Группа сцепления — хромосома, в которой расположено большое число генов. Соответствие групп сцепления числу хромосом

2. Группа сцепления — хромосома, в которой расположено большое число генов. Соответствие групп сцепления числу хромосом.

3. Неприменимость закона независимого насле­дования к признакам, формирование которых опре­деляется генами, расположенными в одной группе сцепления — хромосоме. Закон сцепленного насле­дования, открытый Т. Морганом, — сцепление ге­нов, локализованных в одной хромосоме. Совместное наследование генов одной группы сцепления (при мейозе хромосомы со всей группой генов попадают в одну гамету, а не расходятся в разные гаметы).

4. Кроссинговер — перекрест хромосом и обмен участками генов между гомологичными хромосо­мами — причина нарушения сцепленного наследо­вания, появления в потомстве особей с перекомби­нированными признаками. Пример: при скрещива­нии дрозофил с серым телом и нормальными крыльями и дрозофил с темным телом и зачаточны­ми крыльями появляется потомство с родительски­ми фенотипами и небольшое число особей с пере­комбинацией признаков: серое тело — зачаточные крылья и темное тело — нормальные крылья.

5. Зависимость частоты перекреста, перекомби­нации генов от расстояния между ними: чем боль­ше расстояние между генами, тем больше вероят­ность обмена участками генов. Использование этой зависимости для составления генетических карт. Отражение в генетических картах места располо­жения генов в хромосоме, расстояния между ними. Значение перекреста хромосом — возникновение новых комбинаций генов, повышение наследствен­ной изменчивости, играющей большую роль в эво­люции и селекции.

2. 1. Хвойный лес — биогеоценоз, который зани­мает длительное время определенную территорию с относительно однородными условиями, в нем оби­тает совокупность популяций разных видов, проис­ходит круговорот веществ.

2. Наличие в биогеоценозе хвойного леса трех звеньев: производителей органического вещества, его потребителей и разрушителей.

1) Организмы-производители — в основном ви­ды хвойных, а также некоторые виды мелко- и ши­роколиственных древесных растений, лишайники и мхи, небольшое число видов кустарников и трав. Ярусное расположение растений и животных — приспособление к более полному использованию све­та, питательных веществ, территории. Причина не­большого числа ярусов в лесу — недостаток света;

2) организмы-потребители — разные виды чле­нистоногих, земноводных, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих, среди них одни — растительно-ядные, другие — хищные, третьи — паразиты;

3) организмы-разрушители — черви, грибы, бактерии.

3. Биотические факторы среды — все взаимодействующие между собой живые обитатели хвой­ного леса. Абиотические факторы — свет, влаж­ность, температура, воздух и др.

4. Небольшое число видов по сравнению с дубравой, недостаток света, бедный опад, малопло­дородная почва обусловили короткие цепи пита­ния в хвойном лесу. Пример: растения (хвойные и др.) —» растительноядные животные (белка) —» хищ­ные (лисица).

5. Саморегуляция — механизм поддержания численности популяций на определенном уровне (особи одного вида не уничтожают полностью осо­бей другого вида, а лишь ограничивают их числен­ность). Значение саморегуляции для сохранения устойчивости экосистемы.

3. Надо приготовить микроскоп к работе: положить микропрепарат на предметный столик, осветить по­ле зрения микроскопа, с помощью винтов добиться четкого изображения, найти клетку со следующими признаками профазы: ядро имеет оболочку, в нем расположены компактные тельца — хромосомы, каждая из них состоит из двух хроматид (хотя хро-матиды не видны в световой микроскоп).

1. 1. Наличие в клетках аутосом — парных хромо­сом, одинаковых для мужского и женского орга­низмов, и половых хромосом, определяющих пол организма.

2. Наборы хромосом: наличие в клетках тела че­ловека 44 аутосом (различий в строении аутосом в мужском и женском организмах нет) и двух поло­вых хромосом, одинаковых у женщин (XX) и раз­ных у мужчин (ХУ). Особенности набора хромосом в половых клетках: 22 аутосомы и 1 половая хромо­сома (у мужчин: 22А + X и 22А + Y, у женщин — 22A + X).

3. Зависимость формирования пола организма от сочетания половых хромосом при оплодотворе­нии. Одинаковая вероятность объединения в зиготе как двух Х-хромосом, так и ХУ. Формирование из зиготы с ХХ-хромосомами девочки, а с ХУ — маль­чика (у птиц и пресмыкающихся сочетание ХУ определяет женский пол).

4. Наследование, сцепленное с полом. Наличие в половых хромосомах генов, отвечающих за фор­мирование неполовых признаков. Например, ре­цессивный ген гемофилии (несвертываемости кро­ви) — ft, локализованный в двух Х-хромосомах, — причина заболевания женщины. Наибольшая вероятность заболевания гемофилией мужчины из-за наличия всего одной Х-хромосомы в его клетках.

2. 1. Водоем, как и дубрава, — биогеоценоз, в ко­тором длительное время на определенной террито­рии обитают организмы — продуценты, консумен­ты и редуценты, связанные между собой и с абиоти­ческими факторами. Биотические факторы — все живое население водоема, жизнедеятельность одних организмов оказывает существенное влияние на дру­гие, на биогеоценоз, круговорот веществ в нем.

2. Особенности абиотических факторов водо­ема — высокая плотность среды, низкое содержа­ние в ней кислорода, незначительные колебания температуры. Воздухоносные полости в стебле и листьях — приспособленность водных растений к недостатку кислорода.

3. Прибрежная зона в водоеме, причины наи­большего скопления организмов в ней: обилие све­та, необходимого для жизни растений, много пищи для животных. Недостаток света, кислорода, теп­ла, пищи — причина бедности видового состава в глубинах водоема.

4. Продуценты — автотрофы (водоросли и выс­шие травянистые растения), их роль в биогеоценозе водоема: создание органических веществ из неорга­нических в процессе фотосинтеза и обогащение воды кислородом — основа обеспечения животных и дру­гих гетеротрофов пищей, энергией, кислородом.

5. Консументы — гетеротрофы, разные виды животных (рыбы, моллюски, насекомые, черви, дафнии и др.), их роль в водоеме: расщепление ор­ганических веществ, обогащение воды углекислым газом — исходный продукт фотосинтеза.

6. Редуценты — чаще всего организмы-сапрофи-ты (грибы, бактерии), а также жуки-мертвоеды и др., их пища — органические вещества мертвых ос­татков растений и животных, продукты жизнеде­ятельности животных. Разрушение сапрофитами органических веществ до неорганических, исполь­зование их растениями в процессе минерального питания.

7. Движение вещества и энергии в цепях пита­ния, значительные потери энергии от звена к зве­ну — причина коротких цепей питания. Растения или органические остатки (результат жизнедея­тельности растений) — начальное звено цепей пита­ния, включение ими солнечной энергии в кругово­рот веществ. Растения —> растительноядные живот­ные —» хищные животные (цепь питания).

8. Водоем — устойчивый биогеоценоз, зависи­мость его стабильности от видового разнообразия, саморегуляции, полноты круговорота веществ. Жизнедеятельность обитателей водоема, измене­ние абиотических факторов, влияние деятельности человека — причины изменения биогеоценоза.

3. Надо осветить поле зрения микроскопа, с помо­щью винтов добиться четкого изображения объек­та, найти и рассмотреть клетку со следующими признаками метафазы: отсутствие ядерной оболоч­ки, хромосомы расположены в ряд в плоскости эк­ватора, от центриолей к хромосомам подходят нити веретена деления, наметилось расхождение хрома-тид к полюсам клетки.

Билет № 20

1. Ген — материальная единица наследственно­сти, относительная самостоятельность его дейст­вия (гены окраски семян действуют независимо от генов, определяющих форму семян).

Ошибочность утверждения, что генотип — сум­ма не связанных между собой генов. Генотип — це­лостная система благодаря взаимодействию генов в клетке. Пример взаимодействия аллельных генов: полное и неполное доминирование. Аллельные ге­ны — парные, определяющие развитие взаимоис­ключающих признаков (высокий и низкий рост, курчавые и гладкие волосы, голубые и черные гла­за у человека).

2. Взаимодействие неаллельных генов: разви­тие какого-либо признака под контролем несколь­ких генов — основа новообразования при скрещи­вании. Пример: появление серых кроликов (АаВЪ) при скрещивании черного (ААЬЬ) и белого (ааВВ). Причина новообразования: за окраску шерсти отве­чают гены Аа (А — черная шерсть, а — белая), за распределение пигмента по длине волос — гены ВЬ (В — пигмент скапливается у корня волоса, Ь — пигмент равномерно распределяется по длине волоса).

3. Множественное действие генов — влияние j одного гена на формирование ряда признаков. При-мер: ген, отвечающий за образование красного пиг­мента в цветке, способствует его появлению в стеб­ле, листьях, вызывает удлинение стебля, увеличе­ние массы семян. Широкое распространение в природе явления множественного действия генов. Взаимодействие и множественное действие генов — основа целостности генотипа.

2. 1. Цепи питания — основной вид связи орга­низмов разных видов в биогеоценозе. Зависимость жизни консументов и редуцентов от продуцентов, которые синтезируют органические вещества в про­цессе фотосинтеза.

2. Зависимость длины цепей питания от эффек­тивности использования и превращения энергии в процессе питания, от числа организмов и их раз­мера. Использование растениями в процессе фото­синтеза лишь 1% солнечной энергии. Причина од­нократного использования энергии — расходова­ние организмами каждого звена в цепи питания значительной части энергии на процессы жизнеде­ятельности, частичное рассеивание ее в виде тепла. Многократное использование вещества в биогеоце­нозе благодаря его круговороту.

3. Правила экологической пирамиды. Потеря энергии (около 90%) при переходе вещества и за­ключенной в нем энергии от звена к звену в пи­щевой цепи — причина коротких цепей питания в биогеоценозах (3—5 звеньев). Экологическая пи­рамида энергии — отображение потери энергии при переходе с одного трофического уровня на другой. Правило экологической пирамиды численности — уменьшение численности видов при переходе с од­ного трофического уровня (растения) на другой (растительноядные животные, затем хищники).

4. Необходимость учета правила экологической пирамиды при использовании человеком расти­тельной и животной продукции (вырубке леса для получения древесины, отстреле промысловых жи­вотных, ловле рыбы и др.).

3. Надо взять два кусочка картофеля: один сырой, другой вареный, нанести на них по капле перекиси водорода. «Вскипание» перекиси на сыром карто­феле указывает на ее расщепление в клетках карто­феля ферментом пероксидазой и выделение кисло­рода. Отсутствие «вскипания» на кусочке вареного картофеля связано с тем, что при его варке фермент разрушился. Известно, что при высокой температу­ре разрушаются молекулы белка. Значит, данный фермент, как и другие ферменты, имеет белковую природу.

1. 1. Применимость законов наследственности к человеку. Материальные основы наследственности человека: 46 хромосом, из них 44 аутосомы и 2 по­ловые хромосомы, много тысяч расположенных в них генов.

2. Цель изучения наследственности человека — выявление генетических основ заболеваний, пове­дения, способностей, таланта. Результаты генети­ческих исследований: установлена природа ряда за­болеваний (наличие лишней хромосомы у людей с синдромом Дауна, замена одной аминокислоты на другую в молекуле белка у больных серповиднокле-точной анемией; обусловленность доминантными генами карликовости, близорукости).

3. Методы изучения генетики человека, зависи­мость их использования от биологических, психо­логических и социальных особенностей (позднее появление потомства, его малочисленность, непри­менимость метода гибридологического анализа).

4. Генеалогический метод изучения наследст­венности человека — изучение родословной семьи с целью выявления особенностей наследования признака в ряду поколений. Выявлено: доминант­ный и рецессивный характер ряда признаков, гене­тическая обусловленность развития музыкальных и других способностей, наследственный характер заболеваний диабетом, шизофренией, предрасполо­женности к туберкулезу.

5. Цитогенетический метод — изучение струк­туры и числа хромосом в клетках, выявление свы­ше 100 изменений в структуре хромосом, измене­ние числа хромосом (болезнь Дауна).

6. Близнецовый метод — изучение наследова­ния признаков у близнецов, влияния генотипа и среды на развитие их биологических и психологи­ческих особенностей.

7. Профилактика наследственных заболеваний. Зависимость формирования признаков от генотипа и условий среды. Борьба с загрязнением окружаю­щей среды мутагенами, отказ от употребления ал­коголя, наркотических веществ, курения.

2. 1. Биогеоценоз — совокупность организмов — продуцентов, консументов, редуцентов, длительное время обитающих на определенной территории со сравнительно однородными условиями. Биогеоце­ноз — относительно устойчивая целостная экосис­тема, которая существует длительное время.

2. Причины целостности и устойчивости био­геоценоза — его биологическое разнообразие: гене­тическое разнообразие особей в популяциях, разно­образие популяций и видов; взаимосвязи особей в популяциях и между популяциями, их приспособ­ленность к совместному обитанию, незамкнутый круговорот веществ и поток энергии.

3. Пищевые взаимоотношения — основной вид связи между обитателями биогеоценоза. Важное ус­ловие существования биогеоценоза — суммарная био­масса растений должна значительно превышать сум­марную биомассу животных, так как растения — ис­точник пищи, энергии и кислорода для животных.

4. Саморегуляция в биогеоценозе — автоматиче­ски действующий механизм поддержания на опреде­ленном уровне соотношения биомассы производите­лей и потребителей, регуляции численности попу­ляций в биогеоценозе. Совместное существование особей разных видов ведет не к полному уничто-

жению их друг другом, а лишь ограничивает числен­ность каждого вида до определенного уровня.

5. Колебание численности особей в популяциях около среднего уровня — важное условие сохране­ния экосистемы. Ограничения, препятствующие чрезмерному возрастанию численности популяций: уничтожение другими членами экосистемы, ги­бель от неблагоприятных абиотических факторов.

6. Высокая плодовитость насекомых, приспо­собленность к среде обитания, питание разнообраз­ной пищей, благоприятные погодные условия — причина резкого возрастания их численности в от­дельные годы. Причины подавления вспышки чис­ленности насекомых: усиление действия регулиру­ющих факторов (увеличение численности парази­тов, болезнетворных бактерий и др.).

3. При наблюдении можно установить, что одни рыбы активны, подвижны, держатся в толще или у поверхности воды. Другие малоподвижны, прячут­ся среди растений, находятся у дна. Скрещивания между разными видами не происходит, так как они различаются генетически (имеют неодинаковый на­бор хромосом), брачным поведением и др.

Билет № 22

1. 1. Фенотип — совокупность внешних и внутрен­них признаков, особенности функционирования ор­ганизма. Генотип — совокупность генов, которые организм получает от родителей.

2. Зависимость проявления генотипа, влияния генов на формирование фенотипа от условий сре­ды. Модификационная изменчивость — изменение фенотипа, не связанное с изменением генотипа. Пример: разрезанную вдоль одну половину корня одуванчика выращивали в горах, а другую на рав­нине. В горах из нее выросло растение с мелкими листьями, низкое, а на равнине высокое, с крупны­ми листьями. Причины различий — влияние усло­вий среды (йри одинаковом генотипе).

3. Пределы модификационной изменчивости — норма реакции. Широкая норма реакции: значи­тельные изменения признака, например, надоев молока в зависимости от кормления, ухода; узкая норма реакции, незначительные изменения при­знака, например, жирности молока, окраски шер­сти. Изменения фенотипа, вызванные изменения­ми окружающей среды, не ведут к изменению гено­типа.

4. Наследование нормы реакции организмом, причина изменения нормы реакции — изменение генотипа. Формирование фенотипа — результат взаимодействия генотипа с условиями среды.

5.Приспособительное значение модификацион­ной изменчивости для сохранения и процветания вида.

6. Применение знаний о модификационной из­менчивости в сельском хозяйстве. Пример: плодо­родная почва, хороший уход для реализации гено­типа высокопродуктивных сортов растений. Прояв­ление* признаков пород крупного рогатого скота, свиней, овец только при соблюдении рациона корм­ления, правил ухода за животными. Нарушение на­учной технологии выращивания растений и живот­ных — причина снижения их продуктивности.

2. 1. Биогеоценоз — относительно устойчивая эко­система, существующая десятки, сотни лет. Зави­симость устойчивости биогеоценозов от разнообра­зия видов, их приспособленности к совместному обитанию, от саморегуляции, круговорота веществ.

2. Изменения в биогеоценозах — изменение численности популяций, ее зависимость от соотно­шения рождаемости и гибели особей. Факторы, влияющие на это соотношение: изменение экологи­ческих условий, их сильное отклонение (для живот­ных — количество корма, влаги, для растений — освещенность, влажность, содержание минераль­ных веществ в почве). Изменение видового состава, среды обитания под влиянием жизнедеятельности организмов (поглощение из окружающей среды оп­ределенных веществ и выделение продуктов жизне деятельности — внутренние причины изменения в биогеоценозах).

Использование знаний о колебаниях численно­сти популяций для предотвращения массового раз­множения насекомых-вредителей, мышевидных грызунов.

3. Зависимость устойчивости биогеоценоза от внешних причин — изменения погодных, клима­тических условий, от деятельности человека (осу­шение болот, вырубка лесов, загрязнение среды, за­соление пахотных земель и др.).

4. Смена биогеоценозов — их естественное раз­витие от менее устойчивого к более устойчивому. Действие комплекса внешних и внутренних факто­ров — причина смены биогеоценозов. Ведущая роль растений в смене наземных биогеоценозов.

Причины зарастания водоема — накопление ор­ганических остатков на дне вследствие их слабого окисления из-за недостатка кислорода. Накопле­ние ила, отложение глины, песка, обмеление — причины смены растительности. Появление болота, затем осокового луга, а в дальнейшем, возможно, и леса. 5. Биогеоценоз — целостная экосистема, его ос­новными компонентами являются популяции и ви­ды. Изменения в биогеоценозах, смена их — одна из причин сокращения численности популяций, вымирания видов. Охрана биогеоценозов — эффек­тивный способ сохранения численности популя­ций, видов как составных частей целостных экоси­стем, поддержания в них равновесия.

3. Клубеньки представляют собой вздутия на кор­нях бобового растения, которые образуются за счет разрастания тканей корня. В них обитают клубень­ковые бактерии, усваивающие азот из воздуха. Бактерии обеспечивают растения доступными со­единениями азота, а от растения получают органи­ческие вещества. Это явление называют симбиозом.

Билет № 23

1. 1. Селекция — наука о выведении новых сор­тов растений и пород животных. Порода (сорт) — искусственно созданная человеком популяция, ко­торая характеризуется наследственными биологи­ческими особенностями, морфологическими и фи­зиологическими признаками, продуктивностью.

2. Ч. Дарвин — основоположник науки селек­ции, обосновавший значение наследственной из­менчивости и искусственного отбора в создании но­вых сортов и пород.

3. Вклад Н. И. Вавилова в развитие науки селекции, в разработку ее задач. Обоснование Н. И. Вавиловым необходимости использования за­конов генетики в качестве научных основ селек­ции. Изучение и создание им коллекции сортового и видового разнообразия растений как исходного материала для селекции.

4. Закон Н. И. Вавилова о гомологических ря­дах в наследственной изменчивости, его значение для селекции: выявление сходных наследственных изменений у организмов близких видов.

5. Изучение Н. И. Вавиловым видового разно­образия. Богатство генофонда диких видов, превы­шение генофонда сортов растений и пород живот­ных, необходимость изучения мирового богатства видов для селекции.

6. Учение Н. И. Вавилова о центрах многообра­зия и происхождения культурных растений. Цент­ры происхождения культурных растений — в ос­новном горные районы, древние очаги земледелия, характеризующиеся многообразием видов, разно­видностей, родина сортов растений. Основные цент­ры происхождения культурных растений.

7. Значение селекции — создание большого раз­нообразия высокопродуктивных сортов растений, полиплоидных форм, пригодных для выращивания в разных климатических условиях, а также пород животных, высокопродуктивных гибридных форм, бройлеров и др.

2. 1. Агроценоз (агроэкосистема) — искусствен­ная система, созданная в результате деятельности человека. Примеры агроценозов: парк, поле, сад, пастбище, приусадебный участок.

2. Сходство агроценоза и биогеоценоза, наличие трех звеньев: организмов — производителей, потре бителей и разрушителей органического вещества, круговорот веществ, территориальные и пищевые связи между организмами, растения — начальное звено цепи питания.

3. Отличия агроценоза от биогеоценоза: неболь­шое число видов в агроценозе, преобладание орга­низмов одного вида (например, пшеницы в поле, овец на пастбище), короткие цепи питания, не­полный круговорот веществ (значительный вынос биомассы в виде урожая), слабая саморегуляция, высокая численность животных отдельных видов (вредителей сельскохозяйственных растений или паразитов).

4. Агроценоз — экологически неустойчивая система, ее причины — слабый круговорот ве­ществ, недостаточно выраженная саморегуляция, небольшое число видов и др.

5. Роль человека в повышении продуктивности агроценозов: выведение высокопродуктивных сор­тов растений и пород животных, их выращивание с использованием новейших технологий, учет биоло­гии организмов (потребность в питательных ве­ществах, потребности растений в тепле, влажности и др.), борьба с болезнями и вредителями, свое­временное проведение сельскохозяйственных ра­бот и др.

6. Агроценозы как источник загрязнения окру­жающей среды: биологического (массовое раплно-жение, вспышка численности насекомых-вредите­лей), химического (смыв в водоемы избытка ядо­химикатов, удобрений, гибель от ядохимикатов насекомых-опылителей, изменение фауны почвы под воздействием химических веществ и др.).

7. Защита природы от загрязнения сельскохо­зяйственным производством — соблюдение норм и сроков внесения минеральных удобрений, приме­нения ядохимикатов, новых технологий обработки почвы.

3. Надо описать цвет своих волос и глаз, пример­ный рост, массу — признаки фенотипа. Известно, что темный цвет волос и глаз — доминантные при­знаки, а светлые волосы и голубые глаза — рецес­сивные признаки, нормальный рост — рецессив­ный признак, а низкий — доминантный. Таким пу­тем можно определить и генотип.

1. 1. Селекция — это эволюция, управляемая че­ловеком (Н. И. Вавилов). Результаты эволюции органического мира — многообразие видов расте­ний и животных. Результаты селекции — многооб­разие сортов растений и пород животных. Движу­щие силы эволюции: наследственная изменчивость и естественный отбор; основа создания новых сор­тов растений и пород животных: наследственная изменчивость и искусственный отбор.

2. Методы селекции растений и животных: скрещивание и искусственный отбор. Скрещивание разных сортов растений и пород животных — осно­ва повышения генетического разнообразия потом­ства. Виды скрещивания растений: перекрестное опыление и самоопыление. Самоопыление перекрестноопыляемых растений — способ получения мозиготного по ряду признаков потомства. Пере­крестное опыление — способ увеличения разнооб­разия потомства.

3. Типы скрещивания животных: родственное и неродственное. Неродственное — скрещивание осо­бей одной или разных пород, направленное на под­держание или улучшение признаков породы. Близ­кородственное — скрещивание между братьями и сестрами, родителями и потомством, направленное на получение потомства, гомозиготного по ряду признаков, на сохранение у него ценных призна­ков. Близкородственное скрещивание — один из этапов селекционной работы.

4. Искусственный отбор — сохранение для даль­нейшего размножения особей с интересующими се­лекционера признаками. Формы отбора: массовый и индивидуальный. Массовый отбор — сохранение группы особей из потомства, имеющих ценные при­знаки. Индивидуальный отбор — выделение от­дельных особей с интересующими человека призна­ками и получение от них потомства.

5. Применение в селекции растений массового отбора для получения генетически разнородного материала, гетерозиготных особей. Результаты многократного индивидуального отбора — выведе­ние чистых (гомозиготных) линий.

6. Причины применения в селекции животных только индивидуального отбора — малочисленное потомство. При отборе особей необходимо учи­тывать развитие у них экстерьерных признаков (телосложения, соотношения частей тела, внеш­них признаков), которые связаны с формированием хозяйственных признаков (например, молочности у коров).