Билеты по биологии за курс 10-11 классов

геном Ь. Следовательно, с одинаковой вероятностью ген А может оказаться в

одной гамете и с геном В, и с геном Ь. Оба события равновероятны. Поэтому

сколько будет гамет АВ, столько же и гамет АЬ. Такое же рассуждение

справедливо и для гена а , т.е. число гамет аВ всегда равно числу гамет аЬ.

В результате независимого распределения хромосом в мейозе гибрид образует

четыре типа гамет: АВ, АЬ, аВ и аЬ в равных количествах. Это явление было

установлено Г. Менделем и названо законом независимого расщепления, или

вторым законом Менделя. Он формулируется так: расщепление по каждой паре

генов идет независимо от других пар генов»

Решетка Пеннета. Независимое расщепление можно изобразить в виде таблицы.

По имени генетика, впервые предложившего эту таблицу, она названа решеткой

Пеннета. Поскольку в дигибридном скрещивании при независимом наследовании

образуются четыре типа гамет, количество типов зигот, образующихся при

случайном слиянии этих гамет, равно 4х4, т.е. 16. Ровно столько клеток в

решетке Пеннета. Вследствие доминирования А над а и В над Ь разные генотипы

имеют одинаковый фенотип. Поэтому количество фенотипов равно только

четырем. Например, в 9 клетках решетки Пеннета из 16 возможных сочетаний

расположены комбинации, имеющие одинаковый фенотип — желтые гладкие семена.

Генотипы, определяющие данный фенотип, таковы: 1ААВВ : 2ААВЬ: 2АаВВ: 4АаВЬ,

Число различных генотипов, образующихся при дигибридном скрещивании,

равно 9. Число фенотипов в Fa при полном доминировании равно 4. Значит,

дигибридное скрещивание есть два независимо идущих моногибридных

скрещивания, результаты которых как бы накладываются друг на друга. В

отличие от первого закона, который справедлив всегда, второй закон

относится только к случаям независимого наследования, когда изучаемые гены

расположены в разных парах гомологичных хромосом.

ВОПРОС 2. Биогеоценоз — целостная самовоспроизводящаяся система.

Сообщество живых организмов и абиотическая среда влияют друг на друга, обе

части биогеоценоза необходимы для поддержания жизни. Абиотические факторы

регулируют существование и жизнедеятельность популяций. В то же самое время

эти факторы находятся под постоянным влиянием самих живых организмов.

Важные для жизни химические элементы (С, Н, О, N, Р) и органические

соединения (углеводы, белки, жиры) образуют непрерывный поток между живым и

неживым: потребление и выделение углекислого газа, кислорода, воды,

образование и разложение растительного и животного опада, образование

почвенных органических соединений. Живые организмы черпают из среды

жизненные ресурсы (например, кислород из атмосферы в процессе дыхания и

углекислый газ в процессе фотосинтеза). Они поставляют в среду продукты

жизнедеятельности (например, кислород в процессе фотосинтеза и углекислый

газ в процессе разложения органических веществ и дыхания). Солнечная

энергия аккумулируется зелеными растениями и передается организмам всех

популяций, населяющих биогеоценоз.

Саморегуляция. Поддержание определенной численности популяций основано на

взаимодействии организмов в звеньях хищник — жертва, паразит — хозяин на

всех уровнях пищевых цепей. Если по каким-либо причинам один из членов

пищевых цепей исчезает, то виды, питавшиеся в основном исчезнувшим видом,

начинают в большем количестве поедать ту пищу, которая раньше была для них

второстепенной. Вследствие подобной замены пищи численность видов-

потребителей сохраняется.

Массовое размножение вида в биогеоценозе регулируется прямыми и обратными

связями, существующими в пищевых цепях. Нередко благодаря хорошим погодным

условиям создается высокий урожай растений, которыми питается определенная

популяция травоядных животных. В связи с хорошим питанием численность

популяций возрастает. Травоядные сами могут быть пищей для хищников. Чем

многочисленнее жертвы, тем более обеспечен едой хищник и тем интенсивнее он

размножается. Следовательно, чем больше в нынешнем году жертв, тем больше

на следующий год будет хищников. Возрастание количества хищников приводит к

снижению численности жертв. Снижение численности жертв ведет к тому, что

размножение хищника замедляется, и количество хищника и жертвы возвращается

к нормальному — исходному соотношению. Колебания количества растительной

пищи, травоядных животных и хищников, питающихся этими животными, сопряжены

друг с другом.

Каково значение саморегуляции численности, мы понимаем особенно хорошо,

сталкиваясь с явлениями, когда саморегуляция нарушается. Это обычно

происходит в тех случаях, когда человек нарушает сложившуюся структуру

сообществ. Например, бесконтрольная вырубка леса, загрязнение воды,

уничтожение пестицидами микрофлоры почвы и др. Нарушение естественных цепей

питания под воздействием антропогенного фактора, неразумное вмешательство в

экосистемы может привести к неконтролируемому росту численности особей

отдельных популяций и к нарушению природных экологических сообществ.

Смена биогеоценоза. Биогеоценозы формируются в течение длительной

эволюции, в процессе которой происходит приспособление организмов к среде

обитания и друг к другу. Каждый живой организм в результате своей

жизнедеятельности изменяет среду вокруг себя, изымая из нее часть веществ и

выделяя в нее продукты своего метаболизма. Поэтому длительное существование

популяции на одном месте изменяет среду ее обитания таким образом, что она

становится малопригодной для одних видов и пригодной для других. Вследствие

этого на новом месте развивается другой, более приспособленный к новым

условиям биоценоз. Поэтому с течением времени происходит развитие

биогеоценоза, изменение его видовой структуры и протекающих в нем

процессов. Последовательность сообществ, сменяющих друг друга во времени,

носит название сукцессий, а их переходные состояния — последовательных

стадий (стадий развития).

Смена экосистем под влиянием биотического (антропогенного) фактора.

Мощным фактором изменения экосистем является хозяйственная деятельность

человека. Воздействие человека на природные экосистемы началось давно. Оно

все время усиливалось вместе с увеличением населения Земли. В последнем

столетии в связи с быстрым развитием промышленности, сельского хозяйства,

ростом городов влияние человека приобрело решающее значение.

Большие изменения происходят, например, в «зеленых зонах» вокруг городов,

которые используются для отдыха горожан. Растительность такой территории

постоянно вытаптывается людьми, гуляющими по лесу, собирающими ягоды и

грибы. Надземные органы растений травмируются, почва уплотняется, снижается

ее способность к удержанию влаги. Все эти факторы отрицательно влияют на

лесные травы, у которых корневища располагаются прямо под лесной

подстилкой. Очень сильно изменяет луговые, степные экосистемы интенсивный

выпас скота. В течение нескольких лет богатые разнотравные

высокопродуктивные луга и степи при неумеренном выпасе скота превращаются в

бедные пустоши.

Смена биогеоценозов под воздействием антропогенного фактора — самая

быстрая. Она происходит за несколько лет, а часто скачком. К таким

скачкообразным сменам относятся вырубка лесов, распашка земель с созданием

агроценозов, строительство водохранилищ, когда сухопутные экосистемы

превращаются в водные.

Смена экосистем под влиянием абиотических факторов. Климат земного шара

неоднократно менялся. При потеплении в экосистемах вследствие естественного

отбора начинали преобладать более теплолюбивые виды растений, животных и

микроорганизмов, при похолодании — холодоустойчивые. Периоды с малым

количеством осадков характеризовались увеличением численности организмов,

устойчивых к недостатку влаги. Периоды с обильными атмосферными осадками

приводили к расцвету организмов с повышенными требованиями к содержанию

влаги.

При климатогенных сменах экосистем в результате естественного отбора

численность одних видов организмов сокращается, сокращается их ареал, они

испытывают биологический регресс. Другие виды, оказавшиеся более

устойчивыми в борьбе за существование, увеличивают численность, расширяют

ареал обитания, т.е. обнаруживают биологический прогресс.

БИЛЕТ№ 21

ВОПРОС 1. Сцепленное наследование генов.

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 сцеплено. 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, то есть 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

АаВЬ. Особь с таким генотипом производит два типа гамет: аЬ и АВ — в равных

количествах, которые повторяют комбинацию генов в хромосоме родителя.

Было установлено, однако, что кроме таких обычных гамет возникают и

другие, новые —АЬ и аВ, т.е. с новыми комбинациями генов, отличающимися от

родительской гаметы. Было доказано, что причина возникновения новых гамет

заключается в перекресте (кроссинговере) 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 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 на этом принципе, созданы для многих генетически хорошо

изученных организмов: кукурузы, человека, мыши, дрожжей, гороха, пшеницы,

томата, плодовой мушки дрозофилы.

Положение хромосомной теории :

1. Каждый ген имеет своё строго определённое положение в хромосоме.

2. Гены расположены в хромосоме линейно в строго определённом порядке.

3. Причиной появления особей с перекомбенированными признаками является

кроссенговер.

4. Чем дальше гены друг от друга расположены в хромосоме, тем больше

вероятность кроссенговера между ними.

ВОПРОС 2.

Агроценоз. Биоценозы, которые возникают на землях сельскохозяйственного

пользования, называют агроценозами. Они отличаются от природных сообществ,

во-первых, пониженным разнообразием входящих в них видов и, во-вторых,

пониженной способностью главного члена этих сообществ — культурных растений

— противостоять конкурентам и вредителям. Культурные виды так сильно

изменены селекцией в пользу человека, что без его поддержки не могут

выдержать борьбу за существование.

Агроценозы поддерживаются человеком посредством больших затрат энергии

(работы мускулов людей и животных, работы сельскохозяйственных машин,

высвобождения связанной энергии, затрат на дополнительный полив и т.п.).

Природные биоценозы таких дополнительных вложений энергии не получают. На

полях обычно выращивают какой-либо один вид растений. С хозяйственной точки

зрения идеальный агроценоз должен был бы состоять из этого единственного

вида, а идеальная пищевая цепь всего из двух звеньев: растение — человек

или растение — домашние животные. Но такая система в природе невозможна.

Она неустойчива. На полях после вспашки целины быстро формируются довольно

разнообразные сообщества из видов, способных выжить в условиях постоянного

антропогенного воздействия на поля. Формируются цепи питания из трех-

четырех звеньев, возникают конкурентные взаимодействия и другие типы

отношений между видами.

Например, в полях на растениях пшеницы обнаруживается в среднем около 300

видов одних только членистоногих. Кроме них здесь обитают грызуны и птицы,

богат мир почвенных беспозвоночных животных, разнообразных грибков,

бактерий, развивается довольно много видов сорных растений. Таким образом,

в агроценозах взаимодействуют сотни и даже тысячи видов, хотя это

разнообразие значительно меньше, чем в большинстве природных сообществ.

Агроценозы нельзя считать стабильными, так как они в гораздо большей

степени, чем естественные ценозы (лес, луг, пастбища), подвержены эрозии,

выщелачиванию, засолению и нашествию вредителей. Без участия человека

агроценозы зерновых, овощных культур существуют не более года, ягодных

растений — 3-4. Поэтому увеличение продуктивности агроценозов возможно при

постоянной заботе о плодородии земли, обеспечении растений влагой, охране

культурных популяций, сортов и пород растений и животных от неблагоприятных

воздействий естественной флоры и фауны. Одним из путей повышения

продуктивности агроценозов служит мелиорация почв. Мелиорация — это

коренное улучшение почв. В отличие от обычных агротехнических приемов

(вспашка, боронование т.д.), которые проводятся ежегодно, мелиорация

оказывает длительное, коренное воздействие на землю и представляет собой

целую систему организационно-хозяйственных, технических и других

мероприятий.

На осушаемых и других землях применяют культурно-техническую мелиорацию:

очистку земли от камней, деревьев, кочек и мха и др. Для окультуривания

почв проводят химическую мелиорацию — известкование кислых почв, внесение

удобрений. С целью повышения продуктивности агроценоза используются новые

технологии выращивания растений, внедряются вновь созданные урожайные

сорта.

Отличие от биогеоценоза:

1. направление отбора - искусственный ( в БГЦ естественный – выживают

наиболее приспособленные.)

2. источник энергии – солнце + удобрения + корма ( в БГЦ солнце.)

3. круговорот элементов – не осуществляется т. к. часть элементов выносится

с удобрениями (в БГЦ полный возврат элементов в почву )

4. видовое разнообразие – преобладает 1-2 вида (в БГЦ высокое )

5. саморегуляция устойчивость – нет саморегуляции, существует пока

поддерживается человеком (в БГЦ саморегуляция идет, устойчивая )

6. продуктивность количество биомассы на единицу площади – больше (в БГЦ

меньше )

БИЛЕТ№ 22

ВОПРОС 1.

Явление сцепленного наследования изучено Т. Морганом, который установил,

что материальной основой сцепления является хромосома (хромосомная теория

наследственности). Суть сцепленного наследования подробно описана в

учебниках, поэтому отметим только, что при анализе такого явления, как

нарушение сцепления, происходящего в результате перекреста хромосом, или

кроссинговера, необходимо обратить особое внимание на биологический смысл

этого феномена. При перекресте хромосом происходит обмен идентичными

участками между гомологичными хромосомами, а значит, возникают новые

комбинации генов. Этот процесс лежит в основе комбинативной изменчивости

что обусловлено различными взаимодействиями генов (как аллельных, так и

неаллельных).

Обсуждая вопрос о природе изменчивости живых организмов, построим

некоторую общую схему, иллюстрирующую разные формы этого явления:

Изменчивость делится на : ненаследственная ( фенотипическая или

модификационная )

наследственная

(генотипическая ) делится на : комбинативную

мутационную

Модификационная изменчивость - это ненаследуемое изменение признаков

(фенотипа) особи в определенных пределах под действием внешних факторов.

Явление модификационной изменчивости хорошо иллюстрируется опытами

французских исследователей: проросток одуванчика разрезали вдоль и

высаживали половинки в разных условиях - в теплице и в открытом грунте

высокогорного района. К концу сезона выросли совершенно непохожие друг на

друга растения. Растение, развивавшееся в теплице, было высоким с большими

сочными листьями и крупным цветком, а одуванчик, выросший в горах, был

приземистым с прикорневой розеткой мелких листьев и маленьким цветком.

Однако семена обоих растений, посаженные в одинаковые условия, дали

потомков, не отличавшихся по внешнему виду. Отсюда следует, что в ходе

индивидуального развития организм может существенно изменяться под

влиянием внешней среды, однако его генотип при этом остается неизменным.

Следовательно, подобные фенотипические изменения не наследуются.

Изменения фенотипа под воздействием факторов внешней среды могут

происходить в ограниченном диапазоне (широком или узком), который

определяется генотипом. Диапазон, в пределах которого признак может

варьировать, носит название нормы реакции. Так показатели, использующиеся

в животноводстве - удойность коров и жирность их молока, - могут

варьировать между особями, но в разных пределах (удойность имеет

относительно большой

ВОПРОС 2.

Биосфера. Совокупность всех биогеоценозов (экосистем) Земли представляет

собой большую экологическую систему — биосферу. Биогеоценоз является

элементарной структурой биосферы. Биосфера состоит из живого и неживого

компонентов. Совокупность всех живых организмов нашей планеты образует

живое вещество биосферы. Основная масса живых организмов сосредоточена на

границе трех геологических оболочек Земли: газообразной (атмосфера), жидкой

(гидросфера) и твердой (литосфера). К неживым компонентам относится та

часть атмосферы, литосферы и гидросферы, которая связана сложными

процессами миграции веществ и энергии с живым веществом биосферы. Границы

жизни на планете являются одновременно и границами биосферы. Таким образом,

биосфера — часть геологических оболочек Земли, заселенная живыми

организмами.

Термин «биосфера» ввела 1875 г. геолог Э.Зюсс. Однако широкое

распространение этот термин получил лишь после того, как на исходе 20-х

годов нашего века было развито учение о биосфере как об особой оболочке

нашей планеты. Создатель этого учения — отечественный естествоиспытатель

В.И.Вернадский. Он показал, что биосфера отличается от других сфер Земли

тем, что в ее пределах проявляется 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. Так как биосфера получает

энергию извне — от Солнца, она является открытой системой. Начальный этап

миграции веществ и энергии в биосфере — преобразование энергии солнечного

излучения автотрофными организмами в процессе фотосинтеза. Поэтому,

согласно учению В.И.Вернадского, живые организмы, обитающие на Земле,

представляют собой сложную систему преобразования энергии солнечных лучей в

энергию геохимических процессов. Живые организмы, регулируя круговорот

веществ, служат мощным геологическим фактором, преобразующим поверхность

нашей планеты.

Биомасса суши. На суше Земли от полюсов к экватору биомасса постепенно

увеличивается. Наибольшее сгущение и многообразие растений имеет место во

влажных тропических лесах. Число и разнообразие видов животных зависит от

растительной массы и тоже увеличивается к экватору. Цепи питания,

переплетаясь, образуют сложную сеть передачи химических элементов и

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11