Читать онлайн «Примерные вопросы и ответы к экзамену по биологии. 11 класс». Страница 5

Решение:

R – мохнатая шерсть;

r– гладкая шерсть;

P: мохнатая свинка х гладкая свинка

F1: 18 мохнатых: 20 гладких

1. По условию задачи признак мохнатой шерсти доминирует над гладкой, значит генотип одного из родителей rr, т. е. гомозигота по рецессиву.

2. Для записи генотипа второго родителя используем фенотипический радикал, его генотип – R.

3. Проанализируем схему расщепления по фенотипу в F1 (18 мохнатых: 20 гладких), что составляет приблизительно 1:1, следовательно, один из родителей гетерозиготен (Aa), так как при анализирующем скрещивании (скрещивании исследуемых особей с особями рецессивной исходной формы) наблюдается расщепление: 1 часть потомства несет доминантный признак (18 мохнатых свинок) и 1 часть – рецессивный (20 гладких свинок).

4. Сделаем запись скрещивания:

P: Rr x rr

мохн. глад.

Ошибка: источник перекрестной ссылки не найден

Ответ: генотипы родителей:

мохнатая свинка – Rr (гетерозигота),

гладкая свинка – rr (гомозигота по рецессиву).

Генотипы потомства:

18 мохнатых свинок – Rr (гетерозиготы),

20 гладких свинок – rr (гомозиготы по рецессиву).

Вопрос 1. Основные положения клеточной теории, ее значение

В течение XVII–XIX вв. накапливались знания о клетке. Изобретение микроскопа дало возможность изучать клетки. Клеточное ядро первым увидел Ф. Фонтана в клетках кожи угря, но его описания прошли незамеченными. Переоткрыто оно было 45 лет спустя. Термины «ядро» и «ядрышко» были введены Г. Валентином, но никто еще не догадывался об истинном значении этих образований. Открытие клетки принадлежит английскому естествоиспытателю Р. Гуку, который в 1665 г. впервые рассмотрел тонкий срез пробки под микроскопом. На срезе было видно, что пробка имеет ячеистое строение. Эти ячейки Р. Гук назвал клетками. В 1674 г. А. Ван Левенгук открыл одноклеточные организмы – инфузории, амебы, бактерии. Он также впервые наблюдал животные клетки – эритроциты крови и сперматозоиды.

К концу 30-х гг. ХIХ в. клетка признается основным структурным элементом всего живого. Ее функции и свойства определялись оболочкой, а о возникновении клеток было ничего не известно. Матиас Шлейден, работая с клетками растений, первым начал разрабатывать эту проблему. И в 1838 г. он выдвигает гипотезу «цитогенезиса», согласно которой новые клетки образуются из старых путем распада ядра и собирания вещества вокруг ядрышек. Следом Т. Шванн проводит исследования с животными клетками. В итоге работы Шванна и Шлейдена легли в основу клеточной теории (1839 г.).

1. Все организмы состоят из клеток, имеющих сходное строение.

2. Клетка является структурно-функциональной единицей живых существ.

3. Клетки образуются из бесструктурного вещества, находящегося внутри них и вне клеток.

4. Свойства организма являются суммой свойств всех клеток.

Несмотря на целый ряд ошибочных предположений и теорий (о главенстве оболочки, возникновении клеток из неклеточного вещества и др.), Шлейден и Шванн показали морфологическое единство животного и растительного мира и подвели базу для укрепления эволюционной теории.

Дальнейшая разработка клеточной теории шла в направлении изучения внутреннего содержимого клетки. После работ Геккеля была признана мысль, что клетка простейших соответствует клеткам остальных животных, названных многоклеточными. В 1856 г. Кон утверждал, что вещество клеток животных соответствует протоплазме растений, а Лейден высказал мысль о том, что главными в клетке являются ядро и протоплазма, а не оболочка.

Возникновение клеток описывалось ошибочными способами и идеями. В 1855 г. Р. Вирхов доказал, что новые клетки происходят из старых, а не из ядер (как считал Шлейден) и не из неклеточного вещества (Шванн).

В свою очередь этот закон направил биологов на явление наследственности, а сама клеточная теория стала предпосылкой для эволюционного учения, большим прорывом и важной вехой в биологии.

С усовершенствованием методов исследования (изобретение электронного микроскопа, метода культуры тканей, метода меченных атомов и т. д.) накапливаются новые знания о строении и функционировании клетки. Ошибки и неточности клеточной теории были устранены, но идея осталась неизменной. В настоящее время клеточная теория включает следующие основные положения:

1) клетка – структурная и функциональная единица всего живого, за исключением вирусов;

2) клетки сходны по строению, химическому составу, обмену веществ и проявлениям жизнедеятельности;

3) клетки образуются из материнских путем деления, в многоклеточных организмах они дифференцируются, объединяются в ткани и органы, связанные в системы, находящиеся под контролем различных форм регуляции.

Вопрос 2. Половое размножение. Строение и функции мужских и женских гамет

Выделяют два основных типа размножения – бесполое и половое. Половое размножение появилось около 3 млрд лет назад и является более продвинутым и выгодным в эволюционном плане. В его основе лежит процесс слияния мужских и женских половых клеток (гамет), которые гаплоидны. Потомство получает по половине генетической информации от каждого родителя, в результате чего образуется уникальная комбинация генов. Эти особи отличаются друг от друга и от родителей по генотипу, а значит и по многим признакам. Такое генетическое разнообразие обеспечивает адаптивные возможности вида и, как следствие, эволюционный прогресс. Потомки, наиболее приспособленные к условиям среды (часто экстремальным и меняющимся), имеют больше шансов выжить и передать свой генотип следующим поколениям. Благодаря этому вид прогрессирует, изменяется и может дать начало новому виду.

Таким образом, значение полового процесса заключается в восстановлении диплоидности зиготы, самовоспроизведении особей, обеспечении биологического (генотипического) разнообразия вида, его приспособительных возможностей, и в общем эволюции и видообразования.

Рассмотрим строение половых клеток животных. Сперматозоиды образуются в мужских гонадах – семенниках в очень больших количествах (часто они исчисляются миллионами). Сперматозоиды – очень мелкие, подвижные, у разных видов разной формы, но все они имеют в своем строении головку, шейку, промежуточный отдел и хвост (жгутик). В головке находится гаплоидное ядро и очень мало цитоплазмы. Спереди головки располагается особая структура – акросома, которая образуется при сперматогенезе из комплекса Гольджи. Акросома содержит набор гидролитических ферментов и растворяет оболочку яйцеклетки при оплодотворении. В шейке находятся две центриоли, расположенные под прямым углом друг к другу. Они образуют осевую нить жгутика. В промежуточном отделе находятся многочисленные митохондрии. Их деятельность дает энергию для движения жгутика. Жгутики имеют типичное строение; они могут быть извитыми, в виде запятой и другие. Основная функция сперматозоида – доставить генетический материал к неподвижной яйцеклетке.

Яйцеклетки – относительно крупные клетки, неподвижные, содержат много цитоплазмы, запасные питательные вещества в виде желтка. В ядрах синтезируется большое количество рибосомных генов и рРНК для быстрого синтеза белков после оплодотворения, накапливаются гистоны. Таким образом, главная функция яйцеклетки – запасание питательных веществ, которые будут использоваться зародышем на раннем этапе развития. Зрелая яйцеклетка, как и сперматозоид, содержит в себе половинное число хромосом, так как в период созревания ооциты первого порядка претерпевают мейоз. Яйцеклетки чаще всего имеют сферическую форму и значительно крупнее соматических клеток. Оболочки яйцеклеток выполняют защитные функции, обеспечивают обмен веществ с окружающей средой, а у плацентарных– служат для внедрения зародыша в стенку матки.

Организмы – гермафродиты – образуют как мужские, так и женские половые клетки. В этом случае, как правило, имеется ряд приспособлений, препятствующих самооплодотворению.

Гаметы могут вырабатываться в течение всей жизни или только в период половой активности, с момента полового созревания до затухания деятельности желез в старости.

На половые клетки и на процесс их образования неблагоприятно (иногда и губительно) влияют ионы металлов, хинин, наркотические вещества, пары эфира, бензина, бензола, различных кислот и многие другие вещества.

Вопрос 3. Рассмотреть гербарные экземпляры растений разных видов одного рода, сравнить их и выявить различия по морфологическому критерию

Рассмотрим два растения семейства розоцветных, относящихся к одному роду – лапчатке. Видовое название одного растения – лапчатка гусиная, другого – лапчатка серебристая.

Выявим различия по морфологическому критерию (совокупности особенностей внешнего строения), сравнив виды между собой, рассмотрев органы растений.