Реферат: Ответы на билеты по биологии 11 класс

 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.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5