ГДЗ решебник по Биологии 10 класс Пасечник Швецов 2013

Авторы: Пасечник В.В., Швецов Г.Г.
Класс: 10
Предмет: Биология

Выберите подходящее издание решебника
  1. Рабочая тетрадь по Биологии 10 класс Пасечник Швецов 2013
  2. Биология 10 класс Пасечник Швецов 2013
Готовые задания
Тема 1.1. Краткая история развития биологии. Методы исследования в биологии.

1. Дайте определения понятия.
Биология – это комплексная наука, изучающая все проявления жизни: строение, функции и происхождение живых организмов, их взаимоотношения в природных сообществах со средой обитания и другими живыми организмами.


2. Составьте схему «Система биологических наук».

sistema-biol-nauk

3. Охарактеризуйте место биологии в системе биологических наук.
Современная биология – это комплексная наука, для которой характерно взаимопроникновение идей и методов различных биологических дисциплин, а также других наук – химии, физики, математики.
4. Заполните таблицу «Основные направления развития современной биологии».


osnov-napravleniya

5. Соотнесите имена великих ученых с описанием их вклада в развитие знаний о человеке. Правильное соответствие укажите индексами (1-10).
1. Авиценна 4
2. Аристотель 9
3. Везалий 3
4. Гарвей 4
5. Гераклит 5
6. Гиппократ 10
7. Декарт 1
8. Мечников 7
9. Павлов 6
10. Пастер 8.


6. С какими областями практической деятельности человека связана наука биология?
Биология тесно связана с медициной, производством химической продукции, с сельским хозяйством, промышленностью и энергетикой.


7. Какие жизненно важные проблемы позволяет решать знание биологии?
При помощи биологии открыто множество лекарств и методов лечения болезней, новых веществ для сельского хозяйства и промышленности. Благодаря новым методам исследований стали бурно развиваться как самостоятельные науки биофизика, биохимия, молекулярная биология, радиационная и космическая биология и т.д.


8. Объясните, почему биологию можно считать наукой будущего?
С помощью знаний биологии человечество сможет решить главную задачу: сохранение биосферы с целью поддержания условий существования и развития цивилизации. Биология – реальная производительная сила и рациональная научная основа отношений между человеком и природой.


9. Составьте план сообщения на одну из предложенных в учебнике тем (см. задание на с. 8 учебника).


Методы исследования в биологии.
1. Дайте определения понятий.
Наука – одна из сфер человеческой деятельности, цель которой – изучение и познание окружающего мира.
Научный факт – это факт, который можно воспроизвести и подтвердить.
Научный метод – совокупность приемов и операций, используемых при построении системы научных знаний.


2. Какое значение имеет важнейший принцип науки – «Ничего не принимай на веру»?
Главная задача науки – построение системы достоверного знания, основанного на фактах и обобщениях, которые можно подтвердить или опровергнуть. Научные знания постоянно берутся под сомнение и принимаются только после достаточных доказательств.


3. Составьте схему «Методы познания живой природы».

4. Используя схему в учебнике «Основные этапы научного исследования» (см. рис. 1 на с. 12 учебника), составьте описание (методику проведения) биологического исследования «Выявление содержания крахмала в продуктах питания: хлебе, меде, молоке».
Постановка проблемы: выявить, содержится ли крахмал в хлебе, меде и молоке.
Гипотеза: крахмал содержится в хлебе, не содержится в меде и молоке.
Проверка гипотезы: на каждый из продуктов добавить по капле спиртового раствора йода. В тех продуктах, где произойдет синее окрашивание (качественная реакция), содержится крахмал.
Подтверждение/опровержение гипотезы по результатам опыта.
Вывод.


5. Проведите исследование по составленной методике (см. задание 4). Результаты запишите в таблицу.

hleb-med-molokoСделайте выводы: в результате проведенного опыта было выявлено, что произошло синее окрашивание на хлебе и в меде, не произошло – в молоке. Гипотеза была частично подтверждена: хлеб содержит крахмал, молоко – не содержит. Качественная реакция на крахмал произошла с медом, так как мед, вероятно, некачественный и содержит искусственные добавки, в частности, крахмал для густоты.

6. Какое значение для проведения научного исследования имеет гипотеза?
Каждая гипотеза проверяется экспериментально в ходе получения новых научных фактов. Если полученные факты противоречат гипотезе, то она опровергается. Если гипотеза согласуется с фактами и позволяет сделать верные прогнозы, она может стать научной теорией.


7. Чем выводы исследования отличаются от его результата?
Результаты проведенного эксперимента – это новые научные факты, полученные в результате исследования. Вывод исследования – это заключение, на основе полученных фактов, о том, подтверждена гипотеза или же она опровергнута.


8. Какую роль играют прикладные и фундаментальные исследования в биологии?
Основная цель прикладных исследований – обнаружение, интерпретация и развитие методов и систем по совершенствованию человеческих знаний в различных отраслях. Эти методы решают социально-практические проблемы.
Фундаментальные исследования позволяют познавать законы, управляющие природой. Эти законы изучаются «в чистом виде», безотносительно к их возможному использованию.



Тема 1.2. Сущность жизни и свойства живого. Уровни организации живой материи. Биологические системы.

1. Дайте определения понятий.
Жизнь – активное, идущее с затратой энергии, полученной извне, поддержание и самовоспроизведение специфических структур, состоящих из биополимеров – белков и нуклеиновых кислот.
Биологическая система – система, устойчивая лишь при условии непрерывного поступления в нее энергии и вещества из окружающей среды и обладающая свойствами живого.


2. Почему трудно давать определение понятия «жизнь»?
Понятие «жизнь» многогранно. Жизнь - это и способ существования тел, и особая форма движения материи, и обмен веществ и энергии в организме, и жизнедеятельность в организме, и самовоспроизведение и передача информации от одного поколения другому. Белки и нуклеиновые кислоты вне организма – это лишь химические соединения. Живой организм обладает свойствами живого, в то же время эти свойства могут иметь и неживые объекты.


3. Почему биологические системы называют открытыми?
Биологические системы открыты, так как они являются устойчивыми лишь при условии непрерывного поступления в нее энергии и вещества из окружающей среды.


4. Выявите признаки, по которым можно отличить объекты живой природы от объектов неживой природы. Для этого заполните таблицу.
Сравнительная характеристика объектов живой и неживой природы.


sravnitelnaya-harakteristika-prirodyВ качестве вывода ответьте на вопрос: каковы основные свойства живого?
Ответ: единство структурной организации, открытость, обмен веществ и энергии, развитие и рост, раздражимость.


5. Какие еще признаки можно взять для сравнения объектов живой и неживой природы с целью выявления основных жизненных свойств?
Ответ: единство химического состава, самовоспроизведение, саморегуляция, наследственность и изменчивость.



Уровни организации живой материи.
1. Дайте определение понятия.
Уровень организации живой материи – это упорядоченная иерархичная система, которая является одним из свойств живого.



2.Составьте схему. Уровни организации живой природы.

urovni-organizacii

3. Заполните таблицу. Уровни организации живой материи.
В качестве вывода ответьте на вопрос: в чем проявляются такие свойства живых биологических систем, как многоуровневость и иерархическая организация?
Ответ: части биологических систем сами являются системами, состоящими, в свою очередь, из взаимосвязанных частей. На любом уровне каждая система уникальна и отличается от себе подобных. Все системы на каждом уровне находятся в непрерывном взаимодействии.



Тема 2.1. Методы цитологии. Клеточная теория.

1. Дайте определение понятий.
Цитология – наука, изучающая строение клетки и принципы ее жизнедеятельности.
Клеточная теория – одно из общепризнанных биологических обобщений, утверждающих единство принципа строения и развития мира растений, животных и остальных живых организмов с клеточным строением, в котором клетка рассматривается в качестве единого структурного элемента живых организмов.


2. Заполните таблицу «Методы цитологии».

metody-citologii

3. Сформулируйте основные положения современной клеточной теории.
• Клетка является универсальной структурой и функциональной единицей живого
• Все клетки имеют сходное строение, химический состав и общие принципы жизнедеятельности
• Клетки образуются только при делении предшествующих им клеток
• Клетки способны к самостоятельной жизнедеятельности, но в многоклеточных организмах их работа скоординирована, и организм представляет собой целостную систему.


4. Охарактеризуйте роль современной клеточной теории в становлении современной естественнонаучной картины мира.
Роль современной клеточной теории: доказывает единство происхождения всех живых организмов, единство всего органического мира. Благодаря клеточной теории стало понятно, что клетка - это важнейшая составляющая часть всех живых организмов, ведь она самая мелкая единица организма, граница его делимости, наделенная жизнью и всеми основными признаками организма. Как элементарная живая система, она лежит в основе строения и развития всех живых организмов. На уровне клетки проявляются такие свойства жизни, как способность к обмену веществ и энергии, саморегуляция, размножение, рост и развитие, раздражимость.


5. Заполните таблицу «История изучения клетки».

istoriya-izucheniya-kletki


Тема 2.2. Химический состав клетки.

1. Дайте определения понятий.
Клетка – элементарная единица живого, обладающая всеми признаками организма: способностью к размножению, росту, обмену веществ и энергией с окружающей средой, раздражимостью, постоянством химического сотсава.
Макроэлементы – элементы, количество которых в клетке составляет до 0.001% от массы тела. Примеры – кислород, углерод, азот, фосфор, водород, сера, железо, натрий, кальций и др.
Микроэлементы – элементы, количество которых в клетке составляет от 0.001% до 0.000001% от массы тела. Примеры – бор, медь, кобальт, цинк, йод и др.
Ультрамикроэлементы – элементы, содержание которых в клетке не превышает 0.000001% от массы тела. Примеры – золото, ртуть, цезий, селен и др.


2. Составьте схему «Вещества клетки».

veschestva-kletki

3. О чем говорит научный факт сходства элементарного химического состава живой и неживой природы?
Это указывает на общность живой и неживой природы.



Неорганические вещества. Роль воды и минеральных веществ в жизнедеятельности клетки.
1. Дайте определения понятий.
Неорганические вещества – это вода, минеральные соли, кислоты, анионы и катионы, присутствующие как в живых, так и в неживых организмах.
Вода – одно из самых распространенных неорганических веществ в природе, молекула которого состоит из двух атомов водорода и одного атом кислорода.



2. Нарисуйте схему «Строение воды».

stroenie-vody

3. Какие особенности строения молекул воды придают ей уникальные свойства, без которых невозможна жизнь?
Структура молекулы воды образована двумя атомами водорода и одним атомом кислорода, которые образуют диполь, то есть вода имеет две полярности "+"и"-".Это способствует ее проницаемости через стенки мембраны, способностью растворять химические вещества. Кроме того, диполи воды связываются водородными связями друг с другом, что обеспечивает ее способность быть в различных агрегатных состояниях, а также - растворять или не растворять различные вещества.


4. Заполните таблицу «Роль воды и минеральных веществ в клетке».

rol-vody

5. Каково значение относительного постоянства внутренней среды клетки в обеспечении процессов ее жизнедеятельности?
Постоянство внутренней среды клетки называется гомеостазом. Нарушение гомеостаза влечёт к повреждению клетки или к её смерти, в клетке постоянно происходит пластический обмен и энергетический обмен, это две составляющие метаболизма, и нарушение этого процесса ведёт к повреждению или к гибели всего организма.


6. В чем состоит назначение буферных систем живых организмов и каков принцип их функционирования?
Буферные системы поддерживают определенное значение рН (показатель кислотности) среды в биологических жидкостях. Принцип функционирования заключается в том, что рН среды зависит от концентрации протонов в этой среде (Н+). Буферная система способна поглощать или отдавать протоны в зависимости от их поступления в среду извне или, напротив, удаления из среды, при этом рН не будет изменяться. Наличие буферных систем необходимо в живом организме, так как из-за изменения условий окружающей среды рН может сильно меняться, а большинство ферментов работает только при определенном значении рН.
Примеры буферных систем:
карбонатно-гидрокарбонатная (смесь Na2СО3 и NaHCO3)
фосфатная (смесь K2HPO4 и KH2PO4).



Органические вещества. Роль углеводов, липидов и белков в жизнедеятельности клетки.
1. Дайте определения понятий.
Органические вещества – это вещества, в состав которых обязательно входит углерод; они входят в состав живых организмов и образуются только при их участии.
Белки – высокомолекулярные органические вещества, состоящие из альфа-аминокислот, соединённых в цепочку пептидной связью.
Липиды – обширная группа природных органических соединений, включающая жиры и жироподобные вещества. Молекулы простых липидов состоят из спирта и жирных кислот, сложных — из спирта, высокомолекулярных жирных кислот и других компонентов.
Углеводы – это органические вещества, в своем составе имеющие карбонильную и несколько гидроксильных групп и иначе называемые сахарами.



2. Впишите в таблицу недостающую информацию «Строение и функции органических веществ клетки».

stroenie-i-funkcii-oraganicheskih-veschestv-kletki

3. Что понимают под денатурацией белка?
Денатурация белка – это утрата белком своей природной структуры.



Нуклеиновые кислоты, АТФ и другие органические соединения клетки.
1. Дайте определения понятий.
Нуклеиновые кислоты – это биополимеры, состоящие из мономеров – нуклеотидов.
АТФ – это соединение, состоящее из азотистого основания аденина, углевода рибозы и трех остатков фосфорной кислоты.
Нуклеотид – это мономер нуклеиновой кислоты, который состоит из фосфатной группы, пятиуглеродного сахара (пентозы) и азотистого основания.
Макроэргическая связь – это связь между остатками фосфорной кислоты в АТФ.
Комплементарность – это пространственное взаимное соответствие нуклеотидов.



2. Докажите, что нуклеиновые кислоты являются биополимерами.
Нуклеиновые кислоты состоят из большого количества повторяющихся нуклеотидов и имеют массу 10.000 до нескольких миллионов углеродных единиц.


3. Охарактеризуйте особенности строения молекулы нуклеотида.
Нуклеотид представляет собой соединение из трех компонентов: остатка фосфорной кислоты, пятиуглеродного сахара (рибозы), и одного из азотистых соединений (аденин, гуанин, цитозин, тимин или урацил).


4. Какое строение имеет молекула ДНК?
ДНК – двойная спираль, состоящая из множества нуклеотидов, которые последовательно соединяются между собой за счет ковалентных связей между дезоксирибозой одного и остатком фосфорной кислоты другого нуклеотида. Азотистые основания, которые располагаются по одну сторону от остова одной цепи, связаны Н-связями с азотистыми основаниями второй цепи по принципу комплементарности.


5. Применив принцип комплементарности, постройте вторую цепочку ДНК.
Т-А-Т-Ц-А-Г-А-Ц-Ц-Т-А-Ц
А-Т-А-Г-Т-Ц-Т-Г-Г-А-Т-Г.


6. Каковы основные функции ДНК в клетке?
При помощи четырех типов нуклеотидов в ДНК записана вся важная информация в клетке об организме, которая передается последующим поколениям.


7. Чем молекула РНК отличается от молекулы ДНК?
РНК представляет собой одинарную цепь меньшего, чем ДНК, размера. В нуклеотидах находится сахар рибоза, а не дезоксирибоза, как в ДНК. Азотистым основанием, вместо тимина, является урацил.


8. Что общего в строении молекул ДНК и РНК?
И РНК, и ДНК являются биополимерами, состоящими из нуклеотидов. В нуклеотидах общим в строении является наличие остатка фосфорной кислоты и оснований аденина, гуанина, цитозина.


9. Заполните таблицу «Типы РНК и их функции в клетке».

tipy-rnk

10. Что такое АТФ? Какова его роль в клетке?
АТФ – аденозинтрифосфат, макроэргическое соединение. Его функции – универсальный хранитель и переносчик энергии в клетке.


11. Каково строение молекулы АТФ?
АТФ состоит из трех остатков фосфорной кислоты, рибозы и аденина.


12. Что представляют собой витамины? На какие две большие группы их разделяют?
Витамины – биологически активные органические соединения, играющие важную роль в процессах обмена веществ. Их разделяют на водорастворимые (С, В1, В2 и др.) и жирорастворимые (А, Е и др.).


13. Заполните таблицу «Витамины и их роль в организме человека».


Тема 2.3. Строение клетки.

Строение клетки. Основные части и органоиды клетки, их строение и функции.
1. Дайте определение понятий.
Клетка – элементарная единица строения и жизнедеятельности всех организмов, обладающая собственным обменом веществ, способная к самостоятельному существованию, самовоспроизведению и развитию.
Органоиды клетки – постоянные клеточные структуры, клеточные органы, обеспечивающие выполнение специфических функций в процессе жизнедеятельности клетки - хранение и передачу генетической информации, перенос веществ, синтез и превращения веществ и энергии, деление, движение и др.
Хромосомы – нуклеопротеидные структуры в ядре эукариотической клетки, в которых сосредоточена большая часть наследственной информации и которые предназначены для её хранения, реализации и передачи.


2. Назовите основные компоненты клеток.
Цитоплазма, ядро, плазматическая мембрана, митохондрии, рибосомы, комплекс Гольджи, эндоплазматическая сеть, лизосомы, микротрубочки и микрофиламенты.


3. Приведите примеры безъядерных клеток. Объясните причину их безъядерности. Чем отличается жизнь безъядерных клеток от клеток, имеющих ядро?
Прокариоты – клетки микроорганизмов, вместо ядра содержащие в клетке хроматин, который заключает в себе наследственную информацию.
У эукариот: эритроциты млекопитающих. На месте ядра в них находится гемоглобин и, следовательно, увеличивается связывание О2 и СО2, кислородная емкость крови - газообмен в легких и тканях протекает эффективнее.


4. Закончите схему «Типы органоидов по строению».

tipy-organoidov-po-stroeniyu

5. Заполните таблицу «Строение и функции органоидов клетки».

7. Что представляют собой клеточные включения? Каково их назначение?
Это скопления веществ, которые клетка или использует для своих нужд, или выделяет во внешнюю среду. Это могут быть гранулы белка, капли жира, зерна крахмала или гликогена, расположенные непосредственно в цитоплазме.



Эукариотические и прокариотические клетки. Строение и функции хромосом.
1. Дайте определение понятий.
Эукариоты – организмы, клетки которых содержат одно ли несколько ядер.
Прокариоты – организмы, клетки которых не имеют оформленного ядра.
Аэробы – организмы, использующие в энергетическом обмене кислород воздуха.
Анаэробы – организмы, не использующие в энергетическом обмене кислород.



3. Заполните таблицу «Сравнение клеток прокариот и эукариот».

sravnenie-kletok-prokariot-i-eukariot

4. Нарисуйте схематично строение хромосом прокариотической и эукариотической клеток. Подпишите их основные структуры.
Что имеют общего и чем отличаются хромосомы эукариотических и прокариотческих клеток?
У прокариот ДНК кольцевая, не имеет оболочки и располагается прямо в центре клетки. Иногда у бактерий нет ДНК, а вместо нее РНК.
У эукариот ДНК линейная, находится в хромосомах в ядре, покрытом дополнительной оболочкой.
Общее для этих клеток то, что генетический материал представлен ДНК, находящейся в центре клетки. Функция одинакова – хранение и передача наследственной информации.


6. Почему ученые считают, что прокариоты являются наиболее древними организмами на нашей планете?
Прокариоты – наиболее простые и примитивные организмы по строению и жизнедеятельности, тем не менее – легко приспосабливаются практически к любым условиям. Это позволило им заселить планеты и дать начало другим, более развитым организмам.



Сходства и различия в строении клеток животных, растений и грибов.
1. Дайте определения понятий.
Сапротрофы –организмы, разрушающие отмершие остатки живых существ, превращающие их в неорганические и простейшие органические соединения и использующие их для питания.
Паразиты – организмы, использующие другие организмы в качестве источника питания.
Симбионты – организмы, находящиеся во взаимовыгодном отношении друг с другом.



2. Представители каких царств живой природы состоят из эукариотических клеток?
Грибы, растения и животные являются эукариотами.


4. Охарактеризуйте особенности строения клеток грибов по сравнению с клетками других эукариот.
Грибы являются чаще гетеротрофами, но есть паразиты и сапротрофы. В их клетках нет пластид, как у растений, тем не менее они растут в течение всей жизни и их клетки имеют клеточную стенку. Грибы не способны к активному движению. Клеточная стенка содержит хитин, вместо целлюлозы, который характерен для животных. Так же, как и у животных, запасным веществом у грибов является гликоген, а не крахмал. Таким образом, Грибы выделены в отдельное царство живых организмов.



Тема 2.4. Реализация наследственной информации в клетке.

1. Дайте определения понятий.
Репликация ДНК – процесс синтеза дочерней молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты на матрице родительской молекулы ДНК.
Ген – структурная и функциональная единица наследственности живых организмов. Ген представляет собой участок ДНК, задающий последовательность определённого полипептида либо функциональной РНК.
Генетический код – это свойственный всем живым организмам способ кодирования аминокислотной последовательности белков при помощи последовательности нуклеотидов.
Транскрипция – процесс синтеза РНК с использованием ДНК в качестве матрицы, происходящий во всех живых клетках (перенос генетической информации с ДНК на РНК).
Трансляция – процесс синтеза белка из аминокислот на матрице информационной (матричной) РНК (иРНК, мРНК), осуществляемый рибосомой.


2. Какова, на ваш взгляд, основная причина индивидуальной неповторимости каждой особи организмов?
Индивидуальная неповторимость каждой особи обеспечивается различиями в структуре белков.


3. Какова роль ДНК в передаче генетической информации?
Наследственная информация о первичной структуре белка заключена в последовательности нуклеотидов в молекулах двуцепочечной ДНК. То есть генетическая информация об организме заключена в последовательности ДНК. При делении клетки эта информация передается дочерней клетке, при размножении – потомкам.


4. Каково значение удвоения ДНК в клетке?
ДНК удваивается при митозе, чтобы двум дочерним клеткам перешло одинаковое количество генетического материала, идентичного материалу материнской клетке.


5. Применив принцип комплементарности, постройте последовательность нуклеотидов молекулы иРНК, образующейся в результате транскрипции.
ДНК: Т-А-Т-Ц-Г-А-А-Г-А-Ц-Ц-Т.
иРНК: А-У-А-Г-Ц-У-У-Ц-У-Г-Г-А.
Использую таблицу генетического кода (см. табл. 6, с. 97 учебника), запишите наиболее вероятную последовательность аминокислот в полипептидной цепочке, которая будет синтезирована по иРНК в результате трансляции.
Иле-ала-сер-гли.


6. Как вы понимаете утверждение: «Генетический код универсален для всех живых организмов на нашей планете».
У всех живых организмов от бактерий до человека белки кодируются только при помощи нуклеиновых кислот, то есть ген является структурной и функциональной единицей наследственности живых организмов.



Тема 2.5. Вирусы.

1. Дайте определения понятий.
Вирус – это частица нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК), заключенная в белковую оболочку, неклеточный агент, способный к воспроизведению только после внедрения в живую клетку.
Бактериофаг – это вирус, поражающий бактериальную клетку.


2. Что вам известно об истории открытия вирусов?
На рубеже XIX и XX веков было выяснено, что существует ряд болезней растений, животных и человека, возбудители которых имеют неклеточную природу: они слишком малы и проходят через мельчайшие фильтры, задерживающие клетки. Так были открыты вирусы.


3. Опишите особенности строения вирусов.
Вирус – это мельчайшая симметричная структура, построенная из повторяющихся элементов. Вирус представляет собой частицу нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК), заключенную в белковую оболочку – капсид.


4. Каковы особенности жизнедеятельности вирусов как живых организмов?
Вирус способен к воспроизведению только после внедрения в живую клетку, то есть проявляет свойства живого лишь в живых клетках, используя для своих нужд ее структуры и энергию.


5. Кратко охарактеризуйте механизм взаимодействия вируса с клеткой.
Вирус внедряется в клетку-хозяина. В ней он встраивает свою ДНК или РНК в генетический аппарат клетки. Через некоторое время клетка начинает продуцировать вирусные белки. Из клетки начинают выходить новые вирусные частицы, клетка при этом может погибнуть сразу или прожить долго, в зависимости от особенностей механизма репликации вируса.


6. Почему вирусы называют внутриклеточными паразитами?
Вирус – это внутриклеточный паразит, так как использует для своих нужд структуры и энергию живой клетки.


7. В чем состоит особый механизм проникновения бактериофагов в клетку?
Бактериофаг укрепляется на поверхности бактерии при помощи специальных «ножек» и вводит в цитоплазму полый стержень, через который проталкивает внутрь клетки свою ДНК или РНК. Капсид остается снаружи.


8. Как происходит размножение вирусов?
Вирус внедряется в клетку-хозяина. В ней вирусная ДНК или РНК взаимодействует с генетическим аппаратом клетки. Через некоторое время клетка начинает продуцировать специфические белки, закодированные в вирусной НК. Последняя тоже реплицируется, и в цитоплазме начинается сборка новых вирусных частиц. Из клетки начинают выходить новые вирусные частицы, клетка при этом может погибнуть сразу или прожить долго, в зависимости от особенностей механизма репликации вируса.


9. Какова роль вирусов в природе и в жизни человека?
Вирусы вызывают заболевания животных, растений и человека. Некоторые вирусы провоцируют онкологические заболевания. Бактериофаги используются человеком для борьбы с болезнетворными бактериями. Некоторые вирусы используются в генной инженерии, так как способны переносить гены от одних клеток к другим.


10. Заполните таблицу «Вирусы и вирусные заболевания».

11. Что такое СПИД и каковы основные меры его профилактики?
СПИД – синдром приобретенного иммунодефицита. Вирус иммунодефицита (ВИЧ) поражает клетки-лимфоциты, и они теряют способность поддерживать иммунитет. Человек становится подверженным любому заболеванию, у него не заживают раны, и он может легко умереть. Рано или поздно человек, больной СПИДом, умирает от какого-либо осложнения (это может быть пневмония, рак, сепсис и др.). Чтобы не заразиться СПИДом, следует соблюдать следующие меры:
• Избегать случайных половых связей
• Использовать презерватив при случайных половых контактах
• Не использовать многоразовые шприцы, чужие ножницы, бритвы и другие острые режущие предметы
• Ни в коем случае не принимать наркотики.



Тема 3.1. Организм — единое целое. Многообразие организмов.

1. Дайте определения понятий.
Организм – это особь, индивид, самостоятельно взаимодействующий со средой своего обитания.


2. Что общего и чем отличаются между собой одноклеточные, многоклеточные и колониальные организмы?
Общее то, что все они состоят из клеток (или одной клетки) и представляют собой единое целое, со свойственными ему механизмами согласованного функционирования его органов (органелл, групп клеток) в процессе жизнедеятельности.
Отличаются тем, что одноклеточный организм состоит из одной клетки, многоклеточный – из множества клеток, а колониальный организм представляет собой колонию – группу слабо дифференцированных клеток, не разделенных на ткани.


3. Как обеспечивается в организме взаимосвязь функционирования всех органов? Ответ поясните на примере организма человека.
Клетки всего организма связаны друг с другом, между ними происходит обмен веществ и энергии. Клетки образуют ткани, а ткани – органы. Группы органов, сходных по выполняемым функциям, входят в системы органов. Системы органов образуют организм. Нормальное функционирование систем органов поддерживается при помощи гуморальной и нервной регуляции.
Пример: кровеносная система связана с дыхательной, сердце обеспечивает ток крови, кровь насыщает кислородом органы и ткани после вдоха и т.д.


4. Заполните таблицу «Многообразие организмов».


Тема 3.2. Обмен веществ и превращение энергии — свойство живых организмов.

1. Дайте определения понятий.
Гомеостаз – постоянство внутренней среды биологических систем.
Пластический обмен – совокупность реакций биосинтеза веществ и их последующая сборка в более крупные структуры.
Энергетический обмен – совокупность реакций распада веществ, сопровождающихся выделением и запасанием энергии.
Метаболизм – единый процесс обмена веществ и энергии в клетке, связывающий между собой процессы ассимиляции и диссимиляции.


2. Каково значение поддержания гомеостаза в организме?
Постоянство внутренней среды необходимо клетке и многоклеточному организму. Если гомеостаз нарушается, это ведет к тому, что клетки и организм в целом повреждаются или даже могут погибнуть.


3. Какую роль играют ферменты в метаболических процессах?
Ферменты – это вещества, ускоряющие протекание химических реакций в клетках организма. Без их участий процессы ассимиляции и диссимиляции или вообще бы не протекали, или протекали бы медленно.


4. Заполните таблицу.

Ферменты и их функции

3-2-4

5. Какое значение имеет сбалансированность и скоординированность процессов ассимиляции и диссимиляции в организме?
Ассимиляция и диссимиляция – составные части единого целого, процесса метаболизма. Нарушение баланса между ними всегда приводит к развитию какого-либо заболевания как отдельных клеток, так и целого организма или даже их гибели.


Особенности обмена веществ у растений, животных и бактерий

1. Дайте определения понятий.
Автотрофы – организмы, синтезирующие органические вещества из неорганических путём фотосинтеза или хемосинтеза.
Гетеротрофы – организмы, которые не способны синтезировать органические вещества из неорганических путём фотосинтеза или хемосинтеза и получающие их готовыми от автотрофов.
Фотосинтез – процесс образования органических веществ из углекислого газа и воды на свету при участии фотосинтетических пигментов.
Хемосинтез – способ автотрофного питания, при котором источником энергии для синтеза органических веществ из CO2 служат реакции окисления неорганических соединений.


2. Заполните таблицу.

Сравнительная характеристика фаз фотосинтеза

3-2-2

3. Какие вещества необходимы хемотрофам для синтеза сложных органических соединений?
Неорганические вещества, такие как двухвалентное железо, сероводород, аммиак.


4. Приведите примеры процессов, обеспечивающих хемотрофов первичной энергией для хемосинтеза.
У нитрифицирующих бактерий – окисление аммиака до азотистой и азотной кислот. У железобактерий – окисление двухвалентного железа до трехвалентного. У серобактерий – окисление сероводорода до молекулярной серы или до солей серной кислоты.


5. Заполните таблицу.

Сравнительная характеристика процессов фотосинтеза и хемосинтеза

3-2-5


Тема 3.3. Размножение.

Размножение – свойство организмов. Деление клетки как основа роста, развития и размножения организмов

1. Дайте определения понятий.
Размножение – свойство живых организмов воспроизводить себе подобных.
Клеточный цикл – жизнь клетки от момента ее появления в процессе деления материнской клетки до ее собственного деления, включая это деление, или ее гибели.
Митоз – процесс непрямого деления соматических клеток эукариот, при котором наследственный материал сначала удваивается, а затем равномерно распределяется между дочерними клетками.
Амитоз – прямое деление клетки, при котором не происходит равномерного распределения ДНК между дочерними клетками.


2. Почему размножение считают одним из важнейших этапов индивидуального развития организмов?
Клетки живого существа не могут делиться бесконечно, иначе организм был бы бессмертен. В определенный период в клетках запускаются программы гибели. Чтобы оставить потомство, передать ему свою генетическую информацию, чтобы вид не исчез, организм должен размножаться.


3. Рассмотрите представленный на рисунке митотический цикл соматической клетки человека и заполните таблицу.

Митотический цикл соматической клетки

3-3-3

4. Назовите периоды митотического цикла клетки, обозначенные на рисунке выше буквами А и Б, и охарактеризуйте биологическое значение каждого из них.
А – интерфаза. Период подготовки к делению. В ее результате происходит накопление энергии для митоза, синтез белков микротрубочек для веретена деления. К концу интерфазы каждая хромосома состоит из двух хроматид. Это необходимо для дальнейшего деления клетки и равномерной передачи генетического материала между дочерними клетками.
Б – митоз. В его результате из одной клетки материнской образуется две дочерние с одинаковым, идентичным материнской клетке, набором хромосом. Так, воспроизводятся новые клетки с количественно и качественно новой генетической информацией. Митоз необходим для нормального развития и роста многоклеточного организма.


5. Заполните таблицу.

Фазы митоза

3-3-5

6. Что такое апоптоз? Каково его биологическое значение?
Апоптоз – это «запрограммированная» клеточная смерть. Нужен для того, чтобы организм постепенно старел и в конце погибал. Организм не должен быть бессмертен, должны появляться новые организмы-потомки, а вид – эволюционировать.


7. Что происходит в организме в результате нарушения процессов апоптоза?
В результате ослабления апоптоза возникают аутоиммунные заболевания и злокачественные опухоли. При усилении апоптоза возникают дегенеративные процессы, уродства с дефектами тканей.


8. Для каких клеток характерен амитоз? Приведите примеры.
При амитозе не происходит равномерного распределения ДНК между дочерними клетками. Иногда не происходит цитокинез и образуется двуядерная клетка. Амитоз характерен для клеток отмирающих тканей и злокачественных опухолей.


Бесполое размножение

1. Дайте определение понятий.
Бесполое размножение – форма размножения, при котором делится одноклеточный организм или клетки многоклеточного организма и происходит образование дочерних особей.
Вегетативное размножение – вид бесполого размножения многоклеточного организма, при котором потомство развивается из группы родительских клеток.


2. Какова биологическая роль бесполого размножения?
Бесполое размножение позволяет быстро увеличивать численность данного вида в благоприятных условиях. Однако при таком размножении не происходит увеличения генетического разнообразия вида.


3. Составьте схему.

3-3-32

Половое размножение. Мейоз

1. Дайте определения понятий.
Половое размножение – форма размножения, при которой особи каждого следующего поколения возникают в результате слияния двух специализированных гаплоидных леток – гамет.
Половой процесс – процесс слияние половых клеток (гамет), в результате которого возникает зигота.
Мейоз – деление ядра эукариотической клетки с уменьшением числа хромосом в два раза.
Гаметы – репродуктивные клетки, имеющие гаплоидный набор хромосом и участвующие в половом размножении.


2. Какова биологическая роль полового размножения?
При половом размножении происходит увеличение генетического разнообразия вида. Потомки получают возможность адаптироваться к постоянно меняющимся условиям окружающей среды, и другие новые признаки.


3. Заполните таблицу.

Фазы мейоза

3-3-33


4. Закончите схему.


Изменение хромосомного набора клеток (n) и числа молекул ДНК (с) в процессе мейоза

0-3-3

5. Какие способы полового размножения вам известны?
Конъюгация – форма полового процесса, при котором происходит слияние двух физиологически равноценных клеток. Наблюдается у некоторых одноклеточных организмов.
Копуляция – половой процесс, слияние двух половых клеток (гамет); соединение двух особей при половом акте.
Изогамия – тип полового размножения, при котором женские и мужские гаметы неотличимы друг от друга.
Гетерогамия – тип полового размножения, при котором женские гаметы крупные и неподвижные (яйцеклетки), а мужские маленькие и подвижные (сперматозоиды).


6. Рассмотрите в учебнике рис. 51 на с. 123. Заполните таблицу.

Образование половых клеток (гаметогенез)

3-3-6

7. Охарактеризуйте биологическую сущность гаметогенеза.
Гаметогенез – это процесс образования половых клеток: из одной диплоидной клетки образуется 4 гаплоидных. Половые клетки должны иметь гаплоидный набор, чтобы при последующем половом размножении организма у его потомков сохранялся постоянный набор хромосом (генотип).


8. Рассмотрите рисунок. Определите, какие рисунки соответствуют митозу, а какие – мейозу. Объясните, по каким признакам вы провели различение этих процессов. Распределите цифровые обозначение (1-12) в соответствии с принадлежностью изображенных фаз к типам деления клетки, в последовательности их протекания.
На рисунках 2, 5, 7, 8 – показан митоз. Здесь мы видим 4 стадии, от начала образование хромосом с двумя хроматидами, до образования двух клеток с деспирализованными хромосомами. Все хромосом одной клетки – одного цвета.
На рисунках 1, 3, 4, 6, 9,10, 11, 12 изображен мейоз. Здесь мы можем увидеть два деления, в самом конце образуется 4 гаплоидных клетки. Хромосомы показаны с участками разных цветов, так как в диплоидной клетке находятся хромосомы мужские и женские, затем между ними происходит конъюгация и кроссинговер.
Митоз: 8, 2, 5, 7.
Мейоз: 4, 6, 1, 3, 9, 11, 10, 12.


Оплодотворение и его значение

1. Дайте определение понятий.
Оплодотворение – процесс слияния гамет.
Зигота – первая клетка нового организма, образовавшаяся в результате оплодотворения.
Двойное оплодотворение – половой процесс у покрытосеменных растений, при котором оплодотворяются как яйцеклетка, так и центральная клетка зародышевого мешка двумя спермиями.


2. Какова биологическая роль оплодотворения?
При оплодотворении сперматозоид сливается с яйцеклеткой. Только в результате этого процесса возникает зигота, содержащая генетический материал обоих родителей.


3. Чем внешнее оплодотворение отличатся от внутреннего?
Внешнее оплодотворение происходит вне организма самки, обычно в водной среде (рыбы, моллюски, земноводные).
При внутреннем оплодотворении «встреча» сперматозоида и яйцеклетки происходит в половых путях самки (наземные животные).


4. В чем суть двойного оплодотворения у цветковых растений?
Суть двойного оплодотворения – в образования диплоидной зиготы (1 спермий и яйцеклетка), из которой далее развивается зародыш семени, и слияния второго спермия с центральной диплоидной клеткой, в результате чего образуется триплоидная клетка. Из триплоидной клетки в будущем развивается эндосперм, в котором запасаются питательные вещества.



Тема 3.4. Индивидуальное развитие организма (онтогенез).

Индивидуальное развитие организма (онтогенез). Причины нарушения онтогенеза

1. Дайте определения понятий.
Онтогенез – процесс индивидуального развития особи от начала ее существования до конца жизни.
Метаморфоз – процесс превращения личинки во взрослую особь.
Плацента – эмбриональный орган у всех самок плацентарных млекопитающих, некоторых сумчатых, живородящих хрящевых рыб, а также ряда других групп животных, позволяющий осуществлять перенос материала между циркуляционными системами плода и матери.


2. Какое биологическое значение имеет существование личиночной стадии развития в жизненном цикле некоторых животных? Ответ проиллюстрируйте конкретным примером.
Смысл существования личинок заключается в том, что они питаются другой пищей, и, таким образом, расширяется пищевая база вида. Например, питание гусениц (листья) и бабочек (нектар) или головастиков (зоопланктон) и лягушек (насекомые).


3. Заполните таблицу.

Типы онтогенеза

3-4-3

4. Сроки периодов онтогенеза у разных животных неодинаковы. Выскажите предположение, от чего они зависят. Приведите примеры.
У многих позвоночных большую часть своего существования особь находится во взрослом состоянии. У многих насекомых взрослая стадия – самая короткая и длится всего несколько часов, необходимых для оставления потомства. У примитивных животных личинки живут долго, накапливая необходимые вещества для размножения. Более развитые животные живут долго во взрослом состоянии, чтобы не только оставить потомство, но и передать свой жизненный опыт молодому поколению.


5. Рассмотрите рисунок, на котором изображен жизненный цикл многоклеточного животного она примере рыбы. Подпишите, что изображено под цифрами 1-9.
1 – взрослая самка
2 – взрослый самец
3 – гаметы
4 – оплодотворение яйцеклетки
5 – зигота
6 – икринка
7 – личинка
8 – малек
9 – молодая особь (неполовозрелая).


Какие из указанных на рисунке этапов относятся к эмбриональному периоду развития? 4, 5, 6.
Какие этапы относятся к постэмбриональному периоду? 7, 8, 9, 1, 2.


6. Каковы основные причины, вызывающие нарушения онтогенеза?
Нарушения онтогенеза могут вызвать многие факторы: это и неблагоприятные воздействия окружающей среды, влияющие на зародыш (химические вещества, радиация, прием лекарств, алкоголя и курение у человека), а также болезни и инфекции у матери.


7. Выполните самостоятельную работу.
Выявление признаков сходства зародышей человека и других млекопитающих как доказательство их родства.
Цель работы: выявить признаки сходства зародышей человека и других млекопитающих.


Ход работы
1. Рассмотрите рис. 71 на стр. 191 учебника.
2. Выявите черты сходства зародышей человека с зародышами свиньи.
На ранних стадиях развития эмбрионы свиньи и человека имеют большое сходство. На более поздних стадиях зародыши все более и более отличаются по внешнему и внутреннему строению. Так, в ходе развития зародыша свиньи вначале появляются свойство позвоночных, затем – класса млекопитающих, и лишь потом свойства данного конкретного вида – свиньи.
3. Ответьте на вопрос: о чем свидетельствует сходство зародышей?
Сходство зародышей разных систематических групп свидетельствует об общности их происхождения.


8. Сформулируйте суть биогенетического закона.
Эмбрионы обнаруживают, уже начиная с самых ранних стадий, известное общее сходство в пределах типа.


9. У животных встречаются циклы развития с полным и неполным превращением. Чем отличаются эти типы развития? Приведите примеры животных, для которых они характерны?
Цикл развития с полным превращением включает с себя несколько личиночных стадий. Например, яйцо, гусеница, куколка, бабочка. Цикл развития с неполным превращением включает в себя только одну личиночную стадию. Например, икринка, головастик, лягушка.


Индивидуальное развитие человека. Репродуктивное здоровье человека

1. Дайте определение понятий.
Эмбриональный период развития – период, начинающийся с оплодотворения и представляющий собой процесс формирования сложного многоклеточного организма, в котором представлены все системы органов.
Постэмбриональный период развития – период, начинающийся с завершения эмбрионального и включающий в себя половое созревание, взрослое состояние, старость и заканчивающийся смертью.
Репродуктивное здоровье – состояние полного физического и социального благополучия, а не только отсутствие заболеваний репродуктивной системы, нарушения ее функций и/или процессов в ней, а также способность к воспроизведению.


2. Заполните таблицу.

Этапы индивидуального развития человека

3-4-21

3-4-22


3. Соотнесите органы и структуры организма человека с зародышевыми листками, из которых они формируются в процессе дифференцировки клеток. Внесите в таблицу соответствующие цифры.


3-4-30

1. Блуждающий нерв
2. Головной мозг
3. Желудок
4. Кровеносные сосуды
5. Легкие
6. Мышцы
7. Печень
8. Половые железы
9. Почки
10. Сердце
11. Скелет
12. Слюнные железы
13. Спинной мозг
14. Толстый кишечник
15. Эпидермис кожи.


4. Какое влияние оказывает алкоголь, никотин, наркотические вещества на развитие зародыша человека?
Клетки зародыша очень чувствительны к неблагоприятным воздействиям из окружающей среды. Особо опасным является никотин, алкоголь и наркотики, проникающие в эмбрион через плаценту от матери. Ребенок рождается с алкогольной или никотиновой зависимостью, с поврежденной нервной или эндокринной системой, иногда – с уродствами.


5. Что понимают под здоровым образом жизни?
Здоровый образ жизни — образ жизни человека, направленный на профилактику болезней и укрепление здоровья.


6. Каково биологическое значение смерти как финальной стадии онтогенеза?
Смерть – это прекращение жизнедеятельности организма. Однако смерть необходима для эволюционного процесса. Без смерти не происходила бы смена поколений – одна из основных движущих сил эволюции.



Тема 3.5. Наследственность и изменчивость.

Наследственность и изменчивость – свойства организмов. Генетика как наука

1. Дайте определения понятий.
Наследственность – способность организмов передавать свои признаки и особенности развития потомству.
Изменчивость – разнообразие признаков среди представителей данного вида, а также свойство потомков приобретать отличия от родительских форм.
Генетика – наука о закономерностях наследственности и изменчивости.


2. Охарактеризуйте вклад известных вам ученых в развитие генетики как науки, заполнив таблицу.

История развития генетики

3-5-2

3. Какие методы генетики как науки вам известны?
Основной метод генетики – гибридологический. Это скрещивание определенных организмов и анализ их потомства. Этот метод использовал Г. Мендель.
Генеалогический – изучение родословных. Позволяет определить закономерности наследования признаков.
Близнецовый – сравнение однояйцевых близнецов, позволяет изучать модификационную изменчивость (определять воздействие генотипа и среды на развитие ребенка).
Цитогенетический – изучение под микроскопом хромосомного набора – числа хромосом, особенностей их строения. Позволяет выявлять хромосомные болезни.


4. В чем состоит сущность гибридологического метода изучения наследования признаков?
Гибридологический метод – один из методов генетики, способ изучения наследственных свойств организма путем скрещивания его с родственной формой и последующим анализом признаков потомства.


5. Почему горох можно считать удачным объектом генетических исследований?
Виды гороха отличаются друг от друга малым количеством хорошо отличимых признаков. Горох легко выращивать, в условиях Чехии он размножается несколько раз в год. Кроме того, в природе горох является самоопылителем, но в эксперименте самоопыление легко предотвратить, и исследователь легко может опылить растение одной пыльцой с другого растения.


6. Наследование каких пар признаков у гороха изучал Г. Мендель?
Мендель использовал 22 чистые линии гороха. Растения этих линий имели сильно выраженные отличия друг от друга: форма семян (круглые – морщинистые); окраска семян (желтые – зеленые); форма бобов (гладкие – морщинистые); расположение цветков на стебле (пазушные – верхушечные); высота растения (нормальные – карликовые).


7. Что понимают в генетике под чистой линией?
Чистая линия в генетике – это группа организмов, имеющих некоторые признаки, которые полностью передаются потомству в силу генетической однородности всех особей.


Закономерности наследования. Моногибридное скрещивание

1. Дайте определения понятий.
Аллельные гены – гены, ответственные за проявление одного признака.
Гомозиготный организм – организм, содержащий два одинаковых аллельных гена.
Гетерозиготный организм – организм, содержащий два различных аллельных гена.


2. Что понимают под моногибридным скрещиванием?
Моногибридное скрещивание — скрещивание форм, отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных признаков.


3. Сформулируйте правило единообразия гибридов первого поколения.
При скрещивании двух гомозиготных организмов, отличающихся друг от друга одним признаком, все гибриды первого поколения будут иметь признак одного из родителей, и поколение по данному признаку будет единообразным.


4. Сформулируйте правило расщепления.
При скрещивании двух потомков (гибридов) первого поколения между собой во втором поколении наблюдается расщепление и снова появляются особи с рецессивными признаками; эти особи составляют ¼ часть от всего числа потомков первого поколения.


5. Сформулируйте закон чистоты гамет.
При образовании в каждую из них попадает только один из двух «элементов наследственности», отвечающий за данный признак.


6. Используя общепринятые условные обозначения, составьте схему моногибридного скрещивания.

3-5-2-2

Охарактеризуйте на данном примере цитологические основы моногибридного скрещивания.
Р – родительское поколение, F1 – первое поколение потомков, F2 – второе поколение потомков, А – ген, отвечающий за доминантный признак, а – ген, отвечающий за рецессивный признак.
В результате мейоза в гаметах родительских особей будет присутствовать по одному гену, отвечающему за наследование определенного признака (А или а). В первом поколении соматические клетки будут гетерозиготными (Аа), поэтому половина гамет первого поколения будет содержать ген А, а другая половина – ген а. В результате случайных комбинаций гамет во втором поколении возникнут следующие комбинации: АА, Аа, аА, аа. Особи с тремя первыми комбинациями генов будут иметь одинаковый фенотип (из-за наличия доминантного гена), а с четвертой – иной (рецессивный).


7. Решите генетическую задачу на моногибридное скрещивание.
Задача 1.
У арбуза зеленая окраска плода доминирует над полосатой. От скрещивания зеленоплодного сорта с полосатоплодным получены гибриды первого поколения, имеющие плоды зеленой окраски. Гибриды переопылили и получили 172 гибрида второго поколения. 1) Сколько типов гамет образует растение зеленоплодного сорта? 2) Сколько растений F2 будут гетерозиготными? 3) Сколько разных генотипов будет в F2? 4) Сколько в F2 будет растений с полосатой окраской плодов? 5) Сколько гомозиготных растений с зеленой окраской плодов будет в F2?
Решение
А – зеленая окраска, а – полосатая окраска.
Так как при скрещивании растений с зелеными и полосатыми плодами получили растения с зеленым плодом, можно сделать вывод, что родительские особи были гомозиготными (АА и аа) (по правилу единообразия гибридов первого поколения Менделя).
Составим схему скрещивания.


3-5-2-7

Ответы:
1. 1 или 2 (в случае гетерозиготы)
2. 86
3. 3
4. 43
5. 43.


Задача 2.
Длинная шерсть у кошек рецессивна по отношению к короткой. Длинношерстная кошка, скрещенная с гетерозиготным короткошерстным котом, принесла 8 котят. 1) Сколько типов гамет образуется у кота? 2) Сколько типов гамет образуется у кошки? 3) Сколько фенотипически разных котят в помете? 4) Сколько генотипически разных котят в помете? 5) Сколько котят в помете с длинной шерстью?
Решение
А – короткая шерсть, а – длинная шерсть. Так как у кошки была длинная шерсть, она гомозиготна, ее генотип аа. У кота генотип Аа (гетерозиготный, короткая шерсть).
Составим схему скрещивания.


3-5-2-8

Ответы:
1. 2
2. 1
3. 4 с длинной и 4 с короткой
4. 4 с генотипом Аа, и 4 с генотипом аа
5. 4.


Множественные аллели. Анализирующее скрещивание

1. Дайте определения понятий.
Фенотип – совокупность всех признаков и свойств организма, которые выявляются в процессе индивидуального развития в данных условиях и являются результатом взаимодействия генотипа с комплексом факторов внутренней и внешней среды.
Генотип – это совокупность всех генов организма, являющихся его наследственной основой.


2. Почему понятия о доминантном и рецессивном генах являются относительными?
У гена какого-либо признака могут быть и другие «состояния», которые нельзя назвать ни доминантными, ни рецессивными. Это явление может произойти в результате мутаций и называется «множественный аллелизм».


3. Что понимают под множественным аллелизмом?

Множественный аллелизм — это существование в популяции более двух аллелей данного гена.

4. Заполните таблицу.

Типы взаимодействия аллельных генов

3-5-3-4

5. Что такое анализирующее скрещивание и каково его практическое значение?
Анализирующее скрещивание используют для установления генотипа особей, которые не различаются по фенотипу. При этом особь, генотип которой нужно установить, скрещивают с особью, гомозиготной по рецессивному гену (аа).


6. Решите задачу на анализирующее скрещивание.
Задача.


Белая окраска венчика у флокса доминирует над розовой. Скрещено растение с белой окраской венчика с растением, имеющим розовую окраску. Получено 96 гибридных растений, из которых 51 имеет белую окраску, а 45 – розовую. 1) Какие генотипы имеют родительские растения? 2) Сколько типов гамет может образовывать растение с белой окраской венчика? 3) Сколько типов гамет может образовывать растение с розовой окраской венчика? 4) Какое соотношение по фенотипу можно ожидать в поколении F2 от скрещивания между собой гибридных растений F1 с белыми цветками?
Решение.
А – белая окраска, а – розовая окраска. Генотип одного растения А.. – белый, второго аа – розовый.
Так как в первом поколении наблюдается расщепление 1:1 (51:45), генотип первого растения Аа.
Составим схему скрещивания.


3-5-3-6

Ответы:
1. Аа и аа.
2. 2
3. 1
4. 3 с белым венчиком:1 с розовым венчиком.


Дигибридное скрещивание

1. Дайте определения понятий.
Дигибридное скрещивание – скрещивание особей, у которых учитывают отличия друг от друга по двум признакам.
Решетка Пеннета – это таблица, предложенная английским генетиком Реджинальдом Пеннетом в качестве инструмента, представляющего собой графическую запись для определения сочетаемости аллелей из родительских генотипов.


2. Какое соотношение фенотипов получается при дигибридном скрещивании дигетерозигот? Ответ проиллюстрируйте, расписав решетку Пеннета.
А – Желтая окраска семян
а – Зеленая окраска семян
В – Гладкая форма семян
в – Морщинистая форма семян.
Желтый гладкий (ААВВ) × Зеленый морщинистый (аавв) =
Р: АаВв×АаВв (дигетерозиготы)
Гаметы: АВ, Ав, аВ, ав.
F1 в таблице:


3-5-4-2

Ответ: 9 (желтых гладких):3 (зеленых гладких):3 (желтых морщинистых):1 (зеленых морщинистых).

3. Сформулируйте закон независимого наследования признаков.
При дигибридном скрещивании гены и признаки, за которые эти гены отвечают, наследуются независимо друг от друга.


4. Решите генетические задачи на дигибридное скрещивание.
Задача 1.


Черная окраска у кошек доминирует над палевой, а короткая шерсть – над длинной. Скрещивались чистопородные персидские кошки (черные длинношерстные) с сиамскими (палевые короткошерстные). Полученные гибриды скрещивались между собой. Какова вероятность получения в F2 чистопородного сиамского котенка; котенка, фенотипически похожего на персидского; длинношерстного палевого котенка (выразить в частях)?
Решение:
А – черная окраска, а – палевая.
В – короткая шерсть, в – длинная.
Определим генотипы родителей, типы гамет и запишем схему скрещивания.


3-5-4-41

Составим решетку Пеннета.

3-5-4-42

Ответ:
1) 1/16
2) 3/16
3) 1/16.


Задача 2.

У томатов округлая форма плодов доминирует над грушевидной, а красная окраска плодов – над желтой. От скрещивания гетерозиготного растения с красной окраской и грушевидной формой плодов и желтоплодного с округлыми плодами получено 120 растений. 1) Сколько типов гамет образует гетерозиготное растение с красной окраской плодов и грушевидной формой? 2) Сколько разных фенотипов получилось от такого скрещивания? 3) Сколько разных генотипов получилось от такого скрещивания? 4) Сколько получилось растений с красной окраской и округлой формой плодов? 5) Сколько растений получилось с желтой окраской и округлой формой плодов?
Решение
А – округлая форма, а – грушевидная форма.
В – красная окраска, в – желтая окраска.
Определим генотипы родителей, типы гамет и запишем схему скрещивания.


3-5-4-43

Составим решетку Пеннета.

3-5-4-44

Ответ:
1. 2
2. 4
3. 4
4. 30
5. 30.




Хромосомная теория наследственности. Современные представления о гене и геноме

1. Дайте определения понятий.
Кроссинговер – процесс обмена участками гомологичных хромосом во время конъюгации в профазе I мейоза.
Хромосомная карта – это схема взаимного расположения и относительных расстояний между генами определенных хромосом, находящихся в одной группе сцепления.


2. В каком случае происходит нарушение закона независимого наследования признаков?
При кроссинговере происходит нарушение закона Моргана, и гены одной хромосомы не наследуются сцепленно, так как часть из них заменяется на аллельные гены гомологичной хромосомы.


3. Напишите основные положения хромосомной теории наследственности Т. Моргана.
• Ген представляет собой участок хромосомы.
• Аллельные гены (гены, отвечающие за один признак) расположены в строго определенных местах (локусах) гомологичных хромосом.
• Гены располагаются в хромосомах линейно, то есть друг за другом.
• В процессе образования гамет между гомологичными хромосомами происходит конъюгация, в результате которой они могут обмениваться аллельными генами, то есть может происходить кроссинговер.


4. Сформулируйте закон Моргана.
Гены, находящиеся в одной хромосоме, при мейозе попадают в одну гамету, то есть наследуются сцепленно.


5. От чего зависит вероятность расхождения двух неаллельных генов при кроссинговере?
Вероятность расхождения двух неаллельных генов при кроссинговере зависит от расстояния между ними в хромосоме.


6. Что лежит в основе составления генетических карт организмов?
Подсчет частоты кроссинговера между какими-либо двумя генами одной хромосомы, отвечающими за различные признаки, дает возможность точно определить расстояние между этими генами, а значит, и начать построение генетической карты, которая представляет собой схему взаимного расположения генов, составляющих одну хромосому.


7. Для чего составляют хромосомные карты?
При помощи генетических карт можно узнать расположение генов животных и растений и информацию из них. Это поможет в борьбе с различными неизлечимыми пока заболеваниями.


Наследственная и ненаследственная изменчивость

1. Дайте определения понятий.

Норма реакции – способность генотипа формировать в онтогенезе, в зависимости от условий среды, разные фенотипы. Она характеризует долю участия среды в реализации признака и определяет модификационную изменчивость вида.
Мутация – стойкое (то есть такое, которое может быть унаследовано потомками данной клетки или организма) преобразование генотипа, происходящее под влиянием внешней или внутренней среды.
2. Заполните таблицу.


3-5-5-2

3. От чего зависят пределы модификационной изменчивости?
Пределы модификационной изменчивости зависят от нормы реакции, которая обусловлена генетически и наследуется.


4. Что имеют общего и чем отличаются комбинативная и мутационная изменчивость?
Общее: оба вида изменчивости обусловлены изменениями в генетическом материале.
Отличия: комбинативная изменчивость возникает из-за рекомбинации генов во время слияния гамет, а мутационная вызвана действием на организм мутагенов.


5. Заполните таблицу.

Виды мутаций

3-5-5-5

6. Что понимают под мутагенными факторами? Приведите соответствующие примеры.
Мутагенные факторы – воздействия, приводящие к возникновениям мутаций.
Это могут быть физические воздействия: ионизирующее излучение и ультрафиолетовое излучение, повреждающее молекулы ДНК; химические вещества, нарушающие структуры ДНК и процессы репликации; вирусы, встраивающие свои гены в ДНК клетки-хозяина.



Наследование признаков у человека. Наследственные болезни у человека


1. Дайте определения понятий.
Генные заболевания – болезни, причинами которых являются генные или хромосомные мутации.
Хромосомные болезни – болезни, вызванные изменением числа хромосом или их строением.


2. Заполните таблицу.

Наследование признаков у человека

3-5-6-21

3-5-6-22

3. Что понимают под наследованием, сцепленным с полом?
Наследованием, сцепленное с полом – это наследование признаков, гены которых расположены в половых хромосомах.


4. Какие признаки у человека наследуются сцепленно с полом?
Сцепленно с полом у человека наследуются гемофилия и дальтонизм.


5. Решите генетические задачи на наследование признаков у человека, в том числе на наследование, сцепленное с полом.
Задача 1.


У человека ген длинных ресниц доминирует над геном коротких ресниц. Женщина с длинными ресницами, у отца которой были короткие ресницы, вышла замуж за мужчин с короткими ресницами. 1) Сколько типов гамет образуется у женщины? 2) Сколько типов гамет образуется у мужчин? 3) Какова вероятность рождения в данной семье ребенка с длинными ресницами (в %)? 4) Сколько разных генотипов и сколько фенотипов может быть среди детей данной супружеской пары?
Решение
А – длинные ресницы
а – короткие ресницы.
Женщины гетерозиготна (Аа), так как у отца были короткие ресницы.
Мужчина гомозиготен (аа).


3-5-6-51

Ответ:
1. 2
2. 1
3. 50
4. 2 генотипа (Аа) и 2 фенотипа (длинные и короткие ресницы).


Задача 2.

У человека свободная мочка уха доминирует над несвободной, а гладкий подбородок рецессивен по отношению к подбородку с треугольной ямкой. Эти признаки наследуются независимо. От брака мужчины с несвободной мочкой уха и треугольной ямкой на подбородке и женщины, имеющей свободную мочку уха и гладкий подбородок, родился сын с гладким подбородком и несвободной мочкой уха. Какова вероятность рождения в этой семье ребенка с гладким подбородком и свободной мочкой уха; с треугольной ямкой на подбородке (в %)?
Решение
А – свободная мочка уха
а – несвободная мочка уха
В – треугольная ямка
в – гладкий подбородок.
Так как у пары родился ребенок, с гомозиготными признаками (аавв), генотип матери Аавв, а отца – ааВв.
Запишем генотипы родителей, типы гамет и схему скрещивания.


3-5-6-52

Составим решетку Пеннета.

3-5-6-53

Ответ:
1. 25
2. 50.


Задача 3.

У человека ген, вызывающий гемофилию, рецессивен и находится в Х-хромосоме, а альбинизм обусловлен аутосомным рецессивным геном. У родителей, нормальных по этим признакам, родился сын альбинос и гемофилик. 1) Какова вероятность того, что у их следующего сына проявятся эти два аномальных признака? 2) Какова вероятность рождения здоровых дочерей?
Решение:
Х° - наличие гемофилии (рецессивен), Х – отсутствие гемофилии.
А – нормальный цвет кожи
а – альбинос.
Генотипы родителей:
Мать - Х°ХАа
Отец – ХУАа.
Составим решетку Пеннета.


3-5-6-54

Ответ: вероятность проявления признаков альбинизма и гемофилии (генотип Х°Уаа) – у следующего сына - 6,25%. Вероятность рождения здоровых дочерей – (генотип ХХАА) – 6,25%.

Задача 4.

Гипертония у человека определяется доминантным аутосомным геном, а оптическая атрофия вызывается рецессивным геном, сцепленным с полом. Женщина с оптической атрофией вышла замуж за мужчину с гипертонией, у которого отец также был с гипертонией, а мать была здорова. 1) Какова вероятность, что ребенок в этой семье будет страдать обеими аномалиями (в %)? 2) Какова вероятность рождения здорового ребенка (в %)?
Решение.
Х° - наличие атрофии (рецессивен), Х – отсутствие атрофии.
А – гипертония
а – нет гипертонии.
Генотипы родителей:
Мать - Х°Х°аа (так как больна атрофией и без гипертонии)
Отец – ХУАа (так как не болен атрофией и его отец был с гипертонией, а мать здорова).
Составим решетку Пеннета.


3-5-6-55

Ответ:
1. 25
2. 0 (только 25% дочерей не будут иметь данных недостатков, но они будут носителями атрофии и без гипертонии).



Тема 3.6. Генетика — теоретическая основа селекции. Селекция. Биотехнология.

Генетика – теоретическая основа селекции. Селекция и ее методы

1. Дайте определения понятий.
Селекция – наука о выведении новых и совершенствовании уже существующих старых сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов с необходимыми человеку свойствами.
Сорт – популяция растений, искусственно созданная человеком, которая характеризуется определенным генофондом, наследственно закрепленными морфологическими и физиологическими признаками, определенным уровнем и характером продуктивности.
Порода – популяция животных, искусственно созданная человеком, которая характеризуется определенным генофондом, наследственно закрепленными морфологическими и физиологическими признаками, определенным уровнем и характером продуктивности.
Штамм – популяция микроорганизмов, искусственно созданная человеком, которая характеризуется определенным генофондом, наследственно закрепленными морфологическими и физиологическими признаками, определенным уровнем и характером продуктивности.


2. Каковы основные задачи селекции как науки?
• Повышение продуктивности сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов;
• Изучение разнообразия сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов;
• Анализ закономерностей наследственной изменчивости при гибридизации и мутационном процессе;
• Исследование роли среды в развитии признаков и свойств организмов;
• Разработка систем искусственного отбора, способствующих усилению и закреплению полезных для человека признаков у организмов с разными типами размножения;
• Создание устойчивых к заболеваниям и климатическим условиям сортов и пород;
• Получение сортов, пород и штаммов, пригодных для механизированного промышленного выращивания и разведения.


3. Что является теоретической базой селекции?
Теоретической базой селекции является генетика. Она также использует достижения теории эволюции, молекулярной биологии, биохимии и других биологических наук.


4. Заполните таблицу.

Методы селекции

3-6-41

3-6-42

5. Какое значение имеет селекция в хозяйственной деятельности человека?
Селекция позволяет повышать продуктивность сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов; разрабатывать системы искусственного отбора, способствующие усилению и закреплению полезных для человека признаков у различных организмов; создавать устойчивые к заболеваниям и климатическим условиям сорта и породы; получать сорта, породы и штаммы, пригодные для механизированного промышленного выращивания и разведения.


Учение Н. И. Вавилова о центрах многообразия и происхождения культурных растений

1. Дайте определения понятий.
Центр многообразия и происхождения – территория (географическая область), в пределах которой формировался вид или другая систематическая категория сельскохозяйственных культур и откуда они распространились.
Гомологический ряд – сходный ряд наследственной изменчивости у генетически близких видов и родов.


2. Сформулируйте закон гомологических рядов наследственной изменчивости.
Виды и роды, генетически близкие, характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости с такой правильностью, что, зная ряд форм в пределах одного вида, можно предвидеть нахождение параллельных форм у других видов и родов. Чем ближе генетически расположены в общей системе роды и виды, тем полнее сходство в рядах их изменчивости. Целые семейства растений в общем характеризуется определенным циклом изменчивости, проходящий через все роды и виды, составляющие семейство.


3. Заполните таблицу.

Центры происхождения и многообразия культурных растений

3-6-43

Биотехнология, ее достижения и перспективы развития

1. Дайте определения понятий.
Биотехнология – дисциплина, изучающая возможности использования живых организмов, их систем или продуктов их жизнедеятельности для решения технологических задач, а также возможности создания живых организмов с необходимыми свойствами методом генной инженерии.
Клеточная инженерия – это создание клеток нового типа на основе их гибридизации, реконструкции и культивирования. В узком смысле слова под этим термином понимают гибридизацию протопластов или животных клеток, в широком – различные манипуляции с ними, направленные на решение научных и практических задач.
Генная инженерия – совокупность приемов, методов и технологий получения рекомбинантных РНК и ДНК, выделения генов из организма, осуществления манипуляций с генами и введения их в другие организмы.


2. Какова роль биотехнологии в практической деятельности человека?
Процессы биотехнологии используются в хлебопечении, виноделии, пивоварении, приготовлении кисломолочных продуктов; микробиологические процессы – для получения ацетона, бутанола, антибиотиков, витаминов, кормового белка; биотехнология также включает в себя использование живых организмов, их систем или продуктов их жизнедеятельности для решения технологических задач, возможность создания живых организмов с необходимыми свойствами.


3. Каковы перспективы развития биотехнологии?
Дальнейшее развитие биотехнологии поможет решить ряд важнейших задач:
• Решить проблему нехватки продовольствия.
• Повысить урожайность культурных растений, создавать более устойчивые к неблагоприятным воздействиям сорта, а также находить новые способы защиты растений.
• Создавать новые биологические удобрения, биогумус.
• Находить альтернативные источники животного белка.
• Размножать растения вегетативно при помощи метода культуры тканей.
• Создавать новые лекарства и БАДы.
• Проводить раннюю диагностику инфекционных заболеваний и злокачественных новообразований.
• Получать экологически чистые виды топлива путем переработки отходов промышленного и сельскохозяйственного производства.
• Перерабатывать полезные ископаемые новыми способами.
• Использовать методы биотехнологии в большинстве отраслей деятельности во благо человечества.


4. В чем вы видите возможные негативные последствия неконтролируемых исследований в области биотехнологии?
Трансгенные продукты могут принести вред здоровью, вызывать злокачественные опухоли клонирование человека негуманно и противоречит мировоззрениям многих наций. Новейшие разработки биотехнологии могут привести к неконтролируемым последствиям: созданию новых вирусов и микроорганизмов, чрезвычайно опасных для человека, а также к контролируемым: созданию биологического оружия.



Тема 4.1. История эволюционных идей.

История эволюционных идей. Значение работ К. Линней, учения Ж. Б. Ламарка

1. Дайте определения понятий.
Эволюция – необратимое историческое развитие живой природы.


2. Заполните таблицу.

История развития эволюционных идей (до ХХ века).

4-1-1-2

3. Каковы сильные и слабые стороны системы органического мира К. Линнея?
Разработал первую относительно удачную искусственную систему органического мира. За основу своей системы он принял вид и его считал элементарной единицей живой природы. Близкие виды объединились им в роды, роды в отряды, отряды в классы. Ввел в систематику принцип бинарной номенклатуры.
Недостатки системы Линнея состояли в том, что при классификации он учитывал лишь 1-2 признака (у растений — число тычинок, у животных — строение дыхательной и кровеносной системы), не отражающих подлинного родства, поэтому далекие роды оказались в одном классе, а близкие — в разных. Виды в природе Линней считал неизменными, созданными Творцом.


4. Сформулируйте основные положения эволюционной теории Ж. Б. Ламарка.
Пункты эволюционной теории Ламарка:
• Первые организмы произошли из неорганической природы путем самозарождения. Их дальнейшее развитие привело к усложнению живых существ.
• У всех организмов существует стремление к совершенствованию, изначально заложенное в них Богом. Этим объясняется механизм усложнения живых существ.
• Процесс самозарождения жизни продолжается постоянно, что объясняет одновремен¬ное наличие в природе и простых, и более сложных организмов.
• Закон упражнения и неупражнения органов: постоянное употребление органа ведет к его усиленному развитию, а неупотребление — к ослаблению и исчезновению.
• Закон наследования благоприобретенных признаков: изменения, возникшие под действием постоянных упражнений и неупражнений органов, наследуются. Так, считал Ламарк, сформировалась, например, длинная шея жирафа и слепота крота.
Главным фактором эволюции считал прямое воздействие среды.


5. За что критиковали теорию Ж. Б. Ламарка современники?
Ламарк ошибочно полагал, что изменение среды всегда вызывает у организмов полезные изменения. Кроме того, он не мог объяснить, откуда у организмов возникает «стремление к прогрессу», и почему следует считать наследственным свойство организмов целесообразно реагировать на внешние воздействия.
6. Какие прогрессивные черты усматривают современные ученые-эволюционисты в теории Ж. Б. Ламарка?
В книге «Философия зоологии» Ламарк предположил, что в течение жизни каждая особь изменяется, приспосабливается к окружающей среде. Он утверждал, что разнообразие животных и растений есть результат исторического развития органического мира – эволюции, которую понимал как ступенчатое развитие, усложнение организации живых организмов от низших форм к высшим. Он предложил своеобразную систему организации мира, расположив в ней родственные группы в восходящем порядке – от простых к более сложным, в виде «лестницы».


Эволюционное учение Ч. Дарвина

1. Дайте определения понятий.
Факторы эволюции – по Дарвину, это естественный отбор, борьба за существование, мутационная и комбинативная изменчивости.
Искусственный отбор – выбор человеком наиболее ценных в хозяйственном или декоративном отношении особей животных и растений для получения от них потомства с желаемыми свойствами.


2. Какие аспекты социальной и научной обстановки начала и середины XIX века способствовали, на ваш взгляд, разработке эволюционной теории Ч. Дарвином?
К середине XX в. был сделан ряд важнейших обобщений и открытий, которые противоречили креационистским взглядам и способствовали укреплению и дальнейшему развитию идеи эволюции, что создало научные предпосылки для эволюционной теории Ч. Дарвина. Это развитие систематики, теория Ламарка, открытие Бэром закона зародышевого сходства и достижение других ученых, развитие биогеографии, экологии, сравнительной морфологии, анатомии, открытие клеточной теории, а также развитие селекции и народного хозяйства.


3. Заполните таблицу.

Этапы жизненного пути Ч. Дарвина

4-1-2-3

4. Сформулируйте основные положения эволюционного учения Ч. Дарвина.
1. Организмы изменчивы. Трудно найти такое свойство, по которому особи, принадлежащие к данному виду, были бы полностью тождественны.
2. Различия между организмами, хотя бы частично, передаются по наследству.
3. Теоретически популяции растений и животных стремятся размножиться в геометрической прогрессии, и теоретически любой организм может заполнить Землю очень быстро. Но этого не случается, так как жизненные ресурсы ограниченны, и в борьбе за существование выживает сильнейший.
4. В результате борьбы за существование происходит естественный отбор – выживают особи с полезными в данных условиях свойствами. Выжившие передают эти свойства своему потомству, то есть свойства эти закрепляются в череде последующихпоколений.


5. Заполните таблицу.

Сравнительная характеристика эволюционных теорий Ж. Б. Ламарка и Ч. Дарвина

4-1-2-5

6. Каково значение эволюционного учения Ч. Дарвина для развития биологической науки?
Учение Дарвина позволило привести в гармонию разрозненные знания о законах, которым подчиняется организация жизни на нашей планете. В прошедшем столетии эволюционное учение Дарвина было развито и конкретизировано благодаря созданию хромосомной теории наследственности, развитию молекулярно-генетических исследований, систематики, палеонтологии, экологии, эмбриологии и многих других областей биологии.


Борьба за существование и ее формы

1. Дайте определение понятия.
Борьба за существование – это один из движущих факторов эволюции, наряду с естественным отбором и наследственной изменчивостью, совокупность многообразных и сложных взаимоотношений, существующих между организмами и условиями среды.


2. Заполните таблицу.

Борьба за существование и ее формы

4-1-3-2-0

3. Какая из форм борьбы за существование является, по вашему мнению, самой напряженной? Ответ поясните.
Внутривидовая борьба протекает наиболее остро, так как у особей совпадает экологическая ниша. Организмы конкурируют за ограниченные ресурсы — пищевые, территориальные, самцы некоторых животных конкурируют между собой за оплодотворение самки, а также другие ресурсы. Для снижения остроты внутривидовой борьбы организмы вырабатывают различные приспособления — разграничение индивидуальных участков, сложные иерархические отношения. У многих видов организмы на разных этапах развития занимают разные экологические ниши, например, личинки жесткокрылых обитают в почве, а стрекоз — в воде, в то время как взрослые особи заселяют наземно-воздушную среду. Внутривидовая борьба приводит к гибели менее приспособленных особей, способствуя этим естественному отбору.


Естественный отбор и его формы

1. Дайте определения понятия.
Естественный отбор – это избирательное воспроизведение генотипов, которые в наилучшей степени отвечают сложившимся условиям жизни популяции. То есть, основной эволюционный процесс, в результате действия которого в популяции увеличивается число особей, обладающих максимальной приспособленностью (наиболее благоприятными признаками), в то время, как количество особей с неблагоприятными признаками уменьшается.


2. Заполните таблицу.

4-1-5-2

3. Что является следствием естественного отбора?
Изменение состава генофонда, удаление из популяции особей, свойства которых не дают преимуществ в борьбе за существование. Возникновение адаптаций организмов к условиям внешней среды.


4. В чем, на ваш взгляд, заключается творческая роль естественного отбора?
Роль естественного отбора заключается не только в отсеве нежизнеспособных особей. Движущая его форма сохраняет не отдельные признаки организма, а весь их комплекс, все присущие организму комбинации генов. Отбор создает приспособления и виды, убирая из генофонда популяции, неэффективные с точки зрения выживания генотипы. Результатом его действия являются новые виды организмов, новые формы жизни.



Тема 4.2. Современное эволюционное учение.

Вид и его критерии

1. Дайте определения понятий.
Биология – система наук, объектами изучения которой являются живые существа и их взаимодействие с окружающей средой.
Критерии вида – характерные признаки и свойства, по которым одни виды отличаются от других.


2. Заполните таблицу.

Критерии вида

4-2-1-2-0

3. Что такое виды-двойники? Приведите примеры.
Два разных вида могут не различаться по анатомическому строению, быть морфологически сходными, но в природе не скрещивающихся из-за наличия разных хромосомных наборов. Так, под названием «крыса черная» различают два вида-двойника: крыс, имеющих в кариотипе 38 и 49 хромосом; под названием «малярийный комар» существует 6 внешне не различимых видов-двойников; у рыбки щиповки – 3 вида двойника.


4. Как проявляется целостность вида?
Ни один из критериев в отдельности не может служить для определения вида. Охарактеризовать вид можно только по их совокупности.


Популяция – структурная единица вида и единица эволюции

1. Дайте определения понятий.
Популяция – группа одновидовых организмов, занимающих определенный участок территории внутри ареала вида, свободно скрещивающихся между собой и частично или полностью изолированных от других популяций.
Генофонд популяции – совокупность количества генетического материала, который слагается из генотипов отдельных особей.


2. Приведите примеры взаимоотношений организмов в популяциях.
Взаимоотношения в популяции могут быть следующие:
Конкуренция - борьба за одни и те же условия окружающей среды внутри одного вида.
Поедание одних особей другими внутри популяции.
Совместная защита от хищника.
Обмен генами при скрещивании в пределах одной популяции.
Гибель ослабленных особей и улучшение качественного состава популяции (генофонда).


3. Что изучает популяционная генетика?
Популяционная генетика изучает процессы изменения генетического состава популяций, возникновения новых свойств организмов и их закрепление посредством естественного отбора.


4. Как влияют мутационные процессы на генетический состав популяции?
Мутационный процесс ведет к увеличению разнообразия генофонда. Мутации распространяются и закрепляются благодаря комбинативной изменчивости.


5. Какое значение имеет мутационный процесс для эволюционных преобразований?
Мутационный процесс – это постоянный источник наследственной изменчивости. Вследствие мутаций изменяется генофонд популяции, что под воздействием различных факторов представляет собой элементарные эволюционные изменения. Мутационный процесс формирует резерв наследственной изменчивости в генофонде каждой популяции и виде в целом. Поддерживая высокую степень генетического разнообразия популяций, он создает основу для естественного отбора и микроэволюции.


6. В чем проявляется способность популяции приспосабливаться (адаптироваться) к новым условиям среды?
Крупные изменения снижают приспособленность популяции. В популяции имеются запасы таких аллелей, которые не приносят ей какой-либо пользы в данное время; они сохраняются в гетерозиготном состоянии. Но когда в результате изменения условий они вдруг оказываются полезными, их частота под действием отбора начинает возрастать, и в конечном счете они становятся основным
генетическим материалом.


Движущие силы эволюции и их влияние на генофонд популяции

1. Дайте определение понятий.
Дрейф генов – явление ненаправленного изменения частот аллельных вариантов генов в популяции, обусловленное случайными статистическими причинами, в результате которого изменяется и обедняется генофонд малой популяции по сравнению с его исходным состоянием.
Волны жизни – резкие колебания численности особей популяции вследствие естественных причин.
Изоляция – исключение или затруднение свободного скрещивания между особями одного вида; является элементарным эволюционным фактором, действующим на микроэволюционном уровне, и приводит к видообразованию.


2. Что понимают под генетическим равновесием в популяциях?
Постоянство частот встречаемости различных аллелей. Это ситуация, при которой распределение аллелей в популяции остается постоянным из поколения в поколение (при отсутствии отбора или мутаций).


3. Заполните таблицу.

Нарушения генетического равновесия в популяциях

4-2-3-3

4. Какие из названных изменений генофонда популяций могут рассматриваться в качестве эволюционных факторов? Ответ поясните.
Под влиянием факторов эволюции - мутационного процесса, изоляции, естественного отбора и др.- в популяции постоянно происходит элементарное эволюционное явление - изменение генофонда популяции. Полезные мутации сохраняются естественным отбором, вредные - накапливаются в популяции в скрытом виде, создавая резерв изменчивости. Через несколько поколений изолированные популяции, обитающие в разных условиях, будут различаться по ряду признаков. Изоляция также является элементарным эволюционным фактором, действующим на микроэволюционном уровне, и приводит к видообразованию. Также и дрейф генов может в результате привести к возникновению нового вида. В результате всех этих факторов может возникнуть новый вид или лучше адаптироваться к условиям внешней среды исходный вид.


5. Составьте схему

Эволюционные факторы

4-2-3-5

Результаты эволюции

1. Дайте определения понятий.
Микроэволюция – эволюционные изменения, протекающие на популяционном, внутривидовом уровне.
Видообразование – процесс возникновения новых биологических видов и изменения их во времени.
Макроэволюция – процесс образования из видов новых родов, из родов – новых семейств и так далее.


2. Заполните таблицу.

4-2-4-2

3. Чем отличаются процессы аллопатрического и симпатрического видообразования?
Симпатрическое видообразование связано с расхождением групп особей одного вида и обитающих на одном ареале по экологическим признакам. При этом особи с промежуточными характеристиками оказываются менее приспособленными. Расходящиеся группы формируют новые виды. Особенностью симпатрического пути видообразования является то, что он приводит к возникновению новых видов, всегда морфологически близких к исходному виду. Лишь в случае гибридогенного возникновения видов появляется новая видовая форма, отличная от каждой из родительских.
Аллопатрическое видообразование вызывается разделением ареала вида на
несколько изолированных частей. Возникновение географических преград (горных хребтов, морских проливов и пр.) приводит к возникновению изолятов — географически изолированных популяций. Прерывание потока генов между изолятами, с одной стороны, и действие естественного отбора, с другой, приводят к их репродуктивной изоляции и образованию самостоятельных видов.


4. Составьте схему.

Эволюционный процесс

4-2-4-4

5. Заполните таблицу.

Доказательства макроэволюции

4-2-4-5

Биологический прогресс и биологический регресс

1. Дайте определения понятий.
Ароморфоз – это крупные, масштабные эволюционные изменения, которые ведут к общему подъему организации, повышают интенсивность жизнедеятельности, но не являются узкими приспособлениями к резко ограниченным условиям существования.
Идиоадаптация – это мелкие эволюционные изменения, которые повышают приспособленность организмов к определенным условиям среды обитания.
Дегенерация – это эволюционные изменения, которые ведут к упрощению организации, к утрате ряда систем или органов и часто связана с переходом к паразитическому образу жизни.


2. Заполните таблицу.

Типы эволюционных изменений.

4-2-10-2

3. Каковы основные направления эволюции? Приведите примеры каждого из них.
Главные направления эволюции:
Ароморфозы: у животных – появление живорождения, способности к поддержанию постоянной температуры тела, возникновение замкнутой системы кровообращения, у растений — появление цветка, сосудистой системы, способности к поддержанию и регулированию газообмена в листьях.
Идиоадаптации: защитная окраска животных или приспособления некоторых рыб (камбала, сом) к жизни у дна – уплощение тела, окраска под цвет грунта, развитие усиков и пр.; приспособления к полету у некоторых видов млекопитающих (летучие мыши, белки-летяги). У растений – приспособления к перекрестному опылению цветка насекомыми или ветром, приспособления к рассеиванию семян.
Дегенерации: у паразитов возникают специфические приспособления (часто весьма изощренные) к условиям жизни внутри хозяина. У паразитических червей появляются присоски, крючки, получают значительное развитие органы размножения. У свиного цепня, лентецов и других червей нет кишечника, слабо развита нервная система, отсутствует способность к передвижению. У растений-паразитов (повилика) – отсутствие вегетативных органов (лист), вместо корней – присоски.


4. Заполните таблицу.

Сравнительная характеристика биологического прогресса и биологического регресса

4-2-10-4

5. Какова, на ваш взгляд, роль человека в процессах биологического регресса?

Деятельность человека является мощным фактором биологического регресса видов, нужных и полезных ему. Например, появились микробы, устойчивые к действию лекарств, и насекомые, устойчивые к ядохимикатам и т.д.. При посеве человек вторгается в живую природу, уничтожает на больших площадях дикие популяции, заменяя их немногочисленными искусственными. Усиленное истребление человеком многих видов ведет к биологическому регрессу, который грозит им вымиранием.

Синтетическая теория эволюции

1. Дайте определения понятия.
Синтетическая теория эволюции (современный дарвинизм) – современная эволюционная теория, которая представляет собой учение об эволюции органического мира, разработанное на основе данных современной генетики, экологии и классического дарвинизма.


2. Заполните таблицу.

Развитие эволюционного учения в ХХ веке.

4-2-11-2

3. Сформулируйте основные положения (постулаты) синтетической теории эволюции.
1. элементарной единицей эволюции считается локальная популяция;
2. материалом для эволюции являются мутационная и рекомбинационная изменчивость;
3. естественный отбор рассматривается как главная причина развития адаптаций, видообразования и происхождения надвидовых таксонов;
4. дрейф генов и принцип основателя выступают причинами формирования нейтральных признаков;
5. вид есть система популяций, репродуктивно изолированных от популяций других видов, и каждый вид экологически обособлен;
6. видообразование заключается в возникновении генетических изолирующих механизмов и осуществляется преимущественно в условиях географической изоляции.


4. Почему можно считать, что синтетическая теория эволюции в основном развивается в русле идей, заложенных Ч. Дарвином?
Синтетическая теория эволюции вскрыла глубинные механизмы эволюционного процесса, накопила множество новых фактов и доказательств эволюции живых организмов, объединила данные многих биологических наук. Тем не менее, синтетическая теория эволюции (или неодарвинизм) находится в русле тех идей и направлений, которые были заложены Ч. Дарвином. Объединение дарвинизма с экологией и генетикой в 20-х годах подготовило почву для создания синтетической теории эволюции. Учение Дарвина – это основа, остов современной теории, оно дало толчок дальнейшему развитию эволюции как науки.


Многообразие видов

1. Дайте определение понятий.
Биоразнообразие – разнообразие жизни во всех её проявлениях; разнообразие на трёх уровнях организации: генетическое разнообразие, видовое разнообразие и разнообразие экосистем.
Естественная классификация – система классификации, отражающая естественную общность организмов, при которой каждая таксономическая категория соответствует группе организмов, которые имеют общего предка.
Дарвинизм – это: в узком смысле – направление эволюционной мысли, приверженцы которого согласны с основными идеями Дарвина в вопросе эволюции (современная их форма представлена в синтетической теории эволюции), согласно которым главным (хотя и не единственным) фактором эволюции является естественный отбор. В широком смысле нередко (и не совсем правильно) употребляется для обозначения эволюционного учения или эволюционной биологии в целом.


2. Назовите ученых, заложивших основы современной классификации организмов.
Основы научной классификации заложил К. Линней еще в 18 веке. Большой вклад в развитие систематики внес Ж. В. Ламарк, разработавший классификацию и систематику растений по естественным признакам и разделивший впервые всех животных на позвоночных и беспозвоночных. В конце XVIII века Антуан Жюссье ввел категорию семейства, а в начале XIX века Ж. Кювье сформулировал понятие о типе животных. Вслед за этим категория, аналогичная типу, – отдел – была введена для растений. К середине XIX века некоторые учёные (например, Эрнст Геккель) наравне с животными и растениями стали выделять новое царство протистов, в которое вошли бактерии, водоросли, грибы и одноклеточные животные. Чарлз Дарвин предложил понимать естественную систему как результат исторического развития живой природы.


3. Заполните таблицу.

Соотношение основных систематических групп, используемых в классификации животных и растений.

4-2-12-3

4. Можно ли использовать данные систематики для доказательства эволюции? Ответ обоснуйте.
Да, можно. В систематике главное доказательство эволюции заключается в том, что все живые существа можно расположить в иерархическую систему таксономических единиц – виды, роды, семейства, отряды, классы и типы. Это означает, что все организмы связаны между собой филогенетически. Принадлежность организмов к тем или иным систематическим группам свидетельствует о том, что большинство промежуточных форм, существовавших в прошлом, вымерло. Таким образом, все разнообразие живой природы можно объяснить происхождением от общих предков на основе борьбы за существование. Будучи генетически различными, виды представляют собой независимо эволюционирующие и репродуктивно изолированные единицы. Поскольку можно предполагать, что у генетически сходных видов общий предок существовал в менее отдаленном прошлом по сравнению с генетически различными видами, то степень генетических различий является мерой, на основе которой сейчас совершенствуют филогенетическое (родословное) древо.


5. Каково значение сохранения многообразия видов в природе?
Биоразнообразие – один из факторов оптимального функционирования биосферы в целом. Биоразнообразие обеспечивает устойчивость экосистем к внешним воздействиям и поддерживает в них равновесие. Живое от неживого отличается большим разнообразием и способностью не только его сохранять, но и существенно увеличивать по мере эволюции. Вообще эволюция жизни на Земле – это процесс увеличения разнообразия живых организмов, форм и уровней их организации, процесс возникновения механизмов, обеспечивающих устойчивость живых систем и экосистем в постоянно изменяющихся условиях нашей планеты. Именно способность экосистем поддерживать равновесие, используя для этого наследственную информацию живых организмов, и делает биосферу в целом и экосистемы вещественно-энергетическими системами в полном смысле.


6. Что понимают под устойчивым развитием биосферы?
Сохранение биосферы как естественной основы всей жизни на Земле, ее устойчивость и естественная эволюция, с тем чтобы дальнейшее развитие человечества происходило в гармонии с природой. Формирование хозяйственной деятельности человека, не разрушающей биосферу, а ее сохраняющей. Биосфера с этой точки зрения должна рассматриваться уже не только как кладовая и поставщик ресурсов, а как фундамент жизни, сохранение которого должно быть обязательным условием для существования и дальнейшей эволюции человека и природы.


7. Заполните таблицу.

Причины вымирания видов

4-2-12-7


Тема 4.3. Происхождение и развитие жизни на Земле.

Гипотезы происхождения жизни на Земле

1. Дайте определения понятий.
Жизнь – активное, идущее с затратой энергии, полученной извне, поддержание и самовоспроизведение специфических структур, состоящих из биополимеров – белков и нуклеиновых кислот.
Креационизм – теологическая и мировоззренческая концепция, согласно которой основные формы органического мира, человечество, планета Земля, а также мир в целом, рассматриваются как непосредственно созданные Творцом или Богом.
Коацерваты – капли или слои с большей концентрацией коллоида (разведённого вещества), чем в остальной части раствора того же химического состава.
Пробионты – белковые коацерваты, гипотетический первичные организмы (клетки), положившие начало всему современному разнообразию жизни на Земле, содержавшие макромолекулы (пробелки и про-ДНК) и получившие способность к самовоспроизведению.


2. Каковы основные отличительные признаки живого от неживого?
Живое отличается от неживого такими признаками, как: единство химического состава, единство структурной организации, открытость, обмен веществ и энергии, самовоспроизведение, саморегуляция, развитие и рост, раздражимость, наследственность и изменчивость.


3. Каковы современные взгляды ученых на происхождение жизни?
В современной науке принята гипотеза абиогенного (небиологического) происхождения жизни под действием естественных причин в результате длительного процесса космической, геологической и химической эволюции – абиогенез. Первый этап возникновения живого связан с химической эволюцией, в результате чего образовались различные углеводородные соединения. Второй этап возникновения живого связан с появлением белковых веществ. Третий этап возникновения жизни связан с формированием у органических соединений способности к самовоспроизведению. Для всех ныне существующих организмов характерно такое направление потока информации: ДНК РНК белок.


4. Выполните самостоятельную работу.
Анализ и оценка различных гипотез происхождения жизни на Земле
Результаты занесите в таблицу.


Гипотезы происхождения жизни на Земле

4-3-1-4

Сделайте вывод о том, можно ли считать, что проблема происхождения жизни на Земле в настоящее время уже решена.
Гипотеза абиогенного происхождения жизни в процессе биохимической эволюции с научной точки зрения является наиболее разработанной. Однако нерешенным является вопрос, когда и где происходил абиогенный синтез органических соединений и, самое главное, как произошел скачок от неживого к живому.


Основные этапы развития жизни на Земле

1. Заполните таблицу.

Основные этапы развития жизни на Земле с позиций теории биопоэза

4-3-2-1

2. Какие существуют гипотезы происхождения эукариот?
Большинство ученых считают, что эукариоты возникли от прокариотических клеток. Существуют две гипотезы происхождения эукариот:
1. эукариотическая клетка и ее органоиды образовывались путем впячивания клеточной мембраны;
2. симбиотическая гипотеза, согласно которой митохондрии, пластиды, базальные тельца ресничек и жгутиков были когда-то свободными прокариотами. Органеллами они стали в процессе симбиоза.


3. Какие факты свидетельствуют в пользу гипотезы симбиотического происхождения эукариотической клетки?
В пользу этой гипотезы свидетельствует наличие собственных РНК и ДНК в митохондриях и хлоропластах. По своему строению РНК хлоропластов сходны с РНК цианобактерий, РНК митохондрий сходны с РНК пурпурных бактерий.


Усложнение живых организмов на Земле в процессе эволюции

1. Дайте определения понятий.
Эра – это участок геохронологической шкалы, крупный Земли.
Период – это участок геохронологической шкалы, разделяющий эру на несколько частей.


2. Каковы основные причины многообразия видов организмов на Земле?
Причины многообразия видов – результат взаимодействия движущих сил эволюции: наследственной изменчивости, борьбы за существование, естественного отбора. На Земле существуют различные среды обитания. В связи с этим каждый вид приспособился к условиям жизни каждый в своей среде. Большое разнообразие видов в природе уменьшает шансы вымирания.


3. Заполните таблицу.

Усложнение живых организмов на Земле

4-3-3-3


Тема 4.4. Происхождение человека.

Положение человека в системе животного мира

1. Дайте определение понятия.
Антропология – это наука о происхождении человека.


2. Заполните таблицу

Развитие взглядов на происхождение человека

4-2-1-2

3. Каковы основные доказательства происхождения человека от животных?
Данные сравнительной анатомии и эмбриологии показывают черты сходства в строении тела и развитии человека и животных.
Черты, присущие Хордовым:
У человека на ранних стадиях развития внутренний скелет представлен хордой, нервная трубка закладывается на спинной стороне, тело имеет двустороннюю симметрию. Далее хорда заменяется позвоночным столбом, формируется череп, пять отделов головного мозга. Сердце на брюшной стороне тела, есть скелет парных свободных конечностей.
Черты, присущие классу Млекопитающие:
Пять отделов позвоночника, кожа покрыта волосами, есть потовые и сальные железы. Вскармливание детей молоком, четырехкамерное сердце, теплокровность, диафрагма.
Черты, присущие Плацентарным:
Вынашивание плода внутри тела, питание плода через плаценту.
Основные черты отряда Приматы:
Строение конечностей, ногти, глаза в одной плоскости, замена молочных зубов на постоянные.
Сходные черты с человекообразными обезьянами. Наличие атавизмов (черты предковых форм, проявившиеся у отдельных особей данного вида) – это хвост, многососковость, обильный волосяной покров и др. и рудиментов (органы или части организма, утратившие в процессе эволюции свои первоначальные функции и имеющиеся у всех особей данного биологического вида) – это аппендикс, зубы «мудрости» и др.


4. Охарактеризуйте положение человека в системе органического мира.
Царство Животные, Подцарство Многоклеточные, тип Хордовые, подтип Позвоночные, класс Млекопитающие, подкласс Плацентарные, отряд Приматы, подотряд Человекообразные обезьяны, семейство Люди (Гоминиды), род Человек (Homo), вид Человек разумный (Homo sapiens), Подвид Homo sapiens sapiens.


5. Составьте таблицу.

Черты сходства и черты отличия человека и человекообразных обезьян.

4-4-1-5

Основные стадии антропогенеза

1. Дайте определение понятия.
Антропогенез – часть биологической эволюции, которая привела к появлению человека разумного (Homo sapiens), отделившегося от прочих гоминид, человекообразных обезьян и плацентарных млекопитающих; процесс историко-эволюционного формирования физического типа человека, первоначального развития его трудовой деятельности, речи.


2. Какая концепция лежит в основе современных научных представлений о происхождении человека?
В основе современных представлений о происхождении человека лежит концепция, в соответствии с которой человек вышел из мира животных, причем первые научные доказательства в пользу этой концепции были представлены Ч. Дарвином в его труде «Происхождение человека и половой отбор» (1871). Ученые считают, что от какой-то группы дриопитеков (вымершей группы высших обезьян), начинается эволюционная линия гоминид.


3. Какие палеонтологические находки позволяют выделить основные этапы и направления исторического развития человека и человекообразных обезьян?
Анализ палеонтологических находок позволяет выделить основные этапы и направления исторического развития человека и человекообразных обезьян. К ним относятся останки австралопитека архантропов (питекантропа, синантропа), палеоантропа (неандертальца), кроманьонца, их орудия труда и наскальные рисунки. То есть, у человека и современных человекообразных обезьян был общий предок. Далее их эволюционное развитие пошло по пути дивергенции (расхождения признаков, накопления различий) в связи с приспособлением к конкретным и различным условиям существования.


4. Почему нельзя утверждать, что человек произошел от человекообразной обезьяны?
Развитие человека и человекообразных обезьян – это не последовательные ступени, а параллельные ветви эволюции, расхождение между которыми в эволюционном плане очень глубокое. То есть, у человека и современных человекообразных обезьян был общий предок. Далее их эволюционное развитие пошло по пути дивергенции (расхождения признаков, накопления различий) в связи с приспособлением к конкретным и различным условиям существования.


5. Заполните таблицу.

Основные стадии антропогенеза

4-4-2-5

Движущие силы антропогенеза

1. Дайте определение понятия.
Социальная эволюция – процесс структурной реорганизации во времени, в результате которой возникает социальная форма или структура, качественно отличающаяся от предшествующей формы.


2. Составьте схему.

Факторы антропогенеза.

4-4-3-2

3. Какова роль биологических и социальных факторов в антропогенезе?
В антропогенезе важная роль принадлежит не только биологическим факторам (изменчивость, наследственность, отбор), но и социальным (речь, накопленный опыт трудовой деятельности и общественного поведения). Особенности человека, обусловленные социальными факторами, не фиксируются генетически и передаются не по наследству, а в процессе воспитания и обучения. На первых этапах эволюции решающее значение имел отбор на большую приспособляемость к быстро меняющимся обстоятельствам. Однако впоследствии способность передавать из поколения в поколение генетические приобретения в виде разнообразной научно-технической и культурной информации стала играть все более важную роль, освобождая человека от жесткого контроля естественного отбора. Социальные закономерности приобрели большое значение в эволюции человека. Победителями в борьбе за существование оказывались не обязательно самые сильные, а те, кто сохранял слабых: детей - будущее популяции, стариков - хранителей информации о способах выжить. Победа популяций в борьбе за существование обеспечивалась не только силой и разумом, но и способностью жертвовать собой во имя племени. Человек – общественное существо, отличительной чертой которого является сознание, сформировавшееся на основе коллективного труда.
В эволюции человека разумного социальные отношения играют все возрастающую роль. Для людей современных ведущими и определяющими стали общественно-трудовые отношения. В этом качественное своеобразие эволюции человека.


4. Какие современные проблемы человеческого общества вы можете назвать?
Люди все больше пользуются суррогатами и имитациями естественной биологической активности, доходящей до «виртуализации» жизни. Для человеческой популяции характерны явления, невозможные для популяций животных. В популяции человека накапливается генетический груз наследственных заболеваний, предрасположенность к болезням, злокачественные новообразования, инфекции, психические и аллергические расстройства, явления дезадаптации и т.д. у жителей больших городов наблюдаются явления стресса перенаселения. Многие люди поддерживают свое существование и дееспособность только при помощи искусственных приспособлений и лекарств.
Быстрый рост населения создает экономические проблемы и усиливает социальное неравенство людей. Все больше наблюдается разрыв между максимальными возможностями получения благ и их доступностью для большинства людей. У разных людей жизненные шансы очень неравны.
Стимулируется и вырабатывается продукция, которая не только не нужна для жизни человека, но и приносит вред (алкоголь, табак, наркотики).
Все эти факторы в целом в итоге могут привести к кризису современной человеческой цивилизации, деградации и исчезновению Человека разумного как вида.


5. Какие факторы способствовали развитию у человека прямохождения?
Насчет развития у человека прямохождения существует ряд гипотез. Появление у предков человека S-образного позвоночника, сводчатой стопы, расширенного таза, прочного крестца — наследственные изменения, которые способствовали прямохождению.
Согласно гипотезе Яна Линдблада, обезьяноподобные предки человека вынуждены были подниматься на задние конечности при поиске пищи в воде и при переходе водных преград вброд. Также, предки человека вынуждены были из-за изменений климата и флоры слезать с деревьев на землю. Чтобы искать пищу в высокой траве, им необходимо было привставать с четверенек на задние конечности.


6. Какие преимущества и какие проблемы, в том числе и со здоровьем, появились у человека в связи с прямохождением?
Особи, способные передвигаться на задних конечностях, оказались в более выгодном положении. Расширился кругозор, освободились руки, при помощи которых предки человека получили возможность использовать подручные средства – палки и камни, а впоследствии – изготавливать сами орудия труда.
К недостаткам прямохождения можно отнести потерю скорости, большую нагрузку на ноги, позвоночник. Также, произошло неправильное распределение объема крови между нижней и верхней половинами тела. При этом нижние конечности находятся постоянно в состоянии гипертонии, в то время как верхние - гипотонии.
Вертикальное положение тела человека приводит к нарушению пищеварения и болям в спине, варикозным расширениям вен и другим расстройствам его жизненно важных функций. Эта же причина чрезвычайно затрудняет и затягивает беременность и роды.


7. Можно ли утверждать, что биологическая эволюция современного человека полностью остановилась?
Эволюция – непрерывный процесс, поэтому и для вида Человек разумный она не остановилась. Эволюция перешла на другой уровень. Человек приспосабливается к новым условиям жизни, физический труд становится менее важным и распространенным. В связи с ослаблением биологических факторов и увеличением социальных человек будет подвергаться изменениям как внешним, так и внутренним, каким именно, - это является вопросом времени, ответ на который ученые ищут уже сегодня.


Происхождение человеческих рас

1. Дайте определения понятий.
Человеческие расы – исторически сложившиеся группировки людей внутри вида Homo sapiens sapiens, характеризующиеся сходством морфологических и физиологических черт.
Расизм – антинаучная идеология о неравенстве человеческих рас.


2. Рассмотрите рисунок «Расы человека». Подпишите на нем названия известных вам рас.
Австрало-негроидная, европеоидная, монголоидная.


3. Какие гипотезы расогенеза вам известны?
Расогенез – это процесс возникновения и становления человеческих рас. Существует несколько гипотез расогенеза.
Первая – моноцентризм. Ученые признают общность происхождения, социально-психического развития, единый уровень умственного развития. Доказательства моноцентрической гипотезы переводят ее в разряд теорий (гипотеза + доказательства):
• различия во второстепенных признаках;
• генетическая изоляция отсутствует;
• биологические эволюционные изменения (уменьшение массивности скелета, увеличение роста, ускорение развития) проявляются у представителей всех рас;
• результаты, полученные при изучении ДНК человека: первым было разделение африканской ветви на негроидную и монголоидно- европеоидную около 40-100 тыс. лет назад.
Полицентристы считают, что расы возникли независимо друг от друга от разных предков и в разных местах. Их гипотеза менее обоснована научно.


4. Что является основными факторами расогенеза?
• Естественный отбор;
• Мутации;
• Изоляция;
• Смешение популяций.
По мере заселения человеком земного шара, сталкиваясь с новыми условиями среды, выживали и давали потомство приспособленные индивиды. Сформировавшиеся в ходе биологической эволюции морфологические признаки объясняются:
• характером окружающей среды;
• климата;
• пищевых ресурсов;
• количеством солнечного света.


5. Заполните таблицу.

Человеческие расы

4-4-4-5

6. Какие аргументы можно привести с позиций критики расистских теорий?
Для людей всех рас характерны видовые признаки:
• сходство строения тела (строение черепа, мозга, внутренних органов);
• физиологическое сходство (группы крови, болезни, защитные реакции);
• возможность для неограниченного скрещивания, в результате которого появляется плодовитое потомство;
• все едины по происхождению.
По генам человека нельзя с точностью определить его расу, поэтому в генетическом смысле рас не существует (а лишь признаки, доминирующие и рецессивные, различные нормы поведения). Расовые отличия являются результатом приспособления людей к определенным условиям существования, а также исторического и общественно-экономического развития человеческого общества.



Тема 5.1. Экологические факторы.

Экология как наука. Среда обитания организмов и ее факторы.

1. Дайте определение понятий.
Экология – наука о взаимодействиях живых организмов и их сообществ между собой и с окружающей средой.
Среда обитания – совокупность конкретных абиотических и биотических условий, в которых обитает данная особь, популяция или вид, часть природы, окружающая живые организмы и оказывающая на них прямое или косвенное воздействие.
Экологические факторы – свойства среды обитания, оказывающие какое-либо воздействие на организм.


2. Каковы основные задачи экологии как науки?
1. Исследование влияния среды на строение, жизнедеятельность и поведение организмов.
2. Исследование закономерностей организации жизни, в том числе в связи с антропогенными воздействиями на природные системы.
3. Изучение экологических механизмов адаптации к среде.
4. Исследование процессов, протекающих в биосфере, с целью поддержания ее устойчивости.
5. Создание научной основы рациональной эксплуатации природных ресурсов, прогнозирование изменений природы под влиянием деятельности человека и управления процессами, протекающими в биосфере.
6. Прогнозирование и оценка возможных отрицательных последствий в природной среде под влиянием деятельности человека.
7. Оптимизация экономических, правовых, социальных и иных решений для обеспечения экологически безопасного, устойчивого развития.
8. Восстановление нарушенных природных систем, сохранение биосферы.
9. Формирование экологического мировоззрения, развитие экологического сознания и культуры у людей всех возрастов и профессий.
10. Создание новых технологий, основанных на понимании экологических возможностей данного региона, его специфичности.


3. Назовите методы исследования в экологии.
Полевые способы: маршрутные, стационарные, описательные, экспериментальные.
Лабораторные методы: моделирование и мониторинг окружающей среды.


4. Какова роль экологии в современном обществе?
Экология является мировоззренческой, синтетической областью знаний, интегрирующей естественнонаучные и гуманитарные знания. Это бурно развивающаяся, бурно развивающаяся, комплексная наука будущего. Главной задачей экологии является развитие теории взаимодействия природы и общества на основе нового взгляда, рассматривающего человеческое общество как неотъемлемую часть биосферы.


5. Заполните таблицу.

5-1-1-5

6. Что понимают под адаптацией организмов к условиям окружающей среды?
Процесс и результат приспособления организмов к условиям окружающей среды.


7. Какие экологические факторы являются для организмов лимитирующими?
Факторы, сдерживающие развитие организмов из-за избытка или их недостатка по сравнению с потребностями.


8. Заполните таблицу.

Биологические ритмы

5-1-1-8

Экологические ниши и типы экологических взаимодействий

1. Дайте определения понятий.
Местообитание – совокупность биотических, абиотических и антропогенных (при их наличии) экологических факторов на любой определенной территории или акватории, формирующаяся на месте первичного комплекса абиотических факторов – экотопа. Это «адрес» организма.
Экологическая ниша – совокупность всех жизненных условий, необходимых для существования того или иного вида, а также его роль в биологическом сообществе. Это «профессия» организма.
Экологическое взаимодействие организмов – взаимодействие видов друг с другом, а также влияние их на условия жизни, которые представляют собой совокупность биотических факторов среды. Наиболее ярко экологические взаимодействия организмов проявляются в пищевых и пространственных связях.


2. Приведите описание экологической ниши одного из известных вам видов животных или растений. Объект – белка. Живет в основном в кронах деревьев, питается семенами и плодами, там же размножается и т. п.

3. Почему экологические ниши двух совместно живущих видов никогда полностью не перекрываются?
Экологические ниши совместно живущих видов никогда полностью не перекрываются, так как при этом всегда действует закон конкурентного исключения: один вид вытесняет другой. Например, при совместном обитании популяций серой и черной крысы серые постепенно вытесняют черных.


4. Заполните таблицу.

Типы экологических взаимодействий видов

5-1-2-4

Конкурентные взаимодействия

1. Дайте определения понятий.
Конкуренция – это тип взаимоотношений между организмами одного и того же или разных видов, в ходе которых они соревнуются за одни и те же средства существования и условия размножения.
Территориальность – тип поведения некоторых животных, при котором они защищают и охраняют свой участок от вторжения других особей того же вида.


2. Сформулируйте закон конкурентного исключения (принцип Гаузе).
Экологические ниши совместно живущих видов никогда полностью не перекрываются, так как при этом всегда действует закон конкурентного исключения: один вид вытесняет другой. Например, при совместном обитании популяций серой и черной крысы серые постепенно вытесняют черных.


3. Заполните таблицу.

Типы конкурентных взаимодействий

5-1-3-3

Ответьте на вопрос: какой тип конкуренции является наиболее острым и почему?
Конкуренция между особями одного вида является наиболее острой и жесткой в природе, поскольку они имеют одинаковые потребности в экологических факторах.


4. Какую роль играет территориальность для совместно живущих видов?
Такие взаимоотношение выражается в активной защите индивидуальной территории и физическом изгнании других особей. Это пример внутривидовой борьбы, в ходе которой они соревнуются за одни и те же средства существования и условия размножения.


5. Почему в ряде случаев виды со сходным образом жизни могут жить на одной территории?
Если это не один вид, то в любом случае они будут отличаться, иначе, в процессе конкуренции, останется только один (по закону конкурентного исключения). Они могут быть сходны, но различаться, например, предпочтениями в еде и т. д.



Тема 5.2. Структура экосистем.

Экологические сообщества. Видовая и пространственная структура экосистем.

1. Дайте определение понятий.
Экосистема – биологическая система, состоящая из сообщества живых организмов (биоценоз), среды их обитания (биотоп), системы связей, осуществляющей обмен веществом и энергией между ними.
Биоценоз – это организованная группа взаимосвязанных популяций растений, животных, грибов и микроорганизмов, живущая совместно в одних и тех же условиях среды.
Биосфера – оболочка Земли, заселенная живыми организмами, находящаяся под их воздействием и занятая продуктами их жизнедеятельности; «пленка жизни»; глобальная экосистема Земли.


2. Заполните таблицу.

Экологические сообщества

5-2-1-2

3. Какие признаки лежат в основе классификации экосистем?
При классификации наземных экосистем обычно используют признаки растительных сообществ (составляющих основу экосистем) и климатические (зональные) признаки. Так, выделяются определенные типы экосистем, например тундра лишайниковая, тундра моховая, лес хвойный (еловый, сосновый), лес лиственный (березняк), лес дождевой (тропический), степь, кустарники (ивняк), болото травянистое, болото сфагновое. Часто в основу классификации природных экосистем кладут характерные экологические признаки местообитаний, выделяя сообщества морских побережий или шельфа, озер или прудов, пойменные или суходольные луга, каменистые или песчаные пустыни, горные леса, эстуарии (устья больших рек) и др.


4. Заполните таблицу.

Сравнительная характеристика естественных и искусственных экосистем

5-2-1-4

5. Каково значение агробиоценозов в жизни человека?
Агробиоценозы дают человечеству около 90% пищевой энергии.


6. Перечислите основные направления деятельности, предпринимаемые для улучшения состояния экологических систем городов.
Озеленение города: создание парков, скверов, зеленых массивов, цветников, клумб, зеленых массивов вокруг промышленных предприятий. Соблюдение принципов равномерности и непрерывности в размещении зеленых насаждений.


7. Что понимают под структурой сообщества?
Это соотношение различных групп организмов, различающихся по систематическому положению, по роли, которую они играют в процессах переноса энергии и вещества, по месту, занимаемому в пространстве, в пищевой, или трофической сети, либо по иному признаку, существенному для понимания закономерностей функционирования естественных экосистем.


8. Заполните таблицу.

Структура сообществ

5-2-1-8

Пищевые связи, круговорот веществ и превращение энергии в экосистемах

1. Дайте определение понятий.
Пищевая цепь – ряды видов растений, животных, грибов и микроорганизмов, которые связаны друг с другом отношениями: пища — потребитель (последовательность организмов, в которой происходит поэтапный перенос вещества и энергии от источника к потребителю).
Пищевая сеть – схема всех пищевых (трофических) связей между видами сообщества.
Трофический уровень – это совокупность организмов, которые, в зависимости от способа их питания и вида корма, составляют определенное звено пищевой цепи.


2. Чем пастбищные цепи отличаются от детритных?
В пастбищной цепи поток энергии идет от растений через травоядных животных к хищным животным. Поток энергии, идущий от мертвого органического вещества и проходящий через систему разлагателей, называется детритной цепью.


3. Заполните таблицу.

Трофические уровни экосистемы

5-2-2-3

4. В чем заключается сущность круговорота веществ в экосистеме?
Энергия не может передаваться по замкнутому кругу, она расходуется, превращаясь в энергию химических связей и тепло. Вещество же может передаваться по замкнутым циклам, многократно циркулирую между живыми организмами и окружающей средой.


5. Выполните практическую работу.
1.Составление схем передачи веществ и энергии (цепочка питания)
Назовите организмы, которые должны быть на пропущенных местах в следующих пищевых цепях.


5-2-5-1

2.Из предложенного списка организмов составьте детритную и пастбищную трофические сети: трава, ягодный кустарник, муха, синица, уж, заяц, волк, бактерии гниения, комар, кузнечик.

5-2-5-2

6. Что ограничивает длину каждой пищевой цепи в экосистеме?
Живые организмы, поедая представителей предыдущего уровня, получают запасенную в его клетках и тканях энергию. Значительную часть этой энергии (до 90 %) он расходует на движение, дыхание, нагревание тела и т.д. и только 10 % накапливает в своем теле виде белков (мышцы), жиров (жировая ткань). Таким образом, на следующий уровень передается только 10% энергии, накопленной предыдущим уровнем. Именно поэтому пищевые цепи не могут быть очень длинными.


7. Что понимают под экологическими пирамидами? Какие виды их различают?
Это способ графического отображения соотношения различных трофических уровней в экосистеме. Может быть трех типов:
1) пирамида численности - отражает численность организмов на каждом трофическом уровне;
2) пирамида биомассы - отражает биомассу каждого трофического уровня;
3) пирамида энергии — показывает количество энергии, прошедшее через каждый трофический уровень в течение определенного промежутка времени.


8. Может ли экологическая пирамида быть перевернутой основанием вверх? Ответ подкрепите конкретным примером.
Если скорость воспроизводства популяции жертвы высока, то даже при низкой биомассе такая популяция может быть достаточным источником пищи для хищников, имеющих более высокую биомассу, но низкую скорость воспроизводства. По этой причине пирамиды численности или биомассы могут быть перевернутыми, т. е. низкие трофические уровни могут иметь меньше плотность и биомассу, чем более высокие.
Например:
1) На одном дереве могут жить и кормиться множество насекомых.
2) Перевернутая пирамида биомассы свойственна морским экосистемам, где первичные продуценты (фитопланктонные водоросли) очень быстро делятся, а их потребители (зоопланктонные ракообразные) гораздо крупнее, но размножаются значительно медленнее. Морские позвоночные имеют еще большую массу и длительный цикл воспроизводства.


9. Решите экологические задачи.
Задача 1. Рассчитайте количество планктона (в кг), необходимое для того, чтобы в море вырос дельфин массой 350 кг.


Решение. Дельфин, питаясь хищными рыбами, накопил в своем теле только 10% от общей массы пищи, зная, что он весит 350 кг, составим пропорцию.
350кг – 10%,
Х – 100%.
Найдем чему равен Х. Х=3500 кг. (хищные рыбы). Этот вес составляет только 10% от массы нехищных рыб, которой они питались. Снова составим пропорцию.
3500кг – 10%
Х – 100%
Х=35 000 кг (масса нехищных рыб)
Сколько же им пришлось съесть планктона, для того чтобы иметь такой вес? Составим пропорцию.
35 000 кг.- 10%
Х =100%
Х = 350 000 кг
Ответ: Для того что бы вырос дельфин массой 350 кг, необходимо 350 000 кг планктона.


Задача 2. В результате проведенного исследования выяснилось, что после истребления хищных птиц численность пернатой дичи, уничтожаемой ими ранее, сначала быстро растет, но затем стремительно падает. Чем можно объяснить эту закономерность?

Ответ: Для ответа на этот вопрос необходимо учитывать следующие положения: «бесконтрольное» увеличение численности пернатой дичи приводит к истощению кормовой базы, ослаблению устойчивости организмов птиц к болезням, быстрому распространению инфекции, вырождению, уменьшению плодовитости и массовой гибели птиц от болезней.

Задача 3. В сосуд с планктонными водорослями посадили питающихся ими дафний. После этого численность водорослей снизилась, но продукция биомассы водорослей (измеренная по скорости деления клеток) возросла. Каковы возможные объяснения данного явления?

Ответ: Дафнии в результате метаболизма выделяют вещества, которые ускоряют рост водорослей (их кормовую базу), тем самым достигается эко-баланс.

Причины устойчивости и смены экосистем

1. Дайте определение понятий.
Сукцессия – закономерный и последовательный процесс смены сообществ на определенном участке, вызванный взаимодействием живых организмов между собой и окружающей их абиотической средой
Общее дыхание сообщества – в экологии суммарные энергозатраты, т. е. суммарная продукция автотрофов в энергетическом выражении точно соответствует энергозатратам, идущим на обеспечение жизнедеятельности составляющих его организмов.


2. Что понимают под равновесием в сообществе, и какое значение оно имеет для его существования в целом?
Биомасса организмов в идеальной сукцессии остается постоянной, а сама система равновесной. Если «общее дыхание» меньше первичной валовой продукции, в экосистеме будет происходить накопление органического вещества, если больше - его уменьшение. И то и другое будет приводить к изменениям сообщества. При избытке ресурса всегда найдутся виды, которые смогут его освоить, при его недостатке — часть видов вымрет. Такие изменения и составляют сущность экологической сукцессии. Главная особенность этого процесса состоит в том, что изменения сообщества всегда происходят в направлении к равновесному состоянию. Каждая стадия сукцессии – это сообщество с преобладанием тех или иных видов и жизненных форм. Они сменяют друг друга, пока не наступит состояние устойчивого равновесия.


3. Заполните таблицу.

Виды сукцессий

5-2-3-3

4. От чего зависит продолжительность сукцессии?
Продолжительность сукцессии во многом определяется структурой сообщества.
Вторичные сукцессии протекают значительно быстрее. Это объясняется тем, что первичное сообщество оставляет после себя достаточное количество питательных веществ, развитую почву, что создает условия для ускоренного роста и развития новых поселенцев.


5. Каковы преимущества зрелого сообщества перед молодым сообществом?
Зрелое сообщество с его большим разнообразием и обилием организмов, развитой трофической структурой и с уравновешенными потоками энергии способно противостоять изменениям физических факторов (например, температуры, влажности) и даже некоторым видам химических загрязнений в гораздо большей степени, чем молодое сообщество.


6. Какое значение имеет возможность управления процессами, происходящими в сообществе?
Человек может собирать богатый урожай в виде чистой продукции, искусственно поддерживая на ранних стадиях сукцессии сообщество. С другой стороны, устойчивость зрелого сообщества, его способность противостоять воздействию физических факторов (и даже управлять ими) является очень важным и весьма желательным свойством. При этом различные нарушения экосистем зрелого типа могут привести к различным экологическим нарушениям. Превращение биосферы в один обширный ковер пахотных земель таит в себе большую опасность. Поэтому необходимо научиться правильно управлять процессами в сообществе ,чтобы не допустить экологическую катастрофу.



Тема 5.3. Биосфера – глобальная экосистема.

Биосфера – глобальная экосистема. Учение В. И. Вернадского о биосфере.

1. Дайте определения понятий.
Биосфера — оболочка Земли, заселенная живыми организмами, находящаяся под их воздействием и занятая продуктами их жизнедеятельности; «пленка жизни»; глобальная экосистема Земли.
Ноосфера — сфера разума; сфера взаимодействия общества и природы, в границах которой разумная человеческая деятельность становится определяющим фактором развития.


2. Составьте таблицу.

Компоненты биосферы (по В. И. Вернадскому)

5-3-1-2

3. Каковы основные признаки биосферы как глобальной экосистемы?
Биосфера представляет собой гигантский биогеоценоз, который существует благодаря тесной взаимосвязи всех его структурных компонентов, представляет собой целостную и устойчивую систему, прошедшую длительный путь исторического развития. Биосфера – это оболочка Земли, где существует или когда-либо существовала жизнь, и которая подвергается или подвергалась воздействию живых организмов. Отдельные организмы на определенных территориях образуют популяции, популяции разных видов объединяются в биоценозы. Биоценозы и неживые факторы среды образуют биогеоценозы или экосистемы. Каждая экосистема граничит с другой экосистемой, происходит обмен веществом и энергией. Все экосистемы Земли объединены круговоротом веществ и потоком энергии и образуют единую глобальную экосистему, которую называют биосферой.


4. Охарактеризуйте основные жизненные свойства, проявляющиеся на биосферном уровне организации жизни на Земле.
На этом уровне происходит:
глобальный круговорот веществ и превращение энергии, а так же взаимодействие живого и неживого вещества планеты (обмен веществ).


Биологический круговорот. Эволюция биосферы

1. Дайте определение понятий.
Биологический круговорот – это перемещения и превращения химических элементов через косную и органическую природу при активном участии живого вещества.
Эволюция биосферы – процесс непрерывного, одновременного и взаимосвязанного изменения: а) характера живого вещества (возникновения, развития и вымирания видов, формирования и разрушения биотических сообществ); б) свойств биосферы как оболочки Земли, преобразуемой этим веществом, и в) экосферы планеты.
2. Составьте схему круговорота любого из перечисленных веществ: вода, углерод, азот, сера, фосфор.


Круговорот азота

5-3-2-2

3. Заполните таблицу.

Основные этапы развития биосферы

5-3-2-3

4. Какое влияние оказывает человек на биосферу?
Человечество стало создавать фактически искусственную среду своего обитания. С этих пор эволюция биосферы вступила в новую фазу, где человеческая деятельность стала мощной природной движущей силой. С момента развития промышленности до настоящего времени, в связи с активным использованием природных ресурсов и нарушением сложившегося в природе равновесия, процессы разрушения в биосфере стали преобладать над процессами созидания. Биосфера находится на грани экологического кризиса. Его последствия могут быть катастрофическими для человечества. Мировое сообщество серьезно обеспокоено нарушениями в биосфере, к которым приводит непродуманная деятельность человека. Для их ликвидации принят целый ряд международных соглашений, которые должны уменьшить выброс в атмосферу вредных веществ, защитить от загрязнения почву и водоемы.



Тема 5.4. Биосфера и человек.

Последствия деятельности человека в окружающей среде. Правила поведения в природной среде.

1. Дайте определение понятий.
Демографический взрыв – это резкое увеличение численности населения в результате снижения смертности при слишком высокой рождаемости.
Отходы производства – твердые, жидкие и газообразные отходы производства, полученные в результате химических, термических, механических и других преобразований материалов природного и антропогенного происхождения.


2. Приведите примеры загрязнения человеком окружающей среды.
Химическое (СО и SO2, образующиеся при сжигании минерального топлива, оксиды серы, азота, фосфора, свинец, ртуть, алюминий и другие металлы, нефть).
Биологическое – вырубка лесов, разрушение почв, пожары, истребление видов животных и растений, появление новых вирусов, мутантов и др.
Радиоактивное загрязнение почвы, воды и воздуха.
Результат: разрушение озонового слоя, смог, кислотные дожди, парниковый эффект, повышенный радиационный фон, разлитие нефти в океанах и др. – и, как итог, возможная экологическая катастрофа в будущем.


3. Назовите природные ресурсы, которые являются:
Неисчерпаемыми: вода, воздух (кислород), космические.
Исчерпаемыми возобновимыми: растительный и животный мир, плодородие почвы.
Исчерпаемыми невозобновимыми: полезные ископаемые.


4. Что предполагает рациональное их использование?
Разработка путей охраны окружающей среды, создание очистных сооружений, применение малосернистого топлива, уничтожение и переработка мусора, разработка и применение принципиально новой природоохранительной ("чистой") технологии производства, переход к малоотходным и безотходным производственным процессам. Поиск новых источников энергии. Повторное использование сырья. Охрана редких видов животных и растений.


5. Что понимают под экологическим сознанием, и какое значение оно имеет для развития современного человеческого общества?
Под "экологическим сознанием" традиционно понимается совокупность
экологических представлений о взаимосвязях в системе "человек-природа" и в
самой природе, существующего отношения к природе, а также соответствующих
стратегий и технологий взаимодействия с ней. Это развитие ноосферы, или сферы разума; сферы взаимодействия общества и природы, в границах которой разумная человеческая деятельность становится определяющим фактором развития. Значение: сохранение человечества и его развитие в гармонии с природой.


6. К чему может привести бездумное использование природных ресурсов?
К экологической катастрофе и исчезновению человека с лица Земли, а возможно, и гибели самой планеты.


Глобальные экологические проблемы и пути их решения

1. Дайте определения понятий.
Парниковый эффект – повышение температуры нижних слоев атмосферы планеты по сравнению с эффективной температурой, то есть температурой теплового излучения планеты, наблюдаемого из космоса.
Озоновый экран – часть стратосферы на высоте от 12 до 50 км, в которой под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца молекулярный кислород (О2) диссоциирует на атомы, которые затем соединяются с другими молекулами О2, образуя озон (О3); необходим для защиты планеты от жесткого ультрафиолетового излучения.
Кислотный дождь – все виды метеорологических осадков: дождь, снег, град, туман, дождь со снегом, при котором наблюдается понижение pH дождевых осадков из-за загрязнений воздуха кислотными оксидами, обычно: оксидами серы, оксидами азота.


2. Какое воздействие оказывает деятельность людей на биосферу в настоящее время?
На сегодняшний день в мире существует много экологических проблем, начиная от исчезновения некоторых видов растений и животных, заканчивая угрозой вырождения человеческой расы, в которых имеется большая вина человека. На данный момент в мире существует много теорий, в которых большое внимание уделяется нахождению наиболее рациональных путей их решения. Во многих странах проблемы экологии стоят на первом месте, и в нашей стране сейчас начинают уделять все большее внимание, принимаются экстренные меры. Если мы сейчас не остановимся и не подумаем о будущем нашей планеты, то будет поздно. А поздно будет, потому что мы ничем не сможем помочь ни людям, ни природе, которая нас окружает.


3. Заполните таблицу.

Глобальные экологические кризисы

5-4-0-0


Тренировочные задания (10-11 кл)

Задания уровня A

А1. Какая наука изучает особенности внешнего строения живых организмов?
3) морфология


А2. Немецкие учёные М. Шлейден и Т. Шванн являются основоположниками теории
3) клеточной


A3. Запасным углеводом в растительной клетке является
1) крахмал


А4. Сколько хромосом в соматических клетках плодовой мухи-дрозофилы, если в её половых клетках содержится 4 хромосомы?
3)8


А5. Защищаясь от вирусов, клетки вырабатывают белок
2) интерферон


А6. Размножение инфузории туфельки может происходить в результате
3) деления и конъюгации


А7. Особей, образующих несколько видов гамет и дающих расщепление признаков в потомстве, называют
3) гетерозиготными


А8. Какой из приведённых ниже вариантов дигибридного скрещивания между мышами предоставляет наилучшую возможность получить в одном помёте мышь с генотипом ААВЬ?
2) АаВЬ х ААВЬ


А9. Изменчивость, при которой изменяется только фенотип,
1) модификационная


А10. Споры на пластинках плодового тела образуются у
3) рыжика


A11. Корневые клубни образуются
3) из боковых и придаточных корней


А12. Общим признаком голосеменных и покрытосеменных растений является
3) развитие из семени


А13. На рисунке схематически изображена система органов белой планарии
3) нервная


А14. У птиц, в отличие от млекопитающих,
4) размножение яйцами


А15. Вид ткани, для которой характерно минимальное содержание межклеточного вещества,
1) эпителиальная


А16. Надкостница не может обеспечить
1) рост кости в длину


А17. Эритроциты вырабатываются в
1) красном костном мозге


А18. Пучки длинных отростков нейронов, покрытые соединительнотканной оболочкой и расположенные вне центральной нервной системы, образуют
1) нервы


А19. Какой витамин следует включить в рацион ребёнка, чтобы он не заболел рахитом?
4) D


А20. К какому критерию вида следует отнести различия в строении соцветий у колокольчика раскидистого и колокольчика сборного?
3) морфологическому


А21. Примером внутривидовой борьбы за существование служат отношения между
4) волками двух разных стай


А22. Утрата конечностей и одинаковая вытянутая форма тела у червяг, безногих ящериц и змей является результатом
2)параллелизма в эволюции


А23. К социальным факторам антропогенеза относят
1) появление речи


А24. Взаимоотношения организмов разных видов, нуждающихся в одинаковых пищевых ресурсах, укладываются в схему
3) конкуренция


А25. В биогеоценозе луга к продуцентам относят
1) травы


А26. Способностью к саморегуляции обладает оболочка Земли
1) биосфера


А27. Плохо растворимые в воде соединения не встречаются среди
4) нуклеотидов


А28. Свободный кислород (02) образуется в процессе фотосинтеза в результате расщепления
2)Н20


А29. Какая фаза деления клетки изображена на рисунке?
3) анафаза


АЗ0. При скрещивании двух гетерозиготных растений гороха с жёлтыми и гладкими семенами АаВЪ соотношение расщепления признаков по фенотипу у гибридов первого поколения составит
1) 9 : 3 : 3 : 1


А31. Из методов, применяемых в селекции, не сопровождается изменением генетических свойств организмов
4) клонирование


А32. Зубы растут в течение всей жизни у представителей млекопитающих животных отряда
4) Грызуны


АЗЗ. Объём воздуха, который можно вдохнуть после спокойного выдоха, называют
2) дыхательным объёмом


А34. Ответная реакция собаки на команду хозяина — это пример рефлекса
1) условного


А35. Среди перечисленных примеров ароморфозом является
3) появление цветка и покрытосеменных растений


А36. Функции «главного абиотического редуцента» в наземных экосистемах выполняют
1) бактерии


Задания уровня В

Выберите три правильных ответа из шести предложенных.

В1. В растительной клетке двойную мембрану имеют
1) ядро
2) митохондрии
5) хлоропласты


В2. Для осуществления газообмена у всех животных необходимо наличие
3) процесса диффузии
4) тонких и влажных поверхностей
5) воды или воздуха, содержащих кислород


ВЗ. Из названных признаков, возникших в ходе эволюции, примерами идиоадаптаций являются
2) волосяной покров млекопитающих
3) наружный скелет беспозвоночных
5) роговой клюв у птиц


Установите соответствие между содержанием первого и второго столбцов.

В4. Установите соответствие между признаком организма и царством, для которого он характерен.
ЦАРСТВА
1) Грибы
2) Растения
ПРИЗНАК
A) наличие в клетках пластид Б) наличие в клетках крупных вакуолей
B) запасное вещество — крахмал Г) запасное вещество — гликоген Д) преимущественно гетеротрофы Е) преимущественно автотрофы


b-4-0

В5. Установите соответствие между сосудом кровеносной системы и кругом кровообращения, к которому он принадлежит.
СОСУД КРОВЕНОСНОЙ СИСТЕМЫ
A) аорта
Б) лёгочная вена
B) лёгочная артерия Г) верхняя полая вена Д) нижняя полая вена Е) сонные артерии Ж) печёночная вена
КРУГИ
КРОВООБРАЩЕНИЯ
1) большой круг
2) малый круг


b-5-0

В6. Установите соответствие между процессом и видом обмена веществ, к которому он принадлежит.
ПРОЦЕСС
A) образование аминокислот в пищеварительном тракте
Б) синтез белков на рибосомах
B) синтез жиров
Г) образование гликогена
Д) образование глюкозы из гликогена печени
Е) синтез АТФ
ОБМЕН ВЕЩЕСТВ
1) энергетический 2) пластический


b-6-0

Установите правильную последовательность биологических процессов, явлений, практических действий.

В7. Установите последовательность возникновения нарушений в функционировании растительного организма, вызванную регулярным поливом водой с повышенным содержанием в ней минеральных солей, например хлорида калия.
А) пассивный транспорт солей с током воды в клетки растения
Б) плазмолиз в клетках корня
В) общий дефицит воды в условиях интенсивной транспирации
Г) в почве создаётся резко отрицательный осмотический потенциал
Д) гибель растения
Е) повреждение плазмалеммы клеток корня


b-7-0

В8. Установите последовательность процессов, вызывающих смену экосистем.
A) уменьшение ресурсов, необходимых для существования исходных видов
Б) заселение среды обитания особями других видов
B) сокращение численности исходных видов
Г) изменение среды обитания в результате действия экологических факторов
Д) формирование новой экосистемы


b-8-0

Задания уровня С

Дайте краткий свободный ответ.

С1. С какой целью при пересадке рассады проводят пикировку (прищипывают кончик корня)?
1) При пикировке удаляется кончик главного корня, что приводит к росту боковых корней.
2) В результате увеличивается площадь питания растений.


Дайте полный развёрнутый ответ.

С2. Найдите ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки, объясните их.
1. Грибы занимают особое положение в системе органического мира, их нельзя отнести ни к царству растений, ни к царству животных, хотя имеются некоторые черты сходства с ними.
2. Все грибы — многоклеточные организмы, основу тела которых составляет мицелий, или грибница.
3. По типу питания грибы гетеротрофы, но среди них встречаются автотрофы, сапротрофы, хищники, паразиты.
4. Как и растения, грибы имеют прочные клеточные стенки, состоящие из целлюлозы.
5. Грибы неподвижны и растут в течение всей жизни.


Неправильные ответы:
2) Среди грибов встречаются одноклеточные организмы, например, дрожжи.
3) Среди грибов отсутствуют автотрофы.
4) Клеточные стенки грибов состоят из хитина.


СЗ. Почему эвглену зелёную одни учёные относят к растениям, а другие — к животным? Укажите не менее трёх причин.
Ответ:
1) как растения, эвглена зеленая содержит в клетках хлорофилл (осуществляет процесс фотосинтеза)=>питание фотоавтотрофное;
2) как все животные, способна к фагоцитозу=> питание гетеротрофное;
3)как животные, способна к передвижению.


С4. Во многих населённых пунктах принято собирать в кучу и сжигать на месте опавшие листья. Дайте экологическую оценку этим действиям.
При сжигании растительности в воздух выделяется дым, в состав которого входят пыль, угарный газ, окиси азота и ряд соединений канцерогенного типа, также диоксины — одни из самых ядовитых веществ для человека. Чтобы опалая листва не подкисляла почву, лучше утилизировать опавшие листья с пользой для окружающей среды, а именно, компостировать.


С5. При росте клеток происходит увеличение их объёма, однако установлено, что количество цитоплазмы при этом остаётся неизменным. Дайте объяснение этому явлению.
При росте клеток количество цитоплазмы в основном увеличивается на первых стадиях, далее происходит дифференциация и рост клеточных органелл, клетки становятся специализированными и приобретают необходимую форму , размеры в соответствии с выполняемыми функциями.


С6. Отсутствие малых коренных зубов у человека наследуется как доминантный аутосомный признак. Определите возможные генотипы и фенотипы родителей и потомства, если один из супругов имеет малые коренные зубы, а у другого они отсутствуют и он гетерозиготен по этому признаку. Какова вероятность рождения детей с этой аномалией?
Ответ:
1) Генотипы и фенотипы Р: аа — с малыми коренными зубами, Аа — без малых коренных зубов;
2) генотипы и фенотипы потомства: Аа — без малых коренных зубов, аа — с малыми коренными зубами;
3) вероятность рождения детей без малых коренных зубов — 50%.



Пособие содержит Ответы к рабочей тетради по биологии 10-11 класс Пасечник Швецов