают антагонистические отношения между родственными видами, когда один вид вытесняет другой. Это приводит к увеличению экологических различий между видами. Примером последствий борьбы близких видов могут служить два вида скальных поползней. В тех местах, где ареалы этих видов перекрываются, т.е. на одной территории живут птицы обоих видов, длина клюва и способ добывания пищи у них существенно отличается. В неперекрывающихся областях обитания поползней отличия в длине клюва си способе добывания пищи не обнаруживаются. Что ведет к экологическому и географическому разнообразию видов.
3. На конкретных примерах показать приспособление животных к жизни на земле.
С выходом животных на сушу и них исчезли плавники. Для того, чтобы передвигаться по суше им нужны конечности, у птиц появились крылья. Тело уже не имеет обтекаемую форму. Для жизни на суше животным нужны легкие, а не жабры. У многих обитателей суши появилась шерсть, или перья.
Билет № 5.
1. ДНК и ее роль в клетке и организме.
Дезоксирибонуклеиновая кислота – ДНК – биологический полимер, состоящий из двух полинуклеотидных цепей, соединенных друг с другом. ДНК- полимер с очень большой полимерной массой. Нуклеотиды, входящие в состав ДНК, содержат пятиуглеродный сахар –дезоксирибозу, одно из четырех азотистых оснований: аденин, гуанин, цитозин, тимин (А,Г,Ц,У); остаток фосфорной кислоты.
В составе нуклеотидов к молекуле рибозы с одной стороны присоединено азотистое соединение, а с другой - остаток фосфорной кислоты. Нуклеотиды соединяются между собой в длинные цепи. Остов такой цепи образуют регулярно чередующиеся остатки сахара и фосфорной кислоты, а боковые группы этой цепи – четыре типа нерегулярно чередующихся азотистых оснований. Молекула ДНК представляет собой структуру , состоящую из двух нитей, которые по всей длине соединены друг с другом водородными связями. Такую структуру , свойственную только молекулам ДНК, называют двойной спиралью. Против азотистого соединения А в одной цепи лежит азотистое основание Т в другой цепи, а против азотистого соединения Г всегда расположено азотистое основание Ц.
Схематично: А – Т
Т – А
Г – Ц
Ц – Г
Эти пары оснований называются комплементарными основаниями (дополняющими друг друга).
Порядок расположения нуклеотидов в молекулах ДНК определяет порядок расположения аминокислот в линейных молекулах белков, т.е. их первичную структуру. Набор белков определяет свойства клетки и организма. Молекулы ДНК хранят сведения об этих свойствах и передают их поколениям потомков, т.е. являются носителями наследственной информации. Молекулы ДНК в основном находятся в ядрах клеток и в небольшом количестве в митохондриях и хлоропластах.
2. Дрейф генов и его роль в эволюции.
Дрейф генов – генетико – автоматические процессы, изменение частоты генов в популяции в ряду поколений под действием случайных факторов, приводящие, как правило, к снижению наследственной изменчивости популяций. Наиболее отчетливо проявляется при резком сокращении численности популяции в результате стихийных бедствий (пожар, наводнение) массового распространения вредителей. Под действие дрейфа генов происходит усиление процесса гомозиготности особей, которая нарастает с уменьшением численности популяции. Это обусловлено тем, что в популяциях ограниченного размера увеличивается частота близкородственных скрещиваний, и в результате заметных случайных колебаний частот отдельных генов происходит закрепление одних аллелей при одновременной утрате других. Некоторые выщепившиеся гомозиготные формы в новых условиях среды могут оказаться приспособительно ценными.
Они будут подхвачены отбором и смогут получить широкое распространение при последующем увеличении популяций. Колебание численности организмов получило название популяционных волн. Популяционные волны – одна из частых причин дрейфа генов. Особенно сильно колебания численности выражены у насекомых, хищников, растительноядных животных.
3. На конкретном примере показать приспособления к паразитическому образу жизни. Гельминты – паразитические черви. Все они приспособлены к среде обитания, которую представляет собой живой организм хозяина. Они имеют органы прикрепления ( например, присоски) обеспечивающих связь паразита с организмом хозяина. Развиты специализированные покровные образования. ( кутикула и синтициальный погруженный эпителий) , защищающий эндопаразитов от воздействия пищеварительных ферментов хозяина. Способны к анаэробному дыханию. Регрессивное развитие: упрощается нервная система и органы чувств, укорачивается кишечник (круглые черви) , либо пищеварительная система отсутствует ( ленточные черви). Интенсивное развитие половой системы: способность животного размножаться уже на стадии личинки. Высокая половая продуктивность. Возникновение гермафродитизма (плоские черви) обеспечивают гарантию размножения при наличии даже единственной особи. Развитие приспособлений для выхода личинок из яйца, тела хозяина во внешнюю среду и проникновения их в организм нового хозяина.
Билет №6.
1. РНК, ее виды и роль в клетке.
РНК – рибонуклеиновая кислота . наследственная информация, хранящаяся в молекулах ДНК, реализуется через молекулы белков. Информация о строении белка передается в цитоплазму особыми молекулами РНК, которые называются информационными (иРНК). Информационная РНК переносится в цитоплазму, где с помощью специальных органоидов – рибосом идет синтез белка. Именно информационная РНК, которая строится комплементарно одной из нитей ДНК, определяет порядок расположения аминокислот в белковых молекулах.
В синтезе белка принимает участие и другой вид РНК – транспортная (тРНК), которая подносит аминокислоты к месту образования белковых молекул – рибосомам, своеобразным фабрикам по производству белков.
В состав рибосом входит третий вид РНК, так называемая рибосомная РНК (рРНК).которая определяет структуру и функционирование рибосом. Каждая молекула РНК в отличии от молекул ДНК представлена одной нитью; вместо дезоксирибозы содержит рибозу и вместо тимина – урацил. Различные виды РНК принимают участие в реализации наследственной информации через синтез белка.
2.Популяция и ее характеристики.
Популяция – совокупность особей одного вида, обладающих общим генофондом и занимающих определенную территорию. Контакты между особями внутри одной популяции происходят чаще, чем между особями разных популяций. Внутри популяции можно выделить более мелкие подразделения (семьи). Популяции разных видов, сосуществующих в одном месте, образуют в своей совокупности сообщество (биоценоз). Популяции характеризуются общей численностью особей, плотностью, характером пространственного распределения особей, а также упорядоченностью структуры. Различают возрастную, половую, размерную, генетическую и другие структуры. Динамика численности популяции во времени определяется соотношением показателей рождаемости и смертности особей, а также их иммиграции и эмиграции. Способность к росту свойственна любой популяции, но из-за нехватки природных ресурсов или неблагоприятных природных условий, рост прекращается и сменяется падением.
В современной биологии популяция рассматривается как элементарная единица процесса микроэволюции, способная реагировать на изменение среды перестройкой своего генофонда. Изменения, происходящие в популяции, видны на примерах видообразования.
Одни популяции очень многочисленны, характеризуются высокой плотностью и окружены подобными популяциями, другие малочисленны и находятся на краю ареала. Все это приводит к различной интенсивности миграции, изменению частоты близкородственных скрещиваний, неодинаковому воздействию различных форм естественного отбора. Хотя виды состоят из организмов, сами организмы не способны претерпевать эволюционные преобразования. Отдельная особь от появления до исчезновения испытывает лишь онтогенетические изменения, а изменения генотипов , без которых эволюционный процесс немыслим, возможны лишь во времени в группах особей, то есть в популяции.
3. На конкретных примерах показать межвидовые отношения в пресноводном водоеме.
любой природный водоем представляет собой отдельный биогеоценоз. Каждый вид, входящий в состав биогеоценоза, обитает в тех условиях среды, к которым он приспособлен. Наиболее благоприятные условия для жизни условия создаются в прибрежной зоне, где вода теплее и насыщена кислородом. Обилие света дает жизнь многочисленным водорослям и высшим растениям. В прибрежной зоне обитает и большинство животных. В глубоких участках водоема, куда проникает мало солнечного света, жизнь беднее, что проявляется в малом разнообразии видов. Биомасса всех существующих в водоеме животных полностью зависит от биологической продуктивности растений, которые служат первичным источником энергии в водном биогеоценозе.
Цепи питания: Растительными остатками и развивающимися на них бактериями питаются простейшие, которые поедают рачки. Рачков поедают рыбы. Рыбами питаются хищные рыбы. Рыбой птицы.
Растительные остатки и бактерии a простейшие-> рачки-> рыба->
Хищные рыбы -> птицы
Билет №7
1. Белки: строение и роль в клетке.
Белки
Белки — нерегулярные биополимеры, состоящие из 20 различных мономеров — природных альфа-аминокислот.
Аминокислоты — азотсодержащие органические соединения, в молекулах которых с одним из атомов углерода связаны аминогруппа, карбоксильная группа и остальная часть молекулы, называемая радикалом. В белке аминогруппа одной аминокислоты соединяется с карбоксильной группой другой аминокислоты, такая связь называется пептидной.
Аминокислоты: 1) заменимые — синтезируются в организме человека и животных; 2) незаменимые — не синтезируются или синтезируются в недостаточном количестве и должны поступать с пищей (для человека: валин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, тирозин, триптофан, аргинин, фенилаланин).
В состав белков может входить различное количество аминокислот: в инсулин — 18, в большинство белков — 300—500, в некоторые — более 1500. Молекулярная масса белков различна: инсулина — 5700, гемоглобина — 152 000, миозина (белок мышц) — 500 000.
В строении молекул белков различают четыре уровня организации.
Первичная структура — последовательность аминокислотных остатков в молекуле
белка.
Вторичная структура — регулярная укладка звеньев цепи в результате образования водородных связей (спираль или параллельная укладка полипептидных цепей).
Третичная структура — пространственная конфигурация (клубок или фибрилла), образованная дисульфидными связями или гидрофобными взаимодействиями.
Четвертичная структура — результат взаимодействия нескольких белковых молекул.
2. Биогеоценоз. Виды взаимодействия живых организмов в биогеоценозах.
БИОГЕОЦЕНОЗ — совокупность организмов разных видов и различной сложности организации с факторами среды их обитания. В процессе совместного исторического развития организмов разных систематических групп образуются динамичные, устойчивые сообщества.
Совокупность всех живых организмов биогеоценоза — биоценоз — включает продуцентов (земные растения), образующих органическое вещество, а также консументов (животные) и редуцентов (микроорганизмы), живущих за счет готовых органических веществ и осуществляющих их разложение до простых веществ, которые снова используются, усваиваются растениями.
В биогеоценоз входят также: приземный слой атмосферы с ее газовыми и тепловыми ресурсами, почва, вода и др. химические компоненты, участвующие в биотическом круговороте. Постоянный приток солнечной энергии — необходимое условие существования биогеоценоза. Каждый биоценоз характеризуется определенной однородностью абиотической среды и составом почвы.
В биогеоценозе осуществляется биогенный круговорот веществ. Он является незамкнутой и динамичной экосистемой (то есть постепенным накоплением массы живого вещества и усложнением структуры). Рациональное использование и охрана природных биогеоценозов невозможны без знания их структуры и функционирования.
3. Приспособление растений к различным способам распр. семян.
Одуванчик, тополь – семя снабжено “парашютиками”, благодаря им они могут переносить семена на большие расстояния;
Череда, репейник – на семечке есть крючочки, они цепляются за шерсть животных, одежду людей;
Клен – семечко в виде крыла, кот, может переноситься ветром на большие расстояния.
Бешеный огурец – при прикосновении выстреливает семенами.
Билет №8
1. Биосинтез белка.
Белки синтезируют все клетки, кроме безъядерных (например, взрослых эритроцитов млекопитающих). Структура белка определяется ядерной ДНК. Информация о последовательности аминокислот в одной полипептидной цепи находится в участке ДНК, который называется ген. Таким образом, в ДНК заложена информация о первичной структуре белка. Код ДНК един для всех организмов. Каждой аминокислоте соответствует три нуклеотида, образующих триплет, или кодон. В ДНК имеется избыточность кода: имеется 64 комбинации триплетов, тогда как аминокислот только 20. Существуют также триплеты, которые обозначают начало и конец гена.
Синтез белка начинается с транскрипции, то есть синтеза иРНК по матрице одной из цепей ДНК. Процесс идет по принципу комплементарности с помощью фермента ДНК-полимеразы и начинается с определенного участка ДНК. Синтезированная иРНК поступает в цитоплазму на рибосомы, где
и идет синтез белка.
К рибосомам подходят аминокислоты в соединении с тРНК; аминокислота прикрепляется к акцепторному участку тРНК. Противоположный конец тРНК назьшается антикодон, который несет информацию о соответствующем триплете; тРНК имеет структуру, похожую на лист клевера. Существует более 20 видов тРНК.
Перенос информации с иРНК на белок во время его синтеза называется трансляцией. Собранные в полисомы рибосомы двигаются по иРНК; движение происходит последовательно, по триплетам. В месте контакта рибосомы с иРНК работает фермент, собирающий белок из аминокислот, доставляемых к рибосомам тРНК. При этом происходит сравнение кодона иРНК с антикодоном тРНК: если они комплементарны, фермент (синтетаза) «сшивает» аминокислоты, а рибосома продвигается вперед на один кодон.
Таким образом, трансляция — это перевод последовательности нуклеотидов молекулы иРНК в последовательность аминокислот синтезируемого белка.
Синтез белка требует участия большого числа ферментов, И для каждой отдельной реакции белкового синтеза требуются специализированные ферменты.
2. Общая хар-ка животных.
Подцарство: Одноклеточные
Животные состоят из одной клетки, которой присущи все свойства и функции организма, выполняемые органоидами.
Приспособленность к среде обитания: цито-плазматическая мембрана может иметь дополнительные структуры (клеточная оболочка, раковина), увеличивающие ее прочность; при неблагоприятных условиях у большинства видов образуется плотная оболочка — циста (покоящееся состояние; способствует расселению). В настоящее время известно более 30 тысяч видов.
Значение одноклеточных: очищение водоемов (инфузория-туфелька поглощает бактерии); пища для более крупных животных (мальков рыб, рачков); образование отложений известняка (раковинные корненожки); паразитирование и болезни животных (дизентерийная амеба, малярийные паразиты и др.).
Подцарство: Многоклеточные
Животные состоят из большого количества клеток, разнообразных по структуре, формирующих ткани, органы, системы, выполняющие определенные функции и связанные в единый организм системами регуляции.
В настоящее время большинство зоологов считает, что первые многоклеточные животные произошли от колониальных жгутиконосцев. Первые многоклеточные животные имели тело, состоящее из двух типов клеток: двигательных со жгутиками и пищеварительных с псевдоподиями; позже клетки эктодермы со жгутиками начали выполнять функцию движения, а ушедшие внутрь — функции пищеварения и размножения.
3. Межвидовое отношение в березовом лесу.
В березовом лесу из деревьев преобладают березы. На березах можно заметить лишайники. Лишайники – это симбиоз гриба и водоросли. Подберезовики растут в березовом лесу – это тоже пример симбиоза. На березе обитают насекомые, которыми питаются птицы. Птиц поедают хищные птицы и хищные животные (лисы, хорьки). В березовом лесу обитают мелкие грызуны (мыши), которые питаются плодами растений, мышами питаются птицы (совы), хищники (лисы). На животных и птицах обитают паразиты – блохи, клещи. Между хищниками идет борьба за пищу.
Билет №9
1. Генетический код и его свойства.
Генетическая информация, содержащаяся в ДНК и в иРНК, заключена в последовательности расположения нуклеотидов в молекулах. Каким же образом иРНК кодирует (шифрует) первичную структуру белков, т. е. порядок расположения аминокислот в них? Суть кода заключается в том, что последовательность расположения нуклеотидов в иРНК определяет последовательность расположения аминокислот в белках. Этот код называют генетическим, его расшифровка — одно из великих достижений науки. Носителем генетической информации является ДНК, но так как непосредственное участие в синтезе белка принимает иРНК — копия одной из нитей ДНК, то генетический код записан на «языке» РНК.
Код триплетен. В состав РНК входят 4 нуклеотида: А, Г, Ц, У. Если бы мы попытались обозначить одну аминокислоту одним нуклеотидом, то можно было бы зашифровать лишь 4 аминокислоты, тогда как их 20 и все они используются в синтезе белков. Двухбуквенный код позволил бы зашифровать 16 аминокислот (из 4 нуклеотидов можно составить 16 различных комбинаций, в каждой из которых имеется 2 нуклеотида).
В природе же существует трехбуквенный, или триплетный, код. Это означает, что каждая из 20 аминокислот зашифрована последовательностью 3 нуклеотидов, т. е. триплетом, который получил название кодон. Из 4 нуклеотидов можно создать 64 различные комбинации, по 3 нуклеотида в каждой (43=64). Этого с избытком хватает для кодирования 20 аминокислот и, казалось бы, 44 триплета являются лишними. Однако это не так. Почти каждая аминокислота шифруется более чем одним кодоном (от 2 до 6). Это видно из таблицы генетического кода.
Код однозначен. Каждый триплет шифрует только одну аминокислоту. У всех здоровых людей в гене, несущем информацию об одной из цепей гемоглобина, триплет ГАА или ГАГ, стоящий на шестом месте, кодирует глутаминовую кислоту. У больных серповидноклеточной анемией второй нуклеотид в этом триплете заменен на У. Как видно из таблицы генетического кода, триплеты ГУА или ГУГ, которые в этом случае образуются, кодируют аминокислоту валин.
Код универсален. Код един для всех живущих на Земле существ. У бактерий и грибов, злаков и мхов, муравья и лягушки, окуня и пеликана, черепахи, лошади и человека одни и те же триплеты кодируют одни и те же аминокислоты.
2. Главное направление эволюционного процесса.
Основными направлениями эволюционного процесса являются биологический прогресс и регресс.
Биологический прогресс означает успех данной группы живых организмов в борьбе за существование, что сопровождается повышением численности особей этой группы, расширением ее ареала и распадением на более мелкие систематические единицы (отряды на семейства, семейства на роды и т.д.). Все эти признаки .взаимосвязаны, т.к. увеличение численности с необходимостью требует расширения ареала, а в результате заселения новых мест обитания возникает идиоадаптация, что приводит к образованию .новых подвидов, видов, родов и т.д.
Биологическим регрессом, наоборот, называют упадок данной группы живых организмов из-за того, что она не смогла приспособиться к изменениям условий среды или была вытеснена более удачливыми конкурентами. Для регресса характерно уменьшение числа особей в данной группе, сужением ее ареала и уменьшением входящих в нее более мелких систематических единиц. Регресс в конце концов может привести к полному вымиранию данной группы.
Прогресс достигается с помощью ароморфозов, идиоадаптаций или общей дегенерации, которые в свою очередь также можно рассматривать как главные направления эволюции.
Ароморфозом (морфофизиологическим прогрессом) называется эволюционное преобразование строения и функций организма, повышающее общий уровень его организации, но не имеющее узкоприспособительного значения к условиям окружающей среды. Наиболее крупными ароморфозами, возникшими еще в докембрии, были возникновение фотосинтеза, появление многоклеточных организмов и полового размножения.
Идиоадаптацией называется частное приспособление организмов к определенному образу жизни в конкретных условиях внешней среды. В отличие от ароморфоза идиоадаптация существенно не сказывается на общем уровне организации данной биологической группы. Благодаря формированию различных идиоадаптаций животные близких видов могут жить в самых различных географических зонах.
В некоторых случаях переход организмов в новые, обычно более простые, условия существования сопровождается упрощением их строения, т.е. общей дегенерацией.
3. Межвидовое отношение в хвойном лесу.
В хвойном лесу преобладают хвойные деревья (ели, сосны). На ели можно заметить лишайники. Лишайники – симбиоз гриба и водоросли. В хвойном лесу растут грибы (моховики, боровики), это тоже пример симбиоза. На деревьях обитают насекомые, которыми питаются птицы и животные (белки), плодами деревьев питаются птицы и животные. Мелкими животными питаются хищные животные, например, белками – куница. Грызуны питаются растениями , грызунами хищники (совы, лисы, волки).
На животных и птицах обитают паразиты (блохи, клещи). В лесу обитают крупные животные, питаются растительной пищей. Крупными животными питаются хижники.
Билет №10
1. Фотосинтез.
ФОТОСИНТЕЗ — образование клетками высших растений, водорослей и некоторыми бактериями органических веществ и выделение кислорода при участии энергии света.
Углекислый газ необходим растениям для жизни, он служит для растений настоящей пищей (вместе с водой и минеральными солями). Кислород в процессе фотосинтеза выделяется в качестве побочного продукта. Фотосинтез сумел изменить весь облик нашей планеты. 80% кислорода выделяется морскими водорослями и только 20% — наземными растениями. Поэтому океан иногда называют легкими планеты.
Хлорофилл играет в фотосинтезе главную роль. Процесс фотосинтеза многоступенчатый. Начало световой стадии происходит при попадании солнечного света на молекулу хлорофилла. Происходят сложные изменения с молекулами воды, выделение кислорода, восстановление энергетических запасов в виде АТФ. Дальше идет более длительная темновая стадия, где и происходит сборка углеводов, с использованием энергии, которая образовалась в световой стадии и других соединений. Темновая стадия очень сложна и проходит при участии ферментов. Готовые органические вещества оттекают во все органы растения, но особенно много их откладывается в плодах, листьях, клубнях.
Из сахара в растении образуются жиры, а с присоединением получаемых из почвы азота, серы, фосфора — белки, которые используются организмом для роста.
Хлорофилл поглощает красные, синие лучи, а зеленые лучи почти не поглощает, поэтому мы видим лист зеленым.
В морские глубины красные лучи проникают плохо, поэтому в "тканях красных и бурых водорослей наряду с хлорофиллом есть и другие пигменты, поглощающие свет.
В результате фотосинтеза на Земле образуется 150 миллиардов тонн органического вещества и выделяется 200 миллиардов тонн свободного кислорода в год. Созданная фотосинтезом атмосфера защищает живое от губительного ультрафиолетового излучения (озоновый экран).
2. Раздельнополые и обоеполые организмы. Генетическое определение пола.
Бесполое размножение. Размножение, которое осуществляется без полового процесса путем отделения от материнского организма одной или нескольких клеток, называется бесполым. В бесполом размножении участвует только одна родительская особь. Поскольку клетки (или в случае простейших одна клетка), из которых развивается дочерний организм, делятся митозом, то дочерний организм сходен по наследственным признакам с материнской особью.
В природе встречается несколько видов бесполого размножения. У одноклеточных животных и растений (амебы, инфузории, некоторые водоросли) ядро вначале делится митозом надвое. Затем родительская особь путем перетяжки делится на две одинаковые части, каждая из которых образует дочерний организм. Такое размножение называется простым делением. Дочерние клетки ничем не отличаются от родителей, получая тот же набор хромосом.
Таким образом, в результате бесполого размножения воспроизводится большое количество генетически идентичных организмов. По наследственным задаткам они практически полностью копируют родительский организм.
(Гидра, мхи, папоротники, черви, моллюски- гермафродиты)
Половое размножение. В половом размножении принимают участие, как правило, две родительские особи, каждая из которых участвует в образовании нового организма, внося лишь одну половую клетку — гамету (яйцеклетку или сперматозоид), имеющую вдвое меньшее число хромосом, чем неполовые, т. е. соматические, клетки родителей. В результате слияния гамет образуется оплодотворенная яйцеклетка — зигота, несущая наследственные задатки обоих родителей, благодаря чему резко увеличивается наследственная изменчивость потомков. В этом заключается преимущество полового размножения над бесполым.
Довольно широко распространенной разновидностью полового размножения является партеногенез, при котором развитие нового организма происходит из неоплодотворенной яйцеклетки.
Иногда можно искусственно вызвать партеногенез у тех видов животных, у которых в природе он либо не происходит, либо происходит очень редко. Так, если уколоть иглой неоплодотворенное яйцо лягушки, то можно стимулировать его развитие и получить взрослую лягушку, которая возникнет из одной только половой клетки (яйцеклетки) и будет обладать лишь признаками матери.
Генетика. Пол у животных чаще всего определяется в момент оплодотворения. В этом случае важнейшая роль в генетическом определении пола принадлежит хромосомному набору зиготы.
В женском кариотипе все хромосомы парные. В мужском кариотипе всегда имеется одна крупная равноплечая непарная хромосома, не имеющая гомолога, и маленькая палочковидная хромосома, встречающаяся только в кариотипе мужчин. Таким образом, кариотип человека содержит 22 пары хромосом, одинаковых у мужского и женского организма, и одну пару хромосом, по которой различаются оба пола. Хромосомы, одинаковые у обоих полов, называют аутосомами. Хромосомы, по которым мужской и женский пол отличаются друг от друга, называют половыми или гете-рохромосомами. Половые хромосомы у женщин одинаковы, их называют Х-хромосомами. У мужчин имеется Х-хромо-сома и одна Y-хромосома. При созревании половых клеток в результате мейоза гаметы получают гаплоидный набор хромосом. При этом все яйцеклетки имеют по одной Х-хромосоме. Пол, который образуют гаметы, одинаковые по половой хромосоме, называют гомогаметным и обозначается XX.
3. Межвидовое отношение в пустыне.
Продуцент- кактус, верблюжья колючка.
В пустыне на камнях можно увидеть лишайники- симбиоз водоросли и гриба.
Верблюды питаются верблюжьей колючкой, тушканчики питаются насекомыми, молодыми побегами. Тушканчика может съесть змея, пустынный волк, хищные птицы.
На теле животных обитают паразиты и бактерии.
Билет №11
1. Вирусы.
ВИРУСЫ — неклеточные формы жизни. Вирусы в 50 раз меньше бактерий, находятся на грани живого и неживого. Но если их считать живыми, то они окажутся самой многочисленной формой жизни на Земле.
Вирусы отличаются от всех других организмов.
1. Они могут существовать только как внутриклеточные паразиты и не могут размножаться вне клеток тех организмов, в которых паразитируют.
2. Содержат лишь один из типов нуклеиновых кислот — либо РНК, либо ДНК.
3. Имеют очень ограниченное число ферментов, используют обмен веществ хозяина, его ферменты, энергию, полученную при обмене веществ в клетках хозяина. Среди вирусных заболеваний — грипп, энцефалит,
корь, свинка, краснуха, гепатит, СПИД.
2. Движущая и стабилизирующая форма отбора.
Движущая форма отбора. Организмы, составляющие любую популяцию или вид, как вы знаете, очень разнообразны. Несмотря на это, каждая популяция характеризуется некоторым средним значением любого признака. Для количественных признаков средняя величина определяется как среднее арифметическое значение, например средним числом рождаемых потомков, средней длиной крыла, средней массой тела. Для характеристики популяции по качественным признакам определяется частота (процент или доля) особей с тем или иным признаком: например, частота черных и белых бабочек или частота комолых и рогатых животных.
Изменение условий существования часто приводит к отбору особей с отклонениями от средней величины отбираемого признака. Например, было обнаружено, что ширина головогруди у крабов, обитающих в бухте г. Плимута (Англия), уменьшилась. Причина такого явления связана с лучшим выживанием в мутной воде мелких крабов с небольшой шириной головогруди. Это объясняется тем, что меловая взвесь забивала широкие дыхательные щели у крупных крабов, вызывая тем самым их гибель.
Яркий пример, доказывающий существование движущей формы естественного отбора в природе,— так называемый индустриальный меланизм. Многие виды бабочек в районах, не подвергнутых индустриализации, имеют светлую окраску тела и крыльев. Развитие промышленности, связанное с этим загрязнение стволов деревьев и гибель лишайников, живущих на их коре, привели к резкому возрастанию частоты встречаемости черных (меланистических) бабочек. В окрестностях некоторых городов черные бабочки за короткое время стали преобладающими, тогда как сравнительно недавно они там полностью отсутствовали.
Причина возрастания частоты встречаемости черных бабочек в промышленных районах состоит в том, что на потемневших стволах деревьев белые бабочки стали легкой добычей птиц, а черные бабочки, наоборот, стали менее заметными.
Примеров, доказывающих существование движущей формы отбора, множество, но суть их одна: естественный отбор до тех пор смещает среднее значение признака или меняет частоту встречаемости особей с измененным признаком, пока популяция приспосабливается к новым условиям. Движущая форма естественного отбора приводит к закреплению новой нормы реакции организма, которая соответствует изменившимся условиям окружающей среды. Отбор всегда идет по фенотипам, но вместе с фенотипом отбираются и генотипы, их обусловливающие. Необходимо подчеркнуть, что любая адаптация (приспособление) никогда не бывает абсолютной. Приспособление всегда относительно в связи с постоянной изменчивостью организмов и условий среды. Отбор особей с уклоняющимся от ранее установившегося в популяции значением признака называют движущей формой отбора.
Стабилизирующая форма отбора. Приспособленность к определенным условиям среды не означает прекращения действия отбора в популяции. Поскольку в любой популяции всегда осуществляется мутационная и комбинативная изменчивость, то постоянно возникают особи с существенно отклоняющимися от среднего значения признаками. При стабилизирующем отборе устраняются особи с существенными отклонениями от средних значений признаков, типичных для популяции или вида.
Наблюдаемое в любой популяции животных или растений большое сходство всех особей — результат действия стабилизирующей формы естественного отбора.
Известно много примеров стабилизирующего отбора. Во время бури преимущественно гибнут птицы с длинными и короткими крыльями, тогда как птицы со средним размером крыльев чаще выживают; наибольшая гибель детенышей млекопитающих наблюдается в семьях, размер которых больше и меньше среднего значения, поскольку это отражается на условиях кормления и на способности защищаться от врагов. Стабилизирующая форма естественного отбора была открыта выдающимся отечественным биологам-эволюционистам академиком И.И. Шмальгаузеном.
Говоря о естественном отборе в целом, нельзя упускать из вида его творческую роль. Накапливая полезные для популяции и вида наследственные изменения и отбрасывая вредные, естественный отбор постепенно создает новые, более совершенные и прекрасно приспособленные к среде обитания виды.
3. Приспособление теплокровных животных к жизни в холодном климате.
Медведи- густая шерсть пропитанная жиром(не промокает в воде), подкожный слой жира.
Морж- толстая кожа(3-5 см.), толстый слой жира.
Билет №12
1. Хемосинтез.
ХЕМОСИНТЕЗ — тип питания бактерий, основанный на усвоении СО2 за счет окисления неорганических соединений. Хемосинтез был открыт в 1888 году русским биологом С.Н.Виноградским, доказавшим способность некоторых бактерий образовывать углеводы, используя химическую энергию. Существует несколько групп хемосинтезирующих бактерий, из которых наибольшее значение имеют нитрифицирующие, серобактерии и железобактерии. Например, нитрифицирующие бактерии получают энергию для синтеза органических веществ, окисляя аммиак до азотистой, а затем до азотной кислоты, серобактерии — окисляя сероводород до сульфатов, а железобактерии — превращая закисные соли железа в окисные. Освобожденная энергия аккумулируется в клетках хемобактерий в форме АТФ. Процесс хемосинтеза, при котором из СО2 образуется органическое вещество, протекает аналогично темновой фазе фотосинтеза. Благодаря жизнедеятельности бактерий-хемосинтетиков в природе накапливаются большие запасы селитры и болотной руды.
2. Вид и видообразие.
Видом называют совокупность особей, сходных по строению, имеющих общее происхождение, свободно скрещивающихся между собой и дающих плодовитое потомство. Все особи одного вида имеют одинаковый кариотип, сходное поведение и занимают определенный ареал (область распространения).
Одна из важных характеристик вида — его репродуктивная изоляция, т. е. существование механизмов, препятствующих притоку генов извне. Защищенность генофонда данного вида от притока генов других, в том числе близкородственных, видов достигается разными путями.
Сроки размножения у близких видов могут не совпадать. Если сроки одни и те же, то не совпадают места размножения. Например, самки одного вида лягушек мечут икру по берегам рек, другого вида — в лужах. При этом случайное осеменение икры самцами другого вида исключается. У многих видов животных наблюдается строгий ритуал поведения при спаривании. Если у одного из потенциальных партнеров для скрещивания ритуал поведения отклоняется от видового, спаривания не происходит. Если все же спаривание произойдет, сперматозоиды самца другого вида не смогут проникнуть в яйцеклетку, и яйца не оплодотворятся. Фактором изоляции также служат предпочитаемые источники пищи: особи кормятся в разных биотопах и вероятность скрещивания между ними уменьшается. Но иногда (при межвидовом скрещивании) оплодотворение все же происходит. В этом случае образовавшиеся гибриды либо отличаются пониженной жизнеспособностью, либо оказываются бесплодными и не дают потомства. Известный пример — мул — гибрид лошади и осла. Будучи вполне жизнеспособным, мул бесплоден из-за нарушения мейоза: негомологичные хромосомы не конъюгируют. Перечисленные механизмы, предотвращающие обмен генами между видами, имеют неодинаковую эффективность, но в комплексе в природных условиях они создают непроницаемую генетическую изоляцию между видами. Следовательно, вид — реально существующая, генетически неделимая единица органического
мира.
Каждый вид занимает более или менее обширный ареал (от лат. area — область, пространство). Иногда он сравнительно невелик: для видов, обитающих в Байкале, он ограничивается этим озером. В других случаях ареал вида охватывает огромные территории. Так, черная ворона почти повсеместно распространена в Западной Европе. Восточная Европа и Западная Сибирь населены другим видом — серой вороной. Существование определенных границ распространения вида не означает, что все особи свободно перемещаются внутри ареала. Степень подвижности особей выражается расстоянием, на которое может перемещаться животное, т. е.радиусом индивидуальной активности. У растений этот радиус определяется расстоянием, на которое распространяется пыльца, семена или вегетативные части, способные Дать начало новому растению.
Для виноградной улитки радиус активности составляет несколько десятков метров, для северного оленя — более ста километров, для ондатры — несколько сот метров. Вследствие ограниченности радиусов активности лесные полевки, обитающие в одном лесу, имеют немного шансов встретиться в период размножения с лесными полевками, населяющими соседний лес. Травяные лягушки, мечущие икру в одном озере, изолированы от лягушек другого озера, расположенного в нескольких километрах от первого. В обоих случаях изоляция неполная, поскольку отдельные полевки и лягушки могут мигрировать из одного местообитания в другое.
Особи любого вида распределены внутри видового ареала неравномерно. Участки территории с относительно высокой плотностью населения чередуются с участками, где численность вида низкая или особи данного вида совсем отсутствуют. Поэтому вид рассматривается как совокупность отдельных групп организмов — популяций.
Популяция — это совокупность особей данного вида, занимающих определенный участок территории внутри ареала вида, свободно скрещивающихся между собой и частично или полностью изолированных от других популяций. Реально вид существует в виде популяций. Генофонд вида представлен генофондами популяций. Популяция — это элементарная единица эволюции.
3. Приспособление животных организмов к жизни в засушливых местах.
Верблюд- шерсть(защищающая от солнечных лучей), долго может обходиться без пищи и воды(горб),мозолистые подушечки на стопах(не проваливается в песке, от горячего песка), может есть колючки.
Могут изменят температуру своего тела.
Тушканчик- накапливает жир.
Черепахи в жаркий период впадают в спячку.
Билет №13
1.Работы Г. И. Менделя.
Закон единообразия гибридов первого поколения — первый закон Менделя — называют также законом доминирования, так как все особи первого поколения имеют одинаковое проявление признака. Сформулировать его можно следующим образом: при скрещивании двух организмов, относящихся к разным чистым линиям (двух гомозиготных организмов), отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных признаков, все первое поколение гибридов (F1) окажется единообразным и будет нести признак одного из родителей.
Второй закон Менделя можно сформулировать следующим образом: при скрещивании двух потомков первого поколения между собой (двух гетерозиготных особей) во втором поколении наблюдается расщепление в определенном числовом соотношении: по фенотипу 3:1, по генотипу 1:2:1.
Третий закон Менделя: при скрещивании двух гомозиготных особей, отличающихся друг от друга по двум и более парам альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях.
2. Экологический фактор и экологический оптимум.
Экологические факторы. Природа, в которой обитает живой организм, является средой его обитания. Окружающие условия многообразны и изменчивы. Не все факторы среды с одинаковой силой воздействуют на живые организмы. Одни могут быть необходимы для организмов, другие, наоборот, вредны; есть такие, которые вообще безразличны для них. Факторы, среды, которые воздействуют на организм, называют экологическими факторами.
По происхождению и характеру действия все экологические факторы разделяют на абиотические, т. е. факторы неорганической (неживой) среды, и биотические, связанные с влиянием живых существ. Эти факторы подразделяют на ряд частных факторов.
Экологические факторы
Абиотические-Свет, температура, влага, ветер, воздух, давление, течения, долгота дня и т. д. Механический состав почвы, ее водопроницаемость и влагоемкость Содержание в почве или воде элементов питания, газовый состав, соленость воды, естественный фон радиоактивности.
Биотические- Влияние растений на других членов биоценоза
Влияние животных на других членов биоценоза Антропогенные факторы, возникающие в результате деятельности человека, например выбросы тяжелых металлов, радионуклидов.
Биологический оптимум. Часто в природе бывает так, что одни экологические факторы находятся в изобилии (например, вода и свет), а другие (например, азот) — в недостаточных количествах. Факторы, снижающие жизнеспособность организма, называют ограничивающими. Например, ручьевая форель живет в воде с содержанием кислорода не менее 2 мг/л. При содержании в воде кислорода менее 1,6 мг/л форель гибнет. Кислород — ограничивающий фактор для форели.
Ограничивающим фактором может быть не только его недостаток, но и избыток. Тепло, например, необходимо всем растениям. Однако если продолжительное время летом стоит высокая температура, то растения даже при увлажненной почве могут пострадать из-за ожогов листьев.
Следовательно, для каждого организма существует наиболее подходящее сочетание абиотических и биотических факторов, оптимальное для его роста, развития и размножения. Наилучшее сочетание условий называют биологическим оптимумом.
Выявление биологического оптимума, знание закономерностей взаимодействия экологических факторов имеют большое практическое значение. Умело поддерживая оптимальные условия жизнедеятельности сельскохозяйственных растений и животных, можно повышать их продуктивность.
3. Приспособление животных к хищничеству.
Тигр- зубы подразделяются на резцы, клыки и коренные. Резцы мелкие, а клыки крупные. Среди коренных зубов выделяются 4 коренных зуба, кот. в отличие от др. коренных зубов наз. хищными. Клыками хищники убивают добычу, а коренными зубами перегрызают мышцы и сухожилия. Кишечник короткий, что связано с питанием легко перевариваемой высококалорийной животной пищей. Ключицы отсутствуют. Мозг этих животных отличается сильным развитием извилин и борозд. Питается животной пищей. Имеет острые когти. Подушечки на лапах, благодаря которым могут бесшумно подкрадываться.
Орел- мощный клюв, хорошее зрение, острые и цепкие когти, питается животной пищей.
Билет №14
1. Хромосомная теория наследственности.
Мендель проследил наследование только семи пар признаков у душистого горошка. В дальнейшем многие исследователи, изучая наследование разных пар признаков у самых разных видов организмов, подтвердили законы Менделя. Было признано, что эти законы носят всеобщий характер. Однако позже было замечено, что у душистого горошка два признака — форма пыльцы и окраска цветков не дают независимого распределения в потомстве: потомки остались похожими на родителей. Постепенно таких исключений из третьего закона Менделя накапливалось все больше. Стало ясно, что принцип независимого распределения в потомстве и свободного комбинирования распространяется не на все гены. В самом деле, у любого организма признаков очень много, а число хромосом невелико. Следовательно, в каждой хромосоме должно находиться много генов. Каковы же закономерности наследования генов, локализованных в одной хромосоме? Этот вопрос был изучен выдающимся американским генетиком Т. Морганом.
Предположим, что два гена — А и В находятся в одной хромосоме, и организм, взятый для скрещивания, гетерозиготен по этим генам.
В анафазе первого мейотического деления гомологичные хромосомы расходятся в разные клетки и образуются два сорта гамет вместо четырех, как должно было бы быть при дигибридном скрещивании в соответствии с третьим законом Менделя. При скрещивании с гомозиготным организмом, рецессивным по обоим генам — аа и bb, получается расщепление 1:1 вместо ожидаемого при дигибридном анализирующем скрещивании 1:1:1:1.
Такое отклонение от независимого распределения означает, что гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются совместно.
Рассмотрим конкретный пример. Если скрестить мушку дрозофилу, имеющую серое тело и нормальные крылья, с мушкой, обладающей темной окраской тела и зачаточными крыльями, то в первом поколении гибридов все мухи будут серыми с нормальными крыльями. Это гетерозиготы по двум парам аллельных генов, причем ген, определяющий серую окраску брюшка, доминирует над темной окраской, а ген, обусловливающий развитие нормальных крыльев, — над геном недоразвитых крыльев.
При анализирующем скрещивании гибрида Ft с гомозиготной рецессивной дрозофилой (темное тело, зачаточные крылья) подавляющее большинство потомков F2 будет сходно с родительскими формами.
2. Сходство и различие между человеком и другими животными.
Рвзличия
а) Обусловленные прямохождением: - S - образный позвоночник; - широкий таз и грудная клетка; - сводчатая стопа; - мощные кости нижних конечностей; б) Обусловленные трудовой деятельностью: - противопоставление большего пальца на руке остальным; в) Обусловленные развитым мышлением: - преобладание мозговой части черепа над лицевой; - развитый головной мозг.
Сходство прослеживается в строении человека и других позвоночных животных. Человек относится к млекопитающим, так как имеет диафрагму, молочные железы, дифференцированные зубы (резцы, клыки и коренные), ушные раковины, зародыш его развивается внутриутробно. У человека есть такие же органы и системы органов, как и у других млекопитающих: кровеносная, дыхательная, выделительная, пищеварительная и др.
О родстве человека с животными свидетельствуют также рудименты и атавизмы. У человека свыше 90 рудиментарных органов: копчик, аппендикс, зубы мудрости и др. Среди атавизмов можно назвать сильно развитый волосяной покров на теле, дополнительные соски, хвост. Эти признаки были развиты у предков человека, но изредка встречаются и у современных людей.
Сходство прослеживается и в развитии зародышей человека и животных. Развитие человека начинается с одной оплодотворенной яйцеклетки. За счет ее деления образуются новые клетки, формируются ткани и органы зародыша. На стадии 1,5-3 месяцев внутриутробного развития у человеческого плода развит хвостовой отдел позвоночника, закладываются жаберные щели. Мозг месячного зародыша напоминает мозг рыбы, а семимесячного - мозг обезьяны. На пятом месяце внутриутробного развития зародыш имеет волосяной покров, который впоследствии исчезает. Таким образом, по многим признакам зародыш человека имеет сходство с зародышами других позвоночных.
Поведение человека и высших животных очень сходно. Особенно велико сходство человека и человекообразных обезьян. Им свойственны одинаковые условные и безусловные рефлексы. У обезьян, как и у человека, можно наблюдать гнев, радость, развитую мимику, заботу о потомстве. У шимпанзе, например, как и у человека, различают 4 группы крови. Люди и обезьяны болеют болезнями, не поражающими других млекопитающих, например холерой, гриппом, оспой, туберкулезом. Шимпанзе ходят на задних конечностях, у них нет хвоста. Генетический материал человека и шимпанзе идентичен на 99%.
3. Составить схему пищевой цепи в лесу
Пищевую цепь, например, составляют растительноядные мышевидные грызуны и зайцы, а также копытные за счет которых существуют хищники: ласка, горностай, куница, волк. Все виды позвоночных служат средой обитания и источником питания для различных наружных паразитов.
Билет №15
1. Сцепление и кроссинговер. Кроссинговер как источник изменчивости.
Группы сцепления. Число генов у каждого организма, как мы уже отмечали, гораздо больше числа хромосом. Следовательно, в одной хромосоме расположено много генов. Как наследуются гены, расположенные в одной паре гомологичных хромосом?
Большую работу по изучению наследования неаллельных генов, расположенных в паре гомологичных хромосом, выполнили американский ученый Т. Морган и его ученики. Ученые установили, что гены, расположенные в одной хромосоме, наследуются совместно, или сцепленно. Группы генов, расположенные в одной хромосоме, называют группами сцепления. Сцепленные гены расположены в хромосоме в линейном порядке. Число групп сцепления у генетически хорошо изученных объектов равно числу пар хромосом, т. е. гаплоидному числу хромосом. У человека 23 пары хромосом и 23 группы сцепления, у гороха 7 пар хромосом и 7 групп сцепления и т. д.
Сцепленное наследование и явление перекреста. Рассмотрим, какие типы гамет будет производить особь, два гена которой находятся в одной хромосоме:------(А)-----(В)------
------(а)------(b)------
Особь с таким генотипом производит два типа гамет: -----(а)----(b)----- и -----(А)-----(B)----- в равных количествах, которые повторяют комбинацию генов в хромосоме родителя. Было установлено, однако, что, кроме таких обычных гамет, возникают и другие, новые
-----(А)-----(b)----- и -----(а)----(B)-----, с новыми комбинациями генов, отличающимися от родительских хромосом. Было доказано, что причина возникновения новых гамет заключается в перекресте гомологичных хромосом.
Гомологичные хромосомы в процессе мейоза перекрещиваются и обмениваются участками. В результате этого возникают качественно новые хромосомы. Частота перекреста между двумя сцепленными генами в одних случаях может быть большой, в других — менее значительной. Это зависит от расстояния между генами в хромосоме. Частота (процент) перекреста между двумя неаллельными генами, расположенными в одной хромосоме, пропорциональна расстоянию между ними. Чем ближе расположены гены в хромосоме, тем теснее сцепление между ними и тем реже они разделяются при перекресте. И наоборот, чем дальше гены отстоят друг от друга, тем слабее сцепление между ними и тем чаще осуществляется перекрест. Следовательно, о расстоянии между генами в хромосоме можно судить по частоте перекреста.
Итак, сцепление генов, локализованных в одной хромосоме, не бывает абсолютным. Перекрест, происходящий между гомологичными хромосомами, постоянно осуществляет «перетасовку» — рекомбинацию генов. Т. Морган и его сотрудники показали, что, изучив явление сцепления и перекреста, можно построить карты хромосом с нанесенным на них порядком расположения генов. Карты, построенные по этому принципу, созданы для многих генетически хорошо изученных объектов: кукурузы, мыши, дрожжей, гороха, пшеницы, томата, плодовой мушки дрозофилы.
Как геологу или моряку совершенно необходима географическая карта, так и генетику крайне необходима генетическая карта того объекта, с которым он работает. В настоящее время создано несколько эффективных методов построения генетических карт. В результате возникла возможность сравнивать строение генома, т. е. совокупности всех генов гаплоидного набора хромосом, у различных видов, что имеет важное значение для генетики, селекции, а также эволюционных исследований.
2. Симбиотические отношения.
Лишайник всеми воспринимается как единый организм. На самом же деле он состоит из гриба и водоросли. Основу его составляют переплетающиеся гифы (нити) гриба. В рыхлом слое под поверхностью среди гиф гнездятся водоросли. Чаще всего это одноклеточные зеленые водоросли. Совместное существование выгодно и грибу, и водорослям. Гриб дает водорослям воду с растворенными минеральными солями, а получает от водоросли органические соединения, вырабатываемые ею в процессе фотосинтеза, главным образом углеводы. Симбиоз так хорошо помогает лишайникам в борьбе за существование, что они способны поселятся на песочных почвах, на бесплодных скалах, там, где другие растения существовать не могут.
3. Основные биологические события палеозоя.
Палеозой
Кембрийский, ордовикский периоды- Процветание морских позвоночных, Широкое распространение трилобитов, водорослей.
Силурийский- Развитие кораллов, трилобитов; по явление бесчелюстных позвоночных. Выход растений на сушу.
Девонский- Появление кистеперых рыб, появление стегоцефалов. Распространение на суше высших споровых растений.
Каменноугольный- Расцвет земноводных, возникновение пресмыкающихся, появление членистоногих; уменьшение числа трибо-литов. Расцвет папоротникообразны появление семенных папоротников.
Пермский- Развитие пресмыкающихся. Распространение голосеменных. Вымирание трилобитов.
Билет №16
1. Мутации и наследственная изменчивость.
Мутации имеют ряд свойств.
1) возникают внезапно, и мутировать может любая часть генотипа;
2) чаще бывают рецессивными и реже — доминантными;
3) могут быть вредными (большинство мутаций), нейтральными и полезными (очень редко) для организма;
4) передаются из поколения в поколение;
5) представляют собой стойкие изменения наследственного
материала;
6) это качественные изменения, которые, как правило, не образуют непрерывного ряда вокруг средней величины при- g знака;
7) могут повторяться.
Мутации могут происходить под влиянием как внешних, так и внутренних воздействий. Различают мутации генеративные — они возникают в гаметах, и соматические — они возникают в соматических клетках и затрагивают лишь часть тела; такие мутации будут передаваться следующим поколениям только при вегетативном размножении.
По характеру изменений в генотипе мутации подразделяются на несколько видов. Точечные, или генные мутации представляют собой изменения в отдельных генах. Это может произойти при замене, выпадении или вставке одного или нескольких нуклеотидов в молекуле ДНК.
Хромосомные мутации представляют собой изменения частей хромосом или целых хромосом. Такие мутации могут происходить в результате делеции — утраты части хромосомы, дупликации — удвоения какого-либо участка хромосомы, инверсии — поворота участка хромосомы на 180°, транслокации — отрыва части хромосомы и перемещения ее в новое положение, например, присоединения к другой, негомологичной, хромосоме. Структурные хромосомные мутации, как правило, вредны для организма.
Геномные мутации заключаются в изменении числа хромосом в гаплоидном наборе. Это может происходить за счет уменьшения или увеличения числа хромосом в гаплоидном наборе. Частный случай геномных, мутаций — полиплоидия — увеличение числа хромосом в генотипе, кратное п. Это явление возникает при нарушении веретена деления при мейозе или митозе. Полиплоиды отличаются мощным ростом, большими размерами. Большинство культурных растений полиплоиды. Тетероплоидия связана с недостатком или избытком хромосом в одной гомологичной паре. Эти мутации вредны для организма; примером может служить болезнь Дауна, при которой в 21-й паре появляется лишняя хромосома.
Комбинативная изменчивость — также относится к наследственным формам изменчивости. Она обусловлена перегруппировкой генов в процессе слияния гамет и образования зиготы, то есть при половом процессе. Сходство между комбинативной и мутационной изменчивостью заключается в том, что в обоих случаях потомство получает набор генов каждого из родителей. Однако между этими видами изменчивости есть принципиальные отличия.
При комбинативной изменчивости в результате слияния родительских гамет возникают новые комбинации генов, однако сами гены и хромосомы остаются неизменными.
При мутационной изменчивости обязательно происходит изменения в самом генотипе: меняются отдельные гены, изменяется строение хромосом и их число.
Академик Н.И. Вавилов в течение многих лет исследовал закономерности наследственной изменчивости у дикорастущих и культурных растений различных систематических групп. Эти исследования позволили сформулировать закон гомологических рядов наследственной изменчивости, или закон Вавилова. Формулировка этого закона следующая: генетически близкие роды и виды характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости. Таким образом, зная, какие мутационные изменения возникают у особей какого-либо вида, можно предвидеть, что такие же мутации в сходных условиях будут возникать у родственных видов и родов.
Н.И. Вавилов проследил изменчивость множества признаков у злаков. Из 38 различных признаков, характерных для всех растений этого семейства, у ржи было обнаружено 37 признаков, у пшеницы — 37, у овса и ячменя — по 35, у кукурузы — 32. Знание этого закона позволяет селекционерам заранее предвидеть, какие признаки изменятся у того или иного вида в результате воздействия на него мутагенных факторов.
2. Вымершие предки человека.
Австралопитек Рост 120—140 см; объем черепа 500—600 см3
Стадный образ жизни. Жили среди скал в открытых местах, употребляли мясную пищу.
Камни, палки, кости животных.
Человек умелыйРост 135—150 см; объем черепа 650—680 см.
Стадный образ жизни, совместная охота; мясная пища, ходили на двух ногах.
Орудия труда из природных объектов.
Древнейший человек — питекантроп Рост 150 см; объем мозга 900—1000 см3, лоб низкий, с надбровным валиком; челюсти без подбородочного выступа.
Общественный образ жизни; жили в пещерах, пользовались огнем.
Примитивные каменные орудия труда, палки.
СинантропРост 150—160 см; объем мозга 850-1220 см3, лоб низкий, с надбровным валиком, нет подбородочного выступа.
Жили стадами, строили примитивные жилища, пользовались огнем, одевались в шкуры.
Орудия из камня и костей.
Древний человек — неандерталец Рост 155—165 см; объем мозга 1400 см"; извилин мало; лоб низкий, с надбровным валиком; подбородочный выступ развит слабо.
Общественный образ жизни, строительство очагов и жилищ, использование огня для приготовления пищи, одевались в шкуры. Использовали жесты и примитивную речь для общения. Появилось разделение труда. Первые захоронения.
Орудия труда из дерева и камня, (нож, скребок, многогранные острия и др.).
Первый современный человек — кроманьонец Рост до 180 см; объем мозга 1600 см8, лоб высокий; извилины развиты; нижняя челюсть с подбородочным выступом.
Родовая община. Строительство поселений. Появление обрядов. Возникновение искусства, гончарного дела, земледелия. Развитая речь. Приручение животных, окультуривание растений.
Разнообразные орудия труда из кости, камня, дерева
3. Основные биологические события мезозоя.
Мезозой
Триасовый- Расцвет пресмыкающихся, появление костистых рыб, первых млекопитающих.
Юрский- Появление археоптерикса, процветание головоногих моллюсков, господство пресмыкающихся. Господство голосеменных.
Меловой- Вымирание динозавров, появление птиц и высших млекопитающих. Появление и распространение покрытосеменных.
Билет №17
1. Модификационная изменчивость. Проблема наследования благоприобретенных признаков.
Разнообразие фенотипов, возникающих у организмов одинакового генотипа под влиянием условий среды, называют модификационной изменчивостью. Спектр модификационной изменчивости определяется нормой реакции. Примером модификационной изменчивости может служить изменчивость генетически сходных (идентичных) особей.
Количество и набор микроэлементов в почве могут сильно менять (модифицировать) активность ферментов и, следовательно, сказываться на росте и развитии растений. Однако эти модификации не наследуются, потому что гены, отвечающие за развитие растений, не меняются в ответ на изменения температуры, влажности, характера питания. Вывод, что признаки, приобретенные в течение жизни организмов, не наследуются, сделал крупный немецкий биолог А. Вейсман.
Иногда модификационная изменчивость называется ненаследственной. Это верно в том смысле, что модификации не наследуются. Следует помнить, однако, что сама способность живых организмов к адаптивным модификациям — приспособительным изменениям —генетически обусловлена, выработана в результате естественного отбора.
Типы наследственной изменчивости. Наследственная изменчивость — основа разнообразия живых организмов и главное условие их способности к эволюционному развитию. Механизмы наследственной изменчивости разнообразны. Основной вклад в наследственную изменчивость вносит генотипическая изменчивость; существует также и цитоплазматическая изменчивость. Генотипическая изменчивость в свою очередь слагается из мутационной и комбинативной изменчивости. Комбинативная изменчивость — важнейший источник того бесконечно большого наследственного разнообразия, которое наблюдается у живых организмов.
В основе комбинативной изменчивости лежит половое размножение организмов, вследствие которого возникает огромное разнообразие генотипов. Генотип потомков, как известно, представляет собой сочетание генов, которые были свойственны родителям. Число генов у каждого организма исчисляется тысячами. При половом размножении комбинации генов приводят к формированию нового уникального генотипа и фенотипа.
Независимое расхождение гомологичных хромосом в первом мейотическом делении — первая и важнейшая основа комбинативной изменчивости. Именно независимое расхождение хромосом, как вы помните, является основой третьего закона Менделя. Появление зеленых гладких и желтых морщинистых семян во втором поколении от скрещивания растений с желтыми гладкими и зелеными морщинистыми семенами — пример комбинативной изменчивости Рекомбинация генов, основанная на явлении перекреста хромосом, — второй, тоже очень важный источник комбинативной изменчивости. Рекомбинантные хромосомы, попав в зиготу, вызывают появление комбинаций признаков, нетипичных для родителей.
Третий важный источник комбинативной изменчивости — случайная встреча гамет при оплодотворении. В моногибридном скрещивании возможны три генотипа: АА, Аа и аа. Каким именно генотипом будет обладать данная зигота, зависит от случайной комбинации гамет.
Все три основных источника комбинативной изменчивости действуют независимо и одновременно, создавая огромное разнообразие генотипов. Однако новые комбинации генов не только легко возникают, но также и легко разрушаются при передаче из поколения в поколение. Именно поэтому часто в потомстве выдающихся по качествам живых организмов появляются особи, уступающие родителям.
К модификационной (групповой, определенной) изменчивости относят сходные изменения всех особей потомства популяции какого-либо вида в сходных условиях существования.
Модификационная изменчивость не затрагивает гены организма и не передается из поколения в поколение. Модификации наблюдаются только на протяжении жизни организма, находящегося в определенных условиях.
Границы модификационной изменчивости, контролируемые генотипом организма, называют нормой реакции. Одни признаки (например, молочность скота) — обладают широкой нормой реакции, другие (например, цвет шерсти) — узкой нормой реакции. Таким образом, можно сказать, что наследуется не сам признак, а способность организма (определяемая его генотипом) продемонстрировать признак в большей или меньшей степени в зависимости от условий существования.
Модификационная изменчивость характеризуется следующими основными свойствами.
1. Ненаследуемостью.
2. Групповым характером изменений.
3. Четкой зависимостью направленности изменений от определенного воздействия внешней среды.
4. Нормой реакции (границы этого вида изменчивости определены генотипом организма).
2. Межвидовая конкуренция и ее роль в изменении биоценозов.
Под межвидовой борьбой следует понимать взаимоотношения особей разных видов. Они могут быть как конкурентными, так и основанными на взаимной выгоде. Особой остроты межвидовая конкуренция достигает в тех случаях, когда противоборствуют виды, которые живут в сходных экологических условиях и используют одинаковые источники питания. В результате межвидовой борьбы происходит либо вытеснение одного из противоборствующих видов, либо приспособление видов к разным условиям в пределах единого ареала или, наконец, их территориальное разобщение.
Иллюстрацией последствий борьбы близких видов могут служить два вида скальных поползней. В тех местах, где ареалы этих видов перекрываются, т. е. на одной территории живут птицы обоих видов, длина клюва и способ добывания пищи у них существенно отличаются. В неперекрывающихся областях обитания поползней отличий в длине клюва и способе добывания пищи не обнаруживается. Межвидовая борьба, таким образом, ведет к экологическому и географическому разобщению видов.
В качестве примеров межвидовой борьбы можно назвать взаимоотношения хищника и жертвы, хозяина и паразита, а также взаимовыгодное сожительство особей разных видов.
3. Основные биологические события кайнозоя.
Кайнозой
Палеоген- Распространение млекопитающих; появление парапитеков и дриопитеков; расцвет насекомых. Господство покрытосеменных.
Неоген- Господство млекопитающих, птиц.
Антропоген- Эволюция человека.
Билет №18
1.Генная инженерия.
ГЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ - раздел молекулярной генетики, связанный с целенаправленным созданием новых комбинаций генетического материала, способного размножаться в клетке хозяина и синтезировать конечные продукты обмена.
Одно из достижений генной инженерии — это перенос генов, кодирующих синтез инсулина у человека, в клетки бактерий. С тех самых пор, как выяснилось, что причиной сахарного диабета является нехватка гормона инсулина, всем больным дают инсулин, который получали из поджелудочной железы животных. Инсулин — это белок, и поэтому было много споров о том, можно ли встроить гены этого белка в клетку бактерий и можно ли выращивать такие бактерии в промышленных масштабах, чтобы использовать их как намного более дешевый и более удобный источник гормона. Даже при удачном переносе генов существует одна скрытая трудность, которая связана с возможными различиями в механизмах регуляции синтеза белка у эукариот и прокариот. В настоящее время удалось успешно перенести гены человеческого инсулина, и уже началось промышленное получение этого гормона.
Другим важнейшим для человека белком является интерферон, который обычно образуется в ответ на вирусную инфекцию. Ген интерферона удалось перенести в клетки бактерий, и, заглядывая в будущее, можно, по-видимому, сказать, что бактерии будут широко применяться как «фабрики» для производства целого ряда таких продуктов эукариотических клеток, как гормоны, антибиотики, ферменты и вещества, необходимые в сельском хозяйстве. Не исключено, что полезные гены азотфиксирующих бактерий удастся включить в растения сельскохозяйственных культур. Это позволило бы вносить меньше азотных удобрений на поля и не загрязнять реки и водоемы.
2. Общая характеристика растений.
НИЗШИЕ РАСТЕНИЯ — водоросли, одноклеточные и многоклеточные, живущие в водной среде и местах с высокой влажностью; у многоклеточных тело (слоевище) не разделено на органы, нет тканей; содержат хлорофилл и др.
пигменты, обуславливающие их окраску. Известно приблизительно 55 000 видов.
ВЫСШИЕ РАСТЕНИЯ — наземные растения, большинство имеет ткани и тело, состоящее из органов (корень, стебель и его производные).
1. Споровые — размножаются спорами. 2. Семенные — размножаются семенами.
3. На основе сравнения строения современных животных организмов приведите свидетельства в пользу эволюции.
О родстве человека с животными свидетельствуют также рудименты и атавизмы. У человека свыше 90 рудиментарных органов: копчик, аппендикс, зубы мудрости и др. Среди атавизмов можно назвать сильно развитый волосяной покров на теле, дополнительные соски, хвост. Эти признаки были развиты у предков человека, но изредка встречаются и у современных людей. Атавизмы- 3-е веко, опендицит, копчик.
Билет №19
1. Наследственные болезни человека. Возможности их профилактики и лечения. Генетическое конструирование.
Лечение наследственных аномалий обмена веществ. Повышенный интерес медицинской генетики к наследственным заболеваниям объясняется тем, что во многих случаях знание биохимических механизмов развития заболевания позволяет облегчить страдания больного. Больному вводят несинтезирующиеся в организме ферменты или исключают из пищевых рационов продукты, которые не могут быть использованы вследствие отсутствия в организме необходимых для этого ферментов. Заболевание сахарным диабетом характеризуется повышением концентрации сахара в крови вследствие отсутствия инсулина — гормона поджелудочной железы. Это заболевание вызывается рецессивной мутацией. Оно лечится введением в организм инсулина.
Однако следует помнить, что излечивается только болезнь, т. е. фенотипическое проявление «вредного» гена, и вылеченный человек продолжает оставаться его носителем и может передавать этот ген своим потомкам. Сейчас известны более ста заболеваний, в которых механизмы биохимических нарушений изучены достаточно подробно. В некоторых случаях современные методы микроанализов позволяют обнаружить такие биохимические нарушения даже в отдельных клетках, а это, в свою очередь, позволяет ставить диагноз о наличии подобных заболеваний у еще не родившегося ребенка по отдельным его клеткам, плавающим в околоплодной жидкости беременной женщины.
Резус-фактор. К числу хорошо изученных признаков человека относится система групп крови. Для примера рассмотрим систему крови «резус». Ген, ответственный за наличие в крови резус-фактора, может быть в двух состояниях: одно из них называют «резус +», а другое — «резус -». В браках резус-отрицательных женщин с резус-положительными мужчинами вследствие доминирования резус-положительности плод приобретает это свойство и выделяет в кровеносную систему матери особое вещество, так называемый антиген. Против него в организме матери начинают вырабатываться антитела, разрушающие кроветворную систему плода. В результате реакции между организмами матери и плода может развиваться отравление как материнского организма, так и плода. Это может быть причиной гибели плода.
Выяснение характера наследования этой системы крови и ее биохимической природы позволило разработать медицинские методы, избавившие человечество от огромного количества ежегодных детских смертей.
Нежелательность родственных браков. В современном обществе родственные браки (браки между двоюродными братьями и сестрами) сравнительно редки. Однако есть области, где в силу географических, социальных, экономических или других причин небольшие контингенты населения в течение многих поколений живут изолированно. В таких изолированных популяциях (так называемых изолятах) частота родственных браков по понятным причинам бывает значительно выше, чем в обычных «открытых» популяциях. Статистика свидетельствует, что у родителей, состоящих в родстве, вероятность рождения детей, пораженных теми или иными наследственными недугами, или частота ранней детской смертности в десятки, а иногда даже в сотни раз выше, чем в неродственных браках. Родственные браки особенно нежелательны, когда имеется вероятность гетеро-зиготности супругов по одному и тому же рецессивному вредному гену.
Медико-генетическое консультирование. Знание генетики человека позволяет прогнозировать вероятность рождения детей, страдающих наследственными недугами в случаях, когда один или оба супруга больны или оба родителя здоровы, но наследственное заболевание встречалось у предков супругов. В ряде случаев имеется возможность прогноза вероятности рождения второго здорового ребенка, если первый был поражен наследственным заболеванием.
По мере повышения биологической и особенно генетической образованности широких масс населения родители или молодые супружеские пары, еще не имеющие детей, чаще и чаще обращаются к врачам-генетикам с вопросом о величине риска иметь ребенка, пораженного наследственной аномалией. Медико-генетические консультации сейчас открыты во многих областных и краевых центрах России.
В ближайшие годы такие консультации прочно войдут в быт людей, как уже давно вошли детские и женские консультации. Широкое использование медико-генетических консультаций сыграет немаловажную роль в снижении частоты наследственных недугов и избавит многие семьи от несчастья иметь нездоровых детей.
2. Грибы
Размножение- Бесполое: спорами, почкованием(дрожжи); Вегетативное: Участками мицелий; возможен половой процесс.
Питание- гетеротрофное: сапрофиты и паразиты.
Запасные вещества- животный крахмал- гликоген.
Тело гриба называют грибницей или мицелием. Образовано переплетением нитей- гиф.
Грибы-1) Плесневые(мукор, пеницилл), 2)Дрожжи, 3) Шляпочные. а)Трубчатые(белый гриб, подберезовик) б) Пластинчатые(рыжики, сыроежки.)
Строение гриба: Шляпка, пенек, плодовое тело, грибница.
3. Основные ароморфозы в эволюции наземных растений.
1.Появление проводящей системы у папоротниковообразных.
2.Появление настоящих корней.
3.Разделение тела на органы (побег и корень).
4.Появление семени.
5.Появление цветка (у покрытосеменных, голосеменных).
6.Двойное оплодотворение (у покрытосеменных).
Билет №20
1. Генетика в сельском хозяйстве. Выведение новых сортов культурных растений и пород сельскохозяйственных животных.
Значение изменчивости для отбора. В основе селекционного процесса лежит искусственный отбор. Отбирая для размножения лучших животных, наиболее продуктивные формы растений или штаммы микроорганизмов, человек коренным образом изменяет генотип диких родоначальников. Учение об отборе, созданное Ч. Дарвином, а также знания об изменчивости и наследственности организмов составляют основу теории и практики селекции.
Человек может отобрать те генотипы, которые дают наиболее интересные для него сочетания признаков.
Отбор и его творческая роль. На первых этапах одомашнивания человек пользовался отбором бессознательно, т. е. без осознанной цели изменить животных и растения в нужном направлении. Он оставлял лишь тех животных, которые способны были существовать и размножаться в условиях неволи. Агрессивные и трусливые животные либо уничтожались, либо оказывались настолько подавлены, что не были в состоянии размножаться.
Бессознательному отбору подвергались, конечно, и растения. Например, дикие примитивные формы злаков характеризуются ломкостью колоса, что служит приспособлением для распространения семян. Собирая урожай растений в определенное время, человек вел бессознательный отбор на прочность колосового стержня, что стало характерным признаком культурных злаков.
На ранних этапах развития животноводства и растениеводства человек заметил, что от лучших особей, т. е. в наибольшей степени удовлетворяющих его потребностям, рождается, как правило, лучшее потомство.
Благодаря бессознательному отбору возникли основные мясные и молочные породы крупного рогатого скота; скаковые лошади и тяжеловозы; охотничьи, сторожевые и декоративные породы собак; местные породы кошек; почтовые, гончие и декоративные породы голубей; мясные, яичные, бойцовые и декоративные породы кур. Такой отбор, проводимый людьми в течение многих поколений, привел к резкому изменению целого ряда признаков и свойств животных и растений, нужных и полезных для человека, и сделал их непохожими на диких предков. Более того, многие породы животных и сорта растений, происходящие от одного общего предка, настолько сильно отличаются друг от друга, что, если бы их обнаружили в природе, их можно было бы отнести к разным видам или даже родам. Таким образом, отбор создал новые формы организмов. В этом состоит его творческая роль.
Оценка наследственных качеств. Признаки, которые интересуют селекционера, очень разнообразны. Фенотипическая изменчивость некоторых из них в сильной степени определяется разнообразием генотипов и сравнительно мало зависит от условий существования. Примером может служить длина шерсти у овец.
Другие признаки, наоборот, мало зависят от генетической изменчивости и сильно подвержены влиянию внешней среды. К таким признакам относится молочная продуктивность крупного рогатого скота. Важнейшая задача, которая встает перед селекционерами, состоит в том, чтобы оценить наследственные качества особей и выбрать для размножения лучших не только по фенотипу, но и по генотипу.
Наиболее точный из них — оценка их племенных (наследственных) качеств по потомству. В результате оценки выделяются лучшие по тем или иным качествам производители. Они интенсивно используются для получения максимального количества потомства, представляющего для сельского хозяйства большую ценность.
Отбор, основанный на оценке наследственных качеств отдельных растений, используется и в растениеводстве. В этом случае оценивается потомство отдельных самоопыленных (чистых) линий растений, выделенных из какого-либо сорта, а для размножения отбираются лучшие линии. Чистая линия — это потомство одной пары родителей, гомозиготное по определенному комплексу признаков; у растений это может быть потомство одной самоопыленной особи.
2. Важнейшие достижения науки в XIX веке.
Теория происхождения видов Дарвина. Учение Дарвина об искусственном отборе, учение Дарвина о естественном отборе. Определены основные закономерности явлений наследственности . Мендель – основоположник генетики. Были сделаны большие успехи в сравнительной анатомии и палеонтологии (Кювье).
3. Основные ароморфозы в эволюции позвоночных животных.
Рыбы: позвоночник и череп; челюсти, снабженные зубами; парные конечности — плавники; внутреннее ухо; первичные (туловищные) почки; двухкамерное сердце на брюшной стороне тела.
Земноводные: пятипалые конечности; органы воздушного дыхания — легкие; 3-камерное сердце и два круга кровообращения; среднее ухо.
Пресмыкающиеся: зачатки коры переднего мозга, вторичные (тазовые) почки, дифференцировка дыхательных путей, ячеистые легкие, подвижное сочленение черепа и позвоночника, формирование грудной клетки, неполная перегородка в желудочке сердца,
скорлуповые оболочки яйца и зародышевая оболочка — амнион.
Птицы: 4-камерное сердце; полное разделение артериальной и венозной крови; постоянная температура тела, совершенная терморегуляция; дифференцировка дыхательных путей.
Млекопитающиеся: высокоразвитая кора больших полушарий переднего мозга, внутриутробное развитие, выкармливание детенышей молоком, волосяной покров, 4-камерное сердце и полное разделение артериальной и венозной крови, теплокровность,
легкие альвеолярного строения.
Билет №21
1. Генотип и фенотип.
Аллельные гены. Итак, мы установили, что гетерозиготные особи имеют в каждой клетке два гена — А и а, отвечающих за развитие одного и того же признака. Гены, определяющие альтернативное развитие одного и того же признака и расположенные в идентичных участках гомологичных хромосом, называют аллельными генами или аллелями.
Схематически гетерозиготная особь обозначается так:
-----(А)-----
------(а)-----
Гомозиготные особи при подобном обозначении выглядят так: -----(А)-----
-----(А)------ или ------(а)------, но их можно записать и как АА и аа. ------(а)------
Фенотип и генотип. Рассматривая результаты самоопыления гибридов F2, мы обнаружили, что растения, выросшие из желтых семян, будучи внешне сходными, или, как говорят в таких случаях, имея одинаковый фенотип, обладают различной комбинацией генов, которую принято называть генотипом. Таким образом, явление доминирования приводит к тому, что при одинаковом фенотипе особи могут обладать различными генотипами. Понятия «генотип» и «фенотип» — очень важные в генетике. Совокупность всех генов организма составляет его генотип. Совокупность всех признаков организма, начиная с внешних и кончая особенностями строения и функционирования клеток и органов, составляет фенотип. Фенотип формируется под влиянием генотипа и условий внешней среды.
Анализирующее скрещивание. По фенотипу особи далеко не всегда можно определить ее генотип. У самоопыляющихся растений генотип можно определить в следующем поколении. Для перекрестно размножающихся видов используют так называемое анализирующее скрещивание. При анализирующем скрещивании особь, генотип которой следует определить, скрещивают с особями, гомозиготными по рецессивному гену, т. е. имеющими генотип аа. Рассмотрим анализирующее скрещивание на примере. Пусть особи с генотипами АА и Аа имеют одинаковый фенотип.
Из этих примеров видно, что особи, гомозиготные по доминантному гену, расщепления в F1 не дают, а гетерозиготные особи при скрещивании с гомозиготной особью дают расщепление уже в F1.
Неполное доминирование. Далеко не всегда гетерозиготные организмы по фенотипу точно соответствуют родителю, гомозиготному по доминантному гену. Часто гетерозиготные потомки имеют промежуточный фенотип, в таких случаях говорят о неполном доминировании. Например, при скрещивании растения ночная красавица с белыми цветками (аа) с растением, у которого красные цветки (АА), все гибриды F1 имеют розовые цветки (Аа). При скрещивании гибридов с розовой окраской цветков между собой в F2 происходит расщепление в отношении 1 (красный):2 (розовый):1 (белый).
Принцип чистоты гамет. У гибридов, как мы знаем, объединяются разные аллели, привносимые в зиготу родительскими гаметами. Важно отметить, что разные аллели, оказавшиеся в одной зиготе и, следовательно, в развившемся из нее организме, не влияют друг на друга. Поэтому свойства аллелей остаются постоянными независимо от того, в какой зиготе они побывали до этого. Каждая гамета содержит всегда только один аллель какого-либо гена.
Цитологическая основа принципа чистоты гамет и закона расщепления состоит в том, что гомологичные хромосомы и расположенные в них аллельные гены распределяются в мейозе по разным гаметам, а затем при оплодотворении воссоединяются в зиготе. В процессах расхождения по гаметам и объединения в зиготу аллельные гены ведут себя как независимые, цельные единицы.
2. Роль живых организмов в формировании и поддержании состава атмосферы Земли.
Живые организмы, регулируют круговорот веществ, служат мощным геологическим фактором , образующим поверхность Земли.
Живое вещество выполняет в биосфере следующие биологические функции:
Газовую –поглощает и выделяет газы; окислительно –восстановительную – окисляет, например, углеводы до углекислого газа и восстанавливает его до углеводов; концентрационную – организмы-концентраторы накапливают в своих телах и скелетах азот, фосфор, кремний, кальций, магний.
Газовая и окислительно- восстановительная функции живого вещества тесно связаны с процессами фотосинтеза и дыхания. В результате биосинтеза органических веществ автотрофными организмами было извлечено из древней атмосферы огромное количество углекислого газа. по мере увеличения биомассы зеленых растений изменялся газовый состав атмосферы – количество углекислого газа сокращалось, а кислорода – увеличивалось. Весь кислород атмосферы образован в результате процессов жизнедеятельности автотрофных организмов. Кислород используется живыми организмами для процесса дыхания, в результате чего в атмосферу поступает углекислый газ.
Многие микроорганизмы непосредственно участвуют в окислении железа, что приводит к образованию осадочных железных руд, или восстанавливают сульфаты, образуя биогенные месторождения серы.
3. Основные ароморфозы в эволюции беспозвоночных животных
Кишечнополостные:
- дифференцировка клеток и образование тканей;
- нервная система диффузного типа;
- полостное пищеварение
Плоские черви:
- двухсторонняя симметрия тела;
- системы органов пищеварения, выделительная и половая
Круглые черви:
- первичная полость тела
- наличие заднего отдела кишечника и анального отверстия
Кольчатые черви:
- органы движения;
- органы дыхания;
- замкнутая кровеносная система
- вторичная полость тела
- сегментация тела
Моллюски:
- разделение тела на отделы
- появление сердца, почки, печени
Членистоногие:
-наружный скелет
- членистые конечности
- поперечно-полосатая мускулатура
Насекомые
Появились крылья
Билет №22
1. Митоз.
Способность к делению — важнейшее свойство клеток. Без деления невозможно представить себе увеличение числа одноклеточных существ, развитие сложного многоклеточного организма из одной оплодотворенной яйцеклетки, возобновление клеток, тканей и даже органов, утраченных в процессе жизнедеятельности организма.
Деление клеток осуществляется поэтапно. На каждом этапе деления происходят определенные процессы. Они приводят к удвоению генетического материала (синтезу ДНК) и его распределению между дочерними клетками. Период жизни клетки от одного деления до следующего называется клеточным циклом.
Подготовка к делению. Эукариотические организмы, состоящие из клеток, имеющих ядра, начинают подготовку к делению на определенном этапе клеточного цикла, в интерфазе.
Именно в период интерфазы в клетке происходит процесс биосинтеза белка, удваиваются все важнейшие структуры клетки. Вдоль исходной хромосомы из имеющихся в клетке химических соединений синтезируется ее точная копия, удваивается молекула ДНК. Удвоенная хромосома состоит из двух половинок — хроматид. Каждая из хроматид содержит одну молекулу ДНК.
Интерфаза в клетках растений и животных в среднем продолжается 10—20 ч. Затем наступает процесс деления клетки — митоз.
Во время митоза клетка проходит ряд последовательных фаз, в результате которых каждая дочерняя клетка получает такой же набор хромосом, какой был в материнской клетке.
Фазы митоза. Различают следующие четыре фазы митоза: профаза, метафаза, анафаза и телофаза. На рисунке 26 схематически показан ход митоза. В профазе хорошо видны центриоли — образования, находящиеся в клеточном центре и играющие роль в расхождении дочерних хромосом животных. (Напомним, что у высших растений нет центриолей в клеточном центре, который организует расхождение хромосом.) Мы же рассмотрим митоз на примере животной клетки, поскольку присутствие центриоли делает процесс расхождения хромосом более наглядным. Центриоли удваиваются и расходятся к разным полюсам клетки. От центриолей протягиваются микротрубочки, образующие нити веретена деления, которое регулирует расхождение хромосом к полюсам делящейся клетки.
В конце профазы ядерная оболочка распадается, ядрышко постепенно исчезает, хромосомы спирализуются и
в результате этого укорачиваются и утолщаются, и их уже можно наблюдать в световой микроскоп. Еще лучше они видны на следующей стадии митоза — метафазе.
В метафазе хромосомы располагаются в экваториальной плоскости клетки. При этом хорошо видно, что каждая хромосома, состоящая из двух хроматид, имеет перетяжку — центромеру. Хромосомы своими центромерами прикрепляются к нитям веретена деления. После деления центромеры каждая хроматида становится самостоятельной дочерней хромосомой.
Затем наступает следующая стадия митоза — анафаза, во время которой дочерние хромосомы (хроматиды одной хромосомы) расходятся к разным полюсам клетки.
Следующая стадия деления клетки — телофаза. Она начинается после того, как дочерние хромосомы, состоящие из одной хроматиды, достигли полюсов клетки. На этой стадии хромосомы вновь деспирализуются и приобретают такой же вид, какой они имели до начала деления клетки в интерфазе (длинные тонкие нити). Вокруг них возникает ядерная оболочка, а в ядре формируется ядрышко, в котором синтезируются рибосомы. В процессе деления цитоплазмы все органоиды (митохондрии, комплекс Гольджи, рибосомы и др.) распределяются между дочерними клетками более или менее равномерно.
Таким образом, в результате митоза из одной клетки получаются две, каждая из которых имеет характерное для данного вида организма число и форму хромосом, а следовательно, постоянное количество ДНК.
Весь процесс митоза занимает в среднем 1—2 ч. Продолжительность его несколько различна для разных видов клеток. Зависит он также и от условий внешней среды (температуры, светового режима и других показателей).
Биологическое значение митоза заключается в том, что он обеспечивает постоянство числа хромосом во всех клетках организма. В процессе митоза происходит распределение ДНК хромосом материнской клетки строго поровну между возникающими из нее двумя дочерними клетками. В результате митоза все дочерние клетки получают одну и ту же генетическую информацию.
2. Важнейшие достижения биологической науки в XX веке.
Вопрос о возможных путях достижения биологического прогресса был разработан Северцовым создал теорию морфологического и биологического прогресса и регресса.
Вавиловым был сформулирован закон гомологических рядов наследственной изменчивости. Развивается селекция (Мичурин), генная инженерия, клонированы животные.
3. Составит схему пищевой цепи пресноводного водоема.
Растительными остатками и развивающимися на них бактериями питаются простейшие, которые поедают рачки. Рачков поедают рыбы. Рыбами питаются хищные рыбы. Рыбой птицы.
Растительные остатки и бактерии a простейшие-> рачки-> рыба->
Хищные рыбы -> птицы
Билет №23
1. Мейоз и оплодотворение. Их место в жизненном цикле животных и растений, роль в сохранении постоянного числа хромосом.
Мейоз — способ деления клеток с образованием из одной материнской диплоидной клетки четырех дочерних гаплоидных клеток. Мейоз состоит из двух последовательных делений ядра и короткой интерфазы между ними.
Первое деление состоит из профазы I, метафазы I, анафазы I и телофазы I. В профазе I парные хромосомы, каждая из которых состоит из двух хроматид, подходят друг к другу (этот процесс называется конъюгацией гомологичных хромосом), перекрещиваются (кроссинговер), образуя мостики (хиазмы), затем обмениваются участками. При кроссинговере осуществляется перекомбинация генов. После кроссинговера хромосомы разъединяются.
В метафазе I парные хромосомы располагаются по экватору клетки; к каждой из хромосом прикрепляются нити веретена деления. В анафазе I к полюсам клетки расходятся хромосомы из каждой гомологичной пары; при этом число хромосом у каждого полюса становится вдвое меньше, чем в материнской клетке. Затем следует телофаза I — образуются две клетки с гаплоидным числом двухроматвдных хромосом; поэтому первое деление мейоза называют редукционным. После телофазы I следует короткая интерфаза (в некоторых случаях телофаза I и интерфаза отсутствуют). В интерфазе между двумя делениями мейоза удвоения хромосом не происходит, т.к. каждая хромосома уже состоит из двух хроматид.
Второе деление мейоза отличается от митоза только тем, что его проходят клетки с гаплоидным набором хромосом; во втором делении иногда отсутствует профаза II. В метафазе II двухроматидные хромосомы располагаются по экватору; процесс идет сразу в двух дочерних клетках. В анафазе П к полюсам отходят уже однохроматидные хромосомы. В телофазе II в четырех дочерних клетках формируются ядра и перегородки (в растительных клетках) или перетяжки (в животных клетках). В результате второго деления мейоза образуются четыре клетки с гаплоидным набором хромосом (lnlc); второе деление называют уравнительным. Так образуются гаметы у животных и человека или споры у растений.
"Значение мейоза состоит в том, что создается гаплоидный набор хромосом и условия для комбинативной наследственной изменчивости за счет кроссинговера и вероятностного расхождения хромосом.
Отличие митоза от мейоза состоит в том, что митоз — это такое деление клетки, в результате которого получаются две клетки с исходным набором хромосом; митоз — это бесполый процесс размножения. При мейозе в результате двух последовательных митотических делений из исходной диплоидной клетки (2п) образуются четыре гаплоидные (п). При этом происходит перекомбинация наследственных признаков вследствие кроссинговера, происходящего в профазе I мейоза.
2. Общая характеристика бактерий.
Бактерии не имеют ядра, отделенного мембраной от цитоплазмы. Большинство бактерий не содержит хлорофилла и питается готовыми органическими веществами – гетеротрофно
Размножение простым делением (возможен элементарный половой процесс)
Питание гетеротрофное:
сапрофиты (используют органические вещества мертвых организмов); паразиты (используют органические вещества живых организмов); у некоторых - автотрофное: фотосинтезирующие (зеленые и пурпурные бактерии, цианобактерии); хемосинтезирующие (железобактерии, серобактерии, аммонифицирующие и нитрифицирующие бактерии)
Дыхание аэробное-у живущих в кислородной среде; анаэробное - у живущих в бескислородной среде;
факультативные анаэробы способны жить и в кислородной и в бескислородной среде
Бактерии могут образовывать споры - приспособление к выживанию в неблагоприятных условиях.
3. Ископаемые животные свидетельство в пользу эволюции.
Обнаружение ископаемых останков археоптерикса позволило сделать вывод о существовании переходной формы между пресмыкающимися и птицами.
Голова напоминала голову ящерицы, на крыльях сохранились пальцы с когтями, имелся длинный хвост.
Билет №24
1. Этапы развития многоклеточного животного.
Эмбриональное развитие: 1.Зигота(оплодотворенная яйцеклетка)->2. Бластула(стадия 2-128 клеток(полый шар))-> 3.Гаструла(2 слоя клеток. Имеет 2 зародышевых листа- эктодерму и энтодерму)-> 4. Зародыш(образуется мезодерма, формируются органы)-> Пост эмбриональное развитие:1. Прямое (Организм сразу после рождения сходен со взрослым). 2.Непрямое (Организм после рождения проходит промежуточные стадии (личинка и т.п.))
Вероятный путь возникновения жизни
1.Синтез в первичном океане органических веществ из неорганических под действием небиологических факторов.-> 2. Возникновение коацерватных капель(самопроизвольное концентрирование веществ)-> 3. Возникновение самовоспроизводящихся молекул, способных к матричному синтезу.
2.Человеческие расы. Генетическое разнообразие человечества. Расы и нации.
Основные человеческие расы. В современном человечестве выделяют три основные расы: европеоидную, монголоидную и негроидную. Это большие группы людей, отличающиеся некоторыми физическими признаками, например чертами лица, цветом кожи, глаз и волос, формой волос.
Для каждой расы характерно единство происхождения и формирования на определенной территории.
К европеоидной расе относится коренное население Европы, Южной Азии и Северной Африки. Европеоиды характеризуются узким лицом, сильно выступающим носом, мягкими волосами. Цвет кожи у северных европеоидов светлый, у южных — преимущественно смуглый.
К монголоидной расе относится коренное население Центральной и Восточной Азии, Индонезии, Сибири. Монголоиды отличаются крупным плоским широким лицом, разрезом глаз, жесткими прямыми волосами, смуглым цветом кожи.
В негроидной расе выделяют две ветви — африканскую и австралийскую. Для негроидной расы характерны темный цвет кожи, курчавые волосы, темные глаза, широкий и плоский нос.
Расовые особенности наследственны, но в настоящее время они не имеют существенного значения для жизнедеятельности человека. По-видимому, в далеком прошлом расовые признаки были полезны для их обладателей: темная кожа негров и курчавые волосы, создающие вокруг головы воздушный слой, предохраняли организм от действия солнечных лучей, форма лицевого скелета монголоидов с более обширной носовой полостью, возможно, является полезной для обогрева холодного воздуха перед тем, как он попадает в легкие. По умственным способностям, т. е. способностям к познанию, творческой и вообще трудовой деятельности, все расы одинаковы. Различия в уровне культуры связаны не с биологическими особенностями людей разных рас, а с социальными условиями развития общества.
Реакционная сущность расизма. Первоначально некоторые ученые путали уровень социального развития с биологическими особенностями и пытались среди современных народов найти переходные формы, связывающие человека с животными. Эти ошибки использовали расисты, которые стали говорить о якобы существующей неполноценности одних рас и народов и превосходстве других, чтобы оправдать беспощадную эксплуатацию и прямое уничтожение многих народов в результате колонизации, захват чужих земель и развязывание войн. Когда европейский и американский капитализм пытался покорить африканские и азиатские народы, высшей была объявлена белая раса. Позднее, когда гитлеровские полчища шагали по Европе, уничтожая захваченное население в лагерях смерти, высшей была объявлена так называемая арийская раса, к которой фашисты причисляли германские народы. Расизм — это реакционная идеология и политика, направленная на оправдание эксплуатации человека человеком.
Несостоятельность расизма доказана настоящей наукой о расах — расоведением. Расоведение изучает расовые особенности, происхождение, формирование и историю человеческих рас. Данные, полученные расоведением, свидетельствуют о том, что различия между расами недостаточны для того, чтобы считать расы различными биологическими видами людей. Смешение рас — метисация — происходило постоянно, в результате чего на границах ареалов представителей различных рас возникали промежуточные типы, сглаживающие различия между расами.
Исчезнут ли расы? Одно из важных условий формирования рас — изоляция. В Азии, Африке и Европе она в какой-то степени существует и сегодня. Между тем недавно заселенные регионы, такие, как Северная и Южная Америка, можно сравнить с котлом, в котором переплавляются все три расовые группы. Хотя общественное мнение во многих странах не поддерживает межрасовые браки, почти нет сомнений, что смешение рас неизбежно, и рано или поздно приведет к образованию гибридной популяции людей.
3. На конкретном примере показать возможные пути ограничения численности вредителей сельского хозяйства без использования ядовитых веществ.
Наиболее надежный и современный путь охраны природы – применение биоматериалов.
Например, в одном из опытных хозяйств Краснодарского края обнаружили, что душистый табак настолько привлекателен для колорадского жука, что ради него оставляет в покое картофель, томаты, баклажаны, перец. Он набрасывается на душистый табак, поедая его он становится своеобразным наркоманом, и личинки ослабленного вредителя погибаю без применения ядохимикатов в первые заморозки. Найден новый метод борьбы с белокрылкой. Это биотехнический метод с помощью оптических раздражителей. Установлено, что любимый цвет белокрылки – желтый. Этот цвет используется в специальный цветоловушках. Совершенно безвредны для человека, но вызывают гибель картофельных жуков некоторые штампы грибов, паразитирующие на насекомых. Штаммы грибов проникают в насекомых и начинают там быстро расти. Другие насекомые при обработке полей не страдают. Для птиц поедающих таких насекомых они тоже безвредны.
Билет №25
1.Проблема происхождения жизни.
Проблема происхождения жизни на Земле
Гипотеза А. И. Опарина о происхождении жизни на Земле
1. Начальный этап существования Земли. Солнце возникло из пылевого облака, остатка взрыва сверхновой звезды 5 млрд, лет назад; образовались планеты, возраст Земли 4,5 млрд. лет. Начальный этап характеризовался интенсивными термоядерными процессами, высокой температурой (более 1000 градусов) и высокой химической активностью. Образовавшиеся при этом газы и водяной пар (кислород, азот, углекислый газ и др.) создали атмосферу. Температура поверхности упала за счет снижения радиоактивности (ниже 100 градусов), на Землю при конденсации паров хлынули потоки воды с растворенными в ней веществами и образовали моря и океаны. При участии молний и ультрафиолета возникли первые органические вещества.
2. Абиогенный синтез органических веществ (сахара, аминокислоты, азотистые основания, простые белки)— без участия живых организмов — при использовании энергии электрических разрядов непрекращавшихся гроз, УФ-излучений, вулканической деятельности.
3. Образование коацерватов — многомолекулярных комплексов, представляющих собой скопления органического вещества, возникающие вследствие свойства
органических соединений самопроизвольно концентрироваться в виде капелек, способных захватывать из окружающей среды — питательного бульона — различные вещества и увеличиваться в размерах. Среди них шел"отбор" наиболее устойчивых в среде.
4. Появление самовоспроизводящихся молекул вследствие формирования сложных комплексов нуклеиновых кислот и белков, возникновение реакций матричного синтеза.
5. Возникновение первичных организмов; возможно, подобно вирусам они были нуклео-протеидами; под действием радиации и УФ-излучения возникали мутации, более совершенные сохранялись в процессе естественного отбора. Первичные организмы были гетеротрофами, т. к. питались первичным бульоном. По мере их размножения между ними возникла борьба за пищу, в результате которой выживали формы, имевшие наружную мембрану и белковую защиту у ДНК.
6. Появление автотрофного питания — важнейший ароморфоз. Первыми автотрофами были хемотрофные организмы. Когда исчезла сплошная облачность, появился новый ароморфоз — фотосинтез; фотосинтезирующие организмы выделяли кислород в воду и атмосферу. С накоплением кислорода в атмосфере появился новый ароморфоз — кислородный путь расщепления глюкозы (более эффективный, чем гликолиз), новые организмы вытеснили старые.
7. Появление защитного озонового слоя позволило жизни выйти на сушу.
2.Система живых организмов. Принципы построения.
Система органического мира
Империя(неклеточные и клеточные)
Надцарство (безъядерные и ядерные)
Органический мир делят на 4 царства
I БАКТЕРИИ I | ГРИБЫ | | РАСТЕНИЯ ! ЖИВОТНЫЕ
Элементарная единица в систематике -вид. Каждый вид называют двумя латинскими словами: первое обозначает принадлежность к роду, второе -видовой эпитет (Campanula latifolia - колокольчик широколистный).
Сходные виды объединяют в роды , роды - в семейства , семейства – в порядки (у животных - в отряды ),порядки – в классы ,классы – в отделы (у животных – в типы ),отделы – в царства.
Основоположником систематики был К. Линней
3. Приспособления животных к жизни в почве и их роль в почвообразовании.
Крот, у него есть лапы похожие на лопаты, шерсть, которая не создает проблем в перемещении животного.
Крот разрыхляет почву.
Кольчатые черви-Сокращение кожно-мускульного мешка, слизь, упругие щетинки. Разрыхляет почву, улучшают плодородие почвы(калифорнийский червь).
Похожие курсовые работы
2. Бесплатные ы на тему для чего нужны знаки препинания
3. По географии на тему морские организмы
5. 2008 2009курсовая работа по гражданскому праву на тему вексель и вексельные правоотношения
6. Анкета на тему курение и алкоголь
7. Беседы со школьниками на тему курение алкоголь
8. Бесплатные ы на тему почему я хочу служить в ФСБ
9. Бесплатные презентации на тему Крещение Руси в
10. Бесплатные ы на тему ядерное оружие
11. БЕСЕДА НА ТЕМУ ВЛИЯНИЕ КУРЕНИЯ НА ЗДОРОВЬЕ
12. Скачать бесплатно курсовую работу на тему управления социальным развитием организации
13. Анкета на тему Алкоголизм среди подростков
14. Анкета социологического опроса на тему алкоголизма
15. Беседа на тему о вреде курения
