Организъм като биологична система

3.2. Размножаване на организмите, неговото значение. Начини на размножаване, прилики и разлики между полово и безполово размножаване. Използването на сексуално и безполово размножаване в човешката практика. Ролята на мейозата и оплождането за осигуряване на постоянството на броя на хромозомите през поколенията. Приложение на изкуственото осеменяване при растения и животни

безполово размножаване, вегетативно размножаване, хермафродитизъм, зигота, онтогенеза, оплождане, партеногенеза, полово размножаване, пъпкуване, спора.

Размножаване в органичния свят.Способността за възпроизвеждане е един от най-важните признаци на живота. Тази способност се проявява вече на молекулярно ниво на живота. Вирусите, прониквайки в клетките на други организми, възпроизвеждат своята ДНК или РНК и по този начин се размножават. Възпроизвеждане– това е възпроизвеждането на генетично сходни индивиди от даден вид, осигуряващо приемственост и непрекъснатост на живота.

Разграничават се следните форми на възпроизвеждане:

Безполово размножаване. Тази форма на размножаване е характерна както за едноклетъчните, така и за многоклетъчните организми. Безполовото размножаване обаче е най-разпространено в царствата на бактериите, растенията и гъбите. В царството на животните по този начин се размножават главно протозоите и кишечнополостните.

Има няколко метода за безполово размножаване:

– Просто разделяне на майчината клетка на две или повече клетки. Така се размножават всички бактерии и протозои.

– Вегетативното размножаване по части на тялото е характерно за многоклетъчните организми – растения, гъби, червеи и някои червеи. Растенията могат да се размножават вегетативно чрез резници, наслояване, коренови издънки и други части на тялото.

– Пъпкуване – един от вариантите на вегетативно размножаване е характерен за дрождите и кишечнополостните многоклетъчни животни.

– Митотичната спорулация е често срещана сред бактериите, водораслите и някои протозои.

Безполовото размножаване обикновено осигурява увеличаване на броя на генетично хомогенното потомство, така че често се използва от селекционерите на растения за запазване полезни свойстваразновидности.

Полово размножаване – процес, при който се комбинира генетична информация от два индивида. Асоциация генетична информацияможе да възникне, когато конюгация (временно свързване на индивиди за обмен на информация, както се случва при ресничките) и копулация (сливане на индивиди за оплождане)при едноклетъчни животни, както и при оплождане при представители на различни царства. Специален случай на половото размножаване е партеногенезапри някои животни (листни въшки, търтеи на пчели). В такъв случай нов организъмсе развива от неоплодено яйце, но преди това винаги се случва образуването на гамети.

Сексуалното размножаване при покритосеменните става чрез двойно оплождане. Факт е, че в прашника на цветето се образуват хаплоидни поленови зърна. Зърната на тези зърна се разделят на две - генеративни и вегетативни. Попаднало върху близалцето на плодника, поленовото зърно покълва, образувайки поленова тръба. Генеративното ядро ​​се дели отново, образувайки две сперматозоиди. Единият от тях, прониквайки в яйчника, опложда яйцеклетката, а другият се слива с двете полярни ядра на двете централни клетки на ембриона, образувайки триплоиден ендосперм.

По време на половото размножаване индивиди от различен пол произвеждат гамети. Женските произвеждат яйца, мъжете произвеждат сперматозоиди, а хермафродитите произвеждат както яйца, така и сперма. При повечето водорасли се сливат две еднакви полови клетки. Когато хаплоидните гамети се слеят, настъпва оплождане и се образува диплоидна зигота. Зиготата се развива в нов индивид.

Всичко по-горе е вярно само за еукариотите. Прокариотите също имат сексуално размножаване, но то се случва по различен начин.

Така по време на половото размножаване геномите на два различни индивида от един и същи вид се смесват. Потомците носят нови генетични комбинации, които ги разграничават от техните родители и едно от друго. Различни комбинации от гени, проявени в потомството под формата на нови черти, представляващи интерес за хората, се избират от животновъдите за разработване на нови породи животни или сортове растения. В някои случаи те използват изкуствено осеменяване. Това се прави както с цел получаване на потомство с определени свойства, така и с цел преодоляване на бездетността на някои жени.

ПРИМЕРИ ЗА ЗАДАЧИ Част А

A1. Основните разлики между сексуалното и безполовото размножаване са, че сексуалното размножаване:

1) се среща само в висши организми

2) това е адаптация към неблагоприятни условия на околната среда

3) осигурява комбинирана променливост на организмите

4) осигурява генетичното постоянство на вида

A2. Колко сперматозоиди се образуват в резултат на сперматогенеза от две първични зародишни клетки?

1) осем 2) две 3) шест 4) четири

A3. Разликата между оогенезата и сперматогенезата е, че:

1) в оогенезата се образуват четири равни гамети, а в сперматогенезата - една

2) яйцата съдържат повече хромозоми от сперматозоидите

3) в оогенезата се образува една пълноценна гамета, а в сперматогенезата - четири

4) оогенезата се извършва с едно делене на първичната зародишна клетка, а сперматогенезата - с две

A4. Колко деления на оригиналната клетка се случват по време на гаметогенезата?

1) 2 2) 1 3) 3 4) 4

A5. Броят на зародишните клетки, образувани в тялото, най-вероятно може да зависи от

1) доставка на хранителни вещества в клетката

2) възрастта на индивида

3) съотношението на мъжките и женските индивиди в популацията

4) вероятността гаметите да се срещнат една с друга

A6. Безполовото размножаване доминира в жизнения цикъл

1) хидра 3) акули

A7. Папратите произвеждат гамети

1) в спорангиите 3) върху листата

2) на израстък 4) в спорове

A8. Ако диплоидният набор от хромозоми на пчелите е 32, тогава 16 хромозоми ще се съдържат в соматични клетки

1) пчелна майка

2) пчела работничка

3) дронове

4) всички изброени лица

A9. Ендоспермът в цъфтящите растения се образува по време на сливането на

1) сперматозоиди и яйцеклетки

2) две сперматозоиди и яйцеклетка

3) полярно ядро ​​и сперма

4) две полярни ядра и сперматозоиди

A10. Двойно оплождане се случва в

1) мъх от кукувич лен 3) лайка

2) папрат папрат 4) бял бор

Част Б

В 1. Изберете правилните твърдения

1) Образуването на гамети при растенията и животните става по същия механизъм

2) Всички видове животни имат яйца с еднакъв размер

3) Спорите на папрата се образуват в резултат на мейозата

4) Един овоцит произвежда 4 яйцеклетки

5) Яйцеклетката на покритосеменните растения се опложда от два сперматозоида

6) Ендоспермът на покритосеменните е триплоиден.

НА 2. Установете съответствие между формите на възпроизвеждане и техните характеристики

VZ. Установете правилната последователност от събития, които се случват по време на двойното торене на цъфтящи растения.

А) оплождане на яйцеклетката и централната клетка

Б) образуване на поленова тръба

Б) опрашване

Г) образуване на два сперматозоида

Г) развитие на ембриона и ендосперма

Част В

C1. Защо ендоспермът на покритосеменните растения е триплоиден, а останалите клетки диплоидни?

C2. Открийте грешките в дадения текст, посочете номерата на изреченията, в които са допуснати, и ги коригирайте. 1) В прашниците на покритосеменните растения се образуват диплоидни поленови зърна. 2) Ядрото на поленовото зърно е разделено на две ядра: вегетативно и генеративно. 3) Поленовото зърно каца върху близалцето на плодника и расте към яйчника. 4) В поленовата тръба се образуват два сперматозоида от вегетативното ядро. 5) Един от тях се слива с ядрото на яйцето, образувайки триплоидна зигота. 6) Друг сперматозоид се слива с ядрата на централните клетки, образувайки ендосперм.

3.3. Онтогенезата и нейните присъщи модели. Специализация на клетките, образуване на тъкани и органи. Ембрионално и постембрионално развитие на организмите. Жизнени цикли и смяна на поколенията. Причини за нарушено развитие на организмите

Онтогенеза. Онтогенеза – това е индивидуалното развитие на организма от момента на образуване на зиготата до смъртта. По време на онтогенезата се появява естествена промяна на фенотипите, характерни за даден вид. Разграничете непрякИ правонтогенеза. Непряко развитие(метаморфоза) се среща при плоски червеи, мекотели, насекоми, риби и земноводни. Техните ембриони преминават през няколко етапа в развитието си, включително стадия на ларвите. Директно развитиесреща се в неларвна или вътрематочна форма. Това включва всички форми на яйцевивипаритет, развитието на ембриони на влечуги, птици и яйценосни бозайници, както и развитието на някои безгръбначни (правокрили, паякообразни и др.). Вътрематочно развитиесреща се при бозайници, включително хора. IN онтогенезатаИма два периода - ембрионален – от образуването на зиготата до излизането от яйцеклетките и постембрионален - от раждането до смъртта. Ембрионален периодМногоклетъчният организъм се състои от следните етапи: зиготи; бластула– етапи на развитие на многоклетъчен ембрион след фрагментиране на зиготата. По време на бластулацията зиготата не се увеличава по размер, но се увеличава броят на клетките, от които се състои; етап на образуване на еднослоен ембрион покрит бластодермияи образуването на първичната телесна кухина – бластоцели; гаструла– етапи на образуване на зародишните слоеве - ектодерма, ендодерма (при двуслойни кишечнополостни и гъби) и мезодерма (при трислойни кишечнополостни и други многоклетъчни животни). При кишечнополовите животни на този етап се образуват специализирани клетки, като жилещи клетки, репродуктивни клетки, кожно-мускулни клетки и др. Процесът на образуване на гаструла се нарича гаструлация.

невроли– етапи на формиране на отделните органи.

Хисто- и органогенеза– етап на поява на специфични функционални, морфологични и биохимични различия между отделните клетки и части от развиващия се ембрион. При гръбначните животни органогенезата може да се разграничи:

а) неврогенеза - процесът на образуване на невралната тръба (мозък и гръбначен мозък) от ектодермален зародишен слой, както и кожата, органите на зрението и слуха;

б) хордогенеза - процесът на образуване от мезодермаакорди, мускули, бъбреци, скелет, кръвоносни съдове;

в) процесът на образуване от ендодермачервата и свързаните с тях органи - черен дроб, панкреас, бели дробове. Последователното развитие на тъканите и органите, тяхната диференциация се дължи на ембрионална индукция– влиянието на някои части на ембриона върху развитието на други части. Това се дължи на активността на протеините, които влизат в действие на определени етапи от развитието на ембриона. Протеините регулират активността на гените, които определят характеристиките на организма. Така става ясно защо признаците на даден организъм се появяват постепенно. Всички гени никога не се включват заедно. Само част от гените работят в определен момент.

Постембрионален период се разделя на следните етапи:

– постембрионален (преди пубертета);

– период на пубертет (извършване на репродуктивни функции);

- стареене и смърт.

При човека началният етап на постембрионалния период се характеризира с интензивен растеж на органите и частите на тялото в съответствие с установените пропорции. Най-общо човешкият постембрионален период е разделен на следните периоди:

– кърмаче (от раждането до 4 седмици);

– бебе (от 4 седмици до една година);

– предучилищна (яслена, средна, старша);

– училище (ранно, тийнейджърско);

– репродуктивни (млади до 45 години, зрели до 65 години);

– пострепродуктивни (възрастни до 75 години и сенилни – след 75 години).

ПРИМЕРИ ЗА ЗАДАЧИЧастА

A1. Двуслойната структура на потока е характерна за

1) анелиди 3) коелентерни

2) насекоми 4) протозои

A2. Няма мезодерма

1) земен червей 3) коралов полип

A3. Директното развитие се случва в

1) жаби 2) скакалци 3) мухи 4) пчели

A4. В резултат на фрагментация на зиготата, a

1) гаструла 3) неврула

2) бластула 4) мезодерма

A5. Развива се от ендодерма

1) аорта 2) мозък 3) бели дробове 4) кожа

A6. Индивидуални органина етапа се образуват многоклетъчни организми

1) бластула 3) оплождане

2) гаструла 4) неврула

A7. Бластулацията е

1) клетъчен растеж

2) многократно фрагментиране на зиготата

3) клетъчно делене

4) увеличаване на размера на зиготата

A8. Гаструлата на кучешкия ембрион е:

1) ембрион с оформена неврална тръба

2) многоклетъчен еднослоен ембрион с телесна кухина

3) многоклетъчен трислоен ембрион с телесна кухина

4) многоклетъчен двуслоен ембрион

A9. В резултат на това се получава диференциация на клетки, органи и тъкани

1) действията на определени гени в определено време

2) едновременно действие на всички гени

3) гаструлация и бластулация

4) развитие на определени органи

A10. Кой етап от ембрионалното развитие на гръбначните животни е представен от много неспециализирани клетки?

1) бластула 3) ранна неврула

2) гаструла 4) късна неврула

Част Б

В 1. Кое от следните се отнася за ембриогенезата?

1) оплождане 4) сперматогенеза

2) гаструлация 5) фрагментация

3) неврогенеза 6) овогенеза

НА 2. Изберете признаци, характерни за бластула

1) ембрион, в който се образува нотохордата

2) многоклетъчен ембрион с телесна кухина

3) ембрион, състоящ се от 32 клетки

4) трислоен ембрион

5) еднослоен ембрион с телесна кухина

6) ембрион, състоящ се от един слой клетки

VZ. Свържете органите на многоклетъчен ембрион със зародишните слоеве, от които са образувани тези органи

ЧастСЪС

C1. Дайте примери за пряко и непряко постембрионално развитие, като използвате насекоми като пример.

3.4. Генетика, нейните задачи. Наследствеността и изменчивостта са свойства на организмите. Основни генетични понятия

алелни гени, анализиращо кръстосване, генно взаимодействие, ген, генотип, хетерозиготност, хипотеза за чистота на гаметите, хомозиготност, дихибридно кръстосване, закони на Г. Мендел, количествени признаци, кръстосване, летално, множество алели, монохибридно кръстосване, независимо унаследяване, непълно доминиране, правило на еднаквост, разделяне, фенотип, цитологична основа на законите на Мендел.

Генетика– наука за наследствеността и изменчивостта на организмите. Тези две свойства са неразривно свързани помежду си, въпреки че имат противоположни посоки. Наследствеността предполага запазване на информацията, а изменчивостта променя тази информация. Наследственост- това е свойството на организма да повтаря своите характеристики и особености на своето развитие в редица поколения. Изменчивостта е свойството на организмите да променят своите характеристики под въздействието на външната или вътрешната среда, както и в резултат на нови генетични комбинации, които възникват по време на сексуалното размножаване. Ролята на изменчивостта е, че тя "доставя" нови генетични комбинации, които са обект на действието на естествения подбор, а наследствеността запазва тези комбинации.

Основните генетични концепции включват следното:

ген– участък от ДНК молекула, в който е кодирана информация за последователността на аминокиселините в една белтъчна молекула.

Алел– двойка гени, отговорни за алтернативни (различни) прояви на една и съща черта. Например, два алелни гена, разположени в едни и същи локуси (локации) на хомоложни хромозоми, са отговорни за цвета на очите. Само единият от тях може да е отговорен за развитието на кафявите дупки, а другият – за развитието сини очи. В случай, че и двата гена са отговорни за едно и също развитие на даден признак, говорим за хомозиготентяло според тази характеристика. Ако алелните гени определят различно развитие на даден признак, говорим за хетерозиготнитяло.

Алелните гени могат да бъдат доминантен , потискане на алтернативния ген, и рецесивен , потиснат.

Наборът от гени в организма се нарича генотипна този организъм. Генотипът на организма се описва с думите „хомозиготен“ или „хетерозиготен“. Въпреки това, не всички гени се експресират. Съвкупността от външни характеристики на организма се нарича негов фенотип. Кафяви очи, пълнички, високи - това е начинът да се опише фенотипът на организма. Те също така говорят за доминиращ или рецесивен фенотип.

Генетиката изучава моделите на наследяване на черти. Основният метод на генетиката е хибридологичният метод или кръстосването. Този метод е разработен от австрийския учен Грегор Мендел през 1865 г.

Развитието на генетиката доведе до развитието на много научни направленияи преди всичко еволюционното учение, растениевъдството и животновъдството, медицината, биотехнологиите, фармакологията и др.

В началото на 20-ти и 21-ви век човешкият геном е дешифриран. Учените бяха изумени, че имаме само 35 000 гена, а не 100 000, както се смяташе досега. U кръгъл червей 19 хил. гена, горчицата има 25 хил. Разликите между хората и шимпанзетата са 1% гени, а при мишките - 10%. Човекът е наследил както гени, които са на 3 милиарда години, така и относително млади гени.

Какво дава на науката разчитането на генома? На първо място, това знание позволява целенасочено генетично изследване за идентифициране както на патологични, така и на необходими, полезни гени. Учените не губят надежда да излекуват хората от болести като рак и СПИН, диабет и др. Не се отказват и от надежда за преодоляване на старостта, преждевременната смъртност и много други болести на човечеството.

3.5. Модели на наследственост, тяхната цитологична основа. Моно- и дихибридно кръстосване. Модели на наследяване, установени от Г. Мендел. Свързано наследяване на признаци, нарушаване на генната връзка. Законите на Т. Морган. Хромозомна теория на наследствеността. Генетика на пола. Унаследяване на белези, свързани с пола. Генотипът като цялостна система. Развитие на знанията за генотипа. Човешки геном. Генно взаимодействие. Решение генетични проблеми. Изготвяне на схеми за пресичане. Законите на Г. Мендел и тяхната цитологична основа

Термини и понятия, тествани в изпитната работа: алелни гени, анализиращо кръстосване, ген, генотип, хетерозиготност, хипотеза за чистота на гаметите, хомозиготност, дихибридно кръстосване, закони на Мендел, монохибридно кръстосване, морганида, наследственост, независимо наследяване, непълно доминиране, правило за еднородност, сегрегация, фенотип, хромозомна теория на наследствеността, цитологични основи Закони на Мендел.

Успехът на работата на Грегор Мендел се дължи на факта, че той избра правилния обект на изследване и се придържа към принципите, които станаха основа на хибридологичния метод:

1. Обект на изследването са грахови растения от същия вид.

2. Опитните растения ясно се различават по характеристиките си - високи - ниски, с жълти и зелени семена, с гладки и набръчкани семена.

3. Първото поколение от оригиналните родителски форми винаги е било едно и също. Високите родители дадоха високо потомство, ниските родители дадоха ниски растения. Така първоначалните сортове са били така наречените „чисти линии“.

4. Г. Мендел води количествен запис на потомците от второто и следващите поколения, при които се наблюдава разцепване на характеристиките.

Законите на Г. Мендел описват естеството на наследяването на индивидуалните характеристики в продължение на няколко поколения.

Първият закон на Мендел или правилото за еднаквост. Законът е получен въз основа на статистически данни, получени от Г. Мендел при кръстосване на различни сортове грах, които имат ясни алтернативни разлики в следните характеристики:

– форма на семето (кръгла / некръгла);

– цвят на семето (жълто/зелено);

– семенна обвивка (гладка/набръчкана) и др.

При кръстосването на растения с жълти и зелени семена, Мендел открива, че всички хибриди от първо поколение завършват с жълти семена. Той нарече тази черта доминираща. Белегът, който определя зеления цвят на семената, се нарича рецесивен (отдръпващ се, потиснат).

Тъй като изпитната работа изисква студентите да могат правилно да съставят бележки при решаване на генетични проблеми, ще покажем пример за такава бележка.

1. Въз основа на получените резултати и техния анализ Мендел формулира своята първи закон. При кръстосване на хомозиготни индивиди, които се различават по една или няколко двойки алтернативни признаци, всички хибриди от първото поколение ще бъдат еднакви по тези признаци и подобни на родителя с доминантна черта.

Кога непълно господствосамо 25% от индивидите са фенотипно подобни на родител с доминантна черта, а 25% от индивидите ще бъдат подобни на родител с рецесивен фенотипен тип. Останалите 50% от хетерозиготите ще бъдат фенотипно различни от тях. Например, от червеноцветни и белоцветни растения snapdragon, 25% от потомството е червено, 25% е бяло и 50% е розово.

2. Да се ​​идентифицира хетерозиготността на индивида за определен алел, т.е. се използва наличието на рецесивен ген в генотипа тестов кръст. За да направите това, индивид с доминантна черта (AA? или Aa?) се кръстосва с индивид, хомозиготен за рецесивния алел. В случай на хетерозиготност на индивид с доминантна черта, разделението в потомството ще бъде 1:1

АА? аа > 100% Аа

а? аа > 50% Аа и 50% аа

Втори закон на Мендел или закон за разделянето. Когато хетерозиготни хибриди от първо поколение се кръстосват един с друг, във второто поколение се открива разцепване за този признак. Това разделение е от естествен статистически характер: 3:1 по фенотип и 1:2:1 по генотип. В случай на кръстосване на форми с жълти и зелени семена, в съответствие с втория закон на Мендел, се получават следните резултати от кръстосването.

Семената се появяват с жълт и зелен цвят.

Третият закон на Мендел или законът за независимото наследяване при дихибридно (полихибридно) кръстосване. Този закон е получен от анализ на резултатите, получени от кръстосването на индивиди, които се различават по две двойки алтернативни признаци. Например: растение, което произвежда жълто, гладкосемената се кръстосват с растение, което произвежда зелени, набръчкани семена.

За по-нататъшно записване се използва решетката на Punnett:

Във второто поколение могат да се появят 4 фенотипа в съотношение 9:3:3:1 и 9 генотипа.

В резултат на анализа се оказа, че гените на различни алелни двойки и съответните признаци се предават независимо един от друг. Този закон е верен:

– за диплоидни организми;

– за гени, разположени на различни хомоложни хромозоми;

– с независимо разминаване на хомоложни хромозоми в мейозата и произволната им комбинация по време на оплождането.

Тези условия са цитологичната основа на дихибридното кръстосване.

Същите модели важат и за полихибридните кръстоски.

Опитите на Мендел установяват дискретността (прекъснатостта) на наследствения материал, което по-късно води до откриването на гените като елементарни материални носители на наследствена информация.

В съответствие с хипотезата за чистотата на гаметата, спермата или яйцеклетката обикновено съдържат само една от хомоложните хромозоми на дадена двойка. Ето защо по време на оплождането се възстановява диплоидният набор от хромозоми на даден организъм. Сплите резултат от произволна комбинация от гамети, носещи различни алели.

Тъй като събитията са случайни, моделът е статистически по природа, т.е. се определя от голям брой еднакво вероятни събития - срещи на гамети, носещи различни (или идентични) алтернативни гени.

ПРИМЕРИ ЗА ЗАДАЧИ Част А

A1. Доминантният алел е

1) двойка гени, идентични по експресия

2) един от двата алелни гена

3) ген, който потиска действието на друг ген

4) потиснат ген

A2. Част от ДНК молекула се счита за ген, ако кодира информация за

1) няколко признака на тялото

2) една характеристика на организма

3) няколко протеина

4) tRNA молекула

A3. Ако даден признак не се появи в хибриди от първо поколение, тогава той се нарича

1) алтернатива

2) доминиращ

3) не е напълно доминиращ

4) рецесивен

A4. Алелните гени се намират в

1) идентични участъци от хомоложни хромозоми

2) различни части от хомоложни хромозоми

3) идентични участъци от нехомоложни хромозоми

4) различни части на нехомоложни хромозоми

A5. Кой запис отразява дихетерозиготен организъм:

1) ААВВ 2) АаВв 3) АаВвСс 4) ааВВсс

A6. Определете фенотипа на тиква с генотип CC BB, като знаете, че белият цвят доминира над жълтия, а дисковидната форма на плода доминира над сферичната

1) бяло, сферично 3) жълто с форма на диск

2) жълто, сферично 4) бяло, с форма на диск

A7. Какво потомство ще се получи чрез кръстосване на хомозиготна крава (безрога) (генът B е доминиращ) с рогат бик.

3) 50% BB и 50% BB

4) 75% BB и 25% BB

A8. При хората генът за щръкнали уши (A) доминира над гена за нормално плоски уши, а генът за нечервена коса (B) доминира над гена за червена коса. Какъв е генотипът на червенокоси баща с клепнали уши, ако в брак с жена, която не е червенокоса, с нормално плоски уши, той е имал само деца с клепнали уши и нечервенокоси?

1) ААвв 2) АаВв 3) ааВВ 4) ААвВ

A9. Каква е вероятността да имате синеоко (а), светлокосо (в) дете от брака на синеок, тъмнокос (В) баща и кафявоока (А), светлокоса майка , хетерозиготни за доминиращи черти?

1) 25% 2) 75% 3) 12,5% 4) 50%

A10. Вторият закон на Мендел е закон, който описва процеса

1) генна връзка

2) взаимно влияние на гените

3) разделяне на знаци

4) независимо разпределение на гамети

A11. Колко вида гамети образува организъм с генотип AABbCC?

1) едно 2) две 3) три 4) четири

Част В

C1. Определете възможните генотипове на родителите и пет деца, сред които деца с римски и прави носове, пълни и тънки устни, ако се знае, че мъж с римски нос и тънки устни се е оженил за момиче с римски нос и пълни устни. Докажете отговора си, като напишете решението на задачата под формата на две схеми за кръстосване. Колко схеми за кръстосване могат да бъдат анализирани, за да се реши този проблем?

Хромозомна теория на наследствеността.Основателят на хромозомната теория Томас Гент Морган, американски генетик, Нобелов лауреат. Морган и неговите ученици установиха, че:

– всеки ген има специфичен локус(място);

– гените на хромозомата са разположени в определена последователност;

– най-близко разположените гени на една хромозома са свързани, поради което се наследяват предимно заедно;

– групи от гени, разположени на една и съща хромозома, образуват групи на свързване;

– броят на групите съединители е равен хаплоиденнабор от хромозоми хомогаметичениндивиди и n+1 y хетерогаметиченлица;

– между хомоложни хромозоми може да има обмен на участъци ( пресичане); в резултат на кръстосването възникват гамети, чиито хромозоми съдържат нови комбинации от гени;

– честотата (в%) на кръстосване между неалелни гени е пропорционална на разстоянието между тях;

– набор от хромозоми в клетки от даден тип ( кариотип) е характерна особеностТип;

– честотата на кръстосване между хомоложни хромозоми зависи от разстоянието между гените, локализирани на една и съща хромозома. Колкото по-голямо е това разстояние, толкова по-висока е честотата на пресичане. За единица разстояние между гените се приема 1 морганид (1% кросингоувър) или процентът на срещане на кръстосани индивиди. Ако тази стойност е 10 морганиди, може да се каже, че честотата на кръстосване на хромозоми на местата на тези гени е 10% и че нови генетични комбинации ще бъдат идентифицирани в 10% от потомството.

За да се изясни естеството на местоположението на гените върху хромозомите и да се определи честотата на кръстосване между тях, генетични карти. Картата отразява реда на гените на хромозомата и разстоянието между гените на същата хромозома. Тези заключения на Морган и неговите колеги бяха наречени хромозомна теория за наследствеността. Най-важните последствия от тази теория са съвременните концепции за гена като функционална единицанаследственост, нейната делимост и способност за взаимодействие с други гени.

Задачите, илюстриращи хромозомната теория, са доста сложни и тромави за писане, така че документите за единен държавен изпит съдържат задачи за наследяване, свързано с пола.

Генетика на пола. Унаследяване, свързано с пола.Хромозомните комплекти на различните полове се различават по структурата на половите хромозоми. Мъжката Y хромозома не съдържа много от алелите, открити на X хромозомата. Чертите, определени от гените на половите хромозоми, се наричат ​​свързани с пола. Моделът на наследяване зависи от разпределението на хромозомите в мейозата. При хетерогаметните полове черти, които са свързани с X хромозомата и нямат алел на Y хромозомата, се появяват дори когато генът, който определя развитието на тези черти, е рецесивен. При хората Y хромозомата се предава от баща на синовете, а X хромозомата на дъщерите. Децата получават втората хромозома от майка си. Винаги е Х хромозомата. Ако майката носи патологичен рецесивен ген на една от Х-хромозомите (например генът за цветна слепота или хемофилия), но самата тя не е болна, тогава тя е носител. Ако този ген се предава на синовете, те могат да се разболеят от това заболяване, тъй като Y хромозомата няма алел, който да потиска патологичния ген. Полът на организма се определя в момента на оплождането и зависи от хромозомния комплемент на получената зигота. При птиците женските са хетерогаметни, а мъжките са хомогаметни.

Пример за унаследяване, свързано с пола.Известно е, че при хората има няколко черти, свързани с Х хромозомата. Един такъв признак е липсата на потни жлези. Това е рецесивна черта; ако Х-хромозомата, носеща гена, който го определя, стигне до момче, тогава тази черта със сигурност ще се прояви в него. Ако сте чели известния роман на Патрик Зюскинд „Парфюм“, значи си спомняте, че става дума за бебе, което няма мирис.

Помислете за пример за унаследяване, свързано с пола. Майката има потни жлези, но е носител рецесивен белег- Xr X, бащата е здрав - XY. Гамети на майката - Xp, X. Гамети на баща - X, U.

От този брак могат да се родят деца със следните генотипове и фенотипове:

Генотипът като цялостна, исторически развита система.Терминът генотип е предложен през 1909 г. от датския генетик Вилхелм Йохансен. Той също така въведе термините: ген, алел, фенотип, линия, чиста линия, популация.

Генотип е съвкупността от гени на даден организъм. Според последните данни хората имат около 35 хиляди гена.

Генотип като един функционална системаорганизъм, образуван в процеса на еволюцията. Признак за систематичен генотип е генно взаимодействие .

Алелните гени (по-точно техните продукти - протеини) могат да взаимодействат помежду си:

– като част от хромозомите– пример е пълно и непълно свързване на гени;

– в двойка хомоложни хромозоми– примери са пълно и непълно доминиране, независимо проявление на алелни гени.

Неалелните гени също могат да взаимодействат помежду си. Пример за такова взаимодействие може да бъде появата на нови израстъци при кръстосване на две външно идентични форми. Например наследяването на формата на гребена при пилетата се определя от два гена - R и P: R - гребен с форма на роза, P - pisiform гребен.

F1 RrPp – поява на ореховиден ръб при наличие на два доминантни гена;

с генотипа GGRR се появява ръб с форма на лист.

ПРИМЕРИ ЗА ЗАДАЧИ Част А

A1. Колко двойки хромозоми са отговорни за унаследяването на пола при кучета, ако техният диплоиден набор е 78?

3) тридесет и шест

4) осемнадесет

A2. Моделите на свързаното наследяване се отнасят до гени, разположени в

1) различни нехомоложни хромозоми

2) хомоложни хромозоми

3) на една хромозома

4) нехомоложни хромозоми

A3. Далтонист се ожени за жена с нормално зрение, носителка на гена на далтонизма. С какъв генотип не могат да имат дете?

1) X d X 2) XX 3) X d X d 4) XY

A4. Какъв е броят на групите за генно свързване, ако е известно, че диплоидният набор от хромозоми на даден организъм е 36?

1) 72 2) 36 3) 18 4) 9

A5. Честотата на кръстосване между гените K и C е 12%, между гените B и C е 18%, между гените K и B е 24%. Какъв е вероятният ред на гените в хромозомата, ако е известно, че са свързани.

1) K-S-V 2) K-V-S 3) S-V-K 4) V-K-S

A6. Какво ще бъде фенотипното разцепване в потомството, получено от кръстосването на черен (A) космат (B) морски свинчета, хетерозиготен за две черти, свързани на една хромозома?

1) 1: 1 2) 2: 1 3) 3: 1 4) 9: 3: 3: 1

A7. От кръстосването на два сиви плъха, хетерозиготни за два цвята, са получени 16 индивида. Какво ще бъде съотношението на потомството, ако се знае, че генът С е основният ген за цвета и при него се появяват сиви, бели и черни индивиди, а вторият ген А влияе върху разпределението на пигмента. В негово присъствие се появяват сиви индивиди.

1) 9 сиви, 4 черни, 3 бели

2) 7 черни, 7 черни, 2 бели

3) 3 черни, 8 бели, 5 сиви

4) 9 сиви, 3 черни, 4 бели

A8. Двойката имаше син с хемофилия. Той порасна и реши да се ожени за здрава жена, която не е носител на гена на хемофилията. Какви са възможните фенотипове на бъдещите деца на тази двойка, ако генът е свързан с Х хромозомата?

1) всички момичета са здрави и не са носители, но момчетата са хемофилици

2) всички момчета са здрави, а момичетата са хемофилици

3) половината от момичетата са болни, момчетата са здрави

4) всички момичета са носители, момчетата са здрави

ЧастСЪС

C1. Направете прогноза за появата на внук на далтонист за далтонист и здрава жена, която не е носител на гена на далтонизма, при условие че всичките му синове се женят за здрави жени, които не носят гена на далтонизма, а дъщерите му се омъжват за здрави мъже. Подкрепете отговора си, като запишете модела на кръстосване.

3.6. Изменчивост на признаците в организмите: модификация, мутация, комбинация. Видове мутации и техните причини. Значението на изменчивостта в живота на организмите и в еволюцията. Норма на реакция

Основни термини и понятия, проверявани в изпитната работа: близначен метод, генеалогичен метод, генни мутации, геномни мутации, генотипна вариабилност, закон на хомоложните серии на наследствена вариабилност, комбинирана вариабилност, модификационна вариабилност, мутации, ненаследствена вариабилност, полиплоидия, Rh фактор, родословие, синдром на Даун, хромозомни мутации, цитогенетика метод.

3.6.1. Изменчивост, нейните видове и биологично значение

Променливосте универсално свойство на живите системи, свързано с промените във фенотипа и генотипа, които възникват под влияние външна средаили в резултат на промени в наследствения материал. Различават се ненаследствена и наследствена изменчивост.

Ненаследствена изменчивост . Ненаследствени или групови (определени), или модификационна променливост– това са промени във фенотипа под влияние на условията на околната среда. Модификационната променливост не засяга генотипа на индивидите. Генотипът, оставайки непроменен, определя границите, в които фенотипът може да се променя. Тези граници, т.е. възможности за фенотипно проявление на даден признак се наричат норма на реакция И са наследени. Нормата на реакцията определя границите, в които дадена характеристика може да се промени. Различни знациимат различни норми на реакция - широки или тесни. Например признаци като кръвна група и цвят на очите не се променят. Формата на окото на бозайниците варира леко и има тясна скорост на реакция. Млечността на кравите може да варира в доста широк диапазон в зависимост от условията, при които се отглежда породата. Други количествени характеристики също могат да имат широка скорост на реакция - растеж, размер на листата, брой зърна в кочана и др. Колкото по-широка е нормата на реакция, толкова повече възможности има индивидът да се адаптира към условията заобикаляща среда. Ето защо има повече индивиди със средно изразена черта, отколкото индивиди с екстремни изрази. Това е добре илюстрирано от броя на джуджетата и гигантите при хората. Те са малко, докато хората с ръст от порядъка на 160-180 см са хиляди пъти повече.

Фенотипните прояви на черта се влияят от комбинираното взаимодействие на гени и условия на околната среда. Модификационните промени не се наследяват, но не са непременно групови и не винаги се появяват при всички индивиди от един вид при еднакви условия на околната среда. Модификациите осигуряват адаптирането на индивида към тези условия.

Наследствена изменчивост (комбинативни, мутационни, неопределени).

Комбинативна изменчивост възниква по време на половия процес в резултат на нови комбинации от гени, които възникват при оплождане, кросинговър, конюгация, т.е. по време на процеси, придружени от рекомбинации (преразпределение и нови комбинации) на гени. В резултат на комбинираната изменчивост възникват организми, които се различават от своите родители по генотипове и фенотипове. Някои комбинационни промени могат да бъдат вредни за индивида. За видовете комбинираните промени като цяло са полезни, т.к водят до генотипно и фенотипно разнообразие. Това насърчава оцеляването на видовете и техния еволюционен напредък.

Мутационна изменчивост свързани с промени в последователността на нуклеотидите в ДНК молекулите, загуба и вмъкване на големи участъци в ДНК молекули, промени в броя на ДНК молекулите (хромозоми). Самите такива промени се наричат мутации. Мутациите се предават по наследство.

Сред мутациите са:

– генетични– причиняване на промени в последователността на ДНК нуклеотидите в специфичен ген и следователно в иРНК и протеина, кодиран от този ген. Генните мутации могат да бъдат доминантни или рецесивни. Те могат да доведат до появата на признаци, които поддържат или потискат жизнените функции на тялото;

– генеративенмутациите засягат зародишните клетки и се предават по време на половото размножаване;

– соматичнимутациите не засягат зародишните клетки и не се предават по наследство при животните, но при растенията се наследяват по време на вегетативното размножаване;

– геномнамутациите (полиплоидия и хетероплоидия) са свързани с промени в броя на хромозомите в кариотипа на клетките;

– хромозомнамутациите са свързани с пренареждане на структурата на хромозомите, промени в позицията на техните участъци в резултат на прекъсвания, загуба на отделни участъци и др.

Най-честите генни мутации са тези, които водят до промяна, загуба или вмъкване на ДНК нуклеотиди в ген. Мутантните гени предават различна информация на мястото на протеиновия синтез, а това от своя страна води до синтеза на други протеини и появата на нови характеристики. Мутациите могат да възникнат под въздействието на радиация, ултравиолетова радиация и различни химически агенти. Не всички мутации са ефективни. Някои от тях се коригират по време на възстановяването на ДНК. Фенотипно мутациите се появяват, ако не водят до смъртта на организма. Повечето генни мутации са рецесивни. Фенотипно проявените мутации имат еволюционно значение, осигурявайки на индивидите или предимства в борбата за съществуване, или, обратно, водят до смъртта им под натиска на естествения подбор.

Процесът на мутация увеличава генетичното разнообразие на популациите, което създава предпоставки за еволюционния процес.

Честотата на мутациите може да се увеличи изкуствено, което се използва за научни и практически цели.

ПРИМЕРИ ЗА ЗАДАЧИ ЧастА

A1. Модификационната променливост се разбира като

1) фенотипна променливост

2) генотипна изменчивост

3) норма на реакция

4) всякакви промени в характеристиката

A2. Посочете характеристиката с най-широка норма на реакция

1) формата на крилете на лястовичка

2) форма на орлов клюн

3) време за линеене на заека

4) количеството вълна на овцата

A3. Моля, посочете правилното твърдение

1) факторите на околната среда не влияят на генотипа на индивида

2) не се наследява фенотипът, а способността да се прояви

3) промените в модификацията винаги се наследяват

4) промените в модификацията са вредни

A4. Дайте пример за геномна мутация

1) появата на сърповидно-клетъчна анемия

2) появата на триплоидни форми на картофи

3) създаване на порода кучета без опашка

4) раждане на тигър албинос

A5. Промените в последователността на ДНК нуклеотидите в гена са свързани

1) генни мутации

2) хромозомни мутации

3) геномни мутации

4) комбинирани пренареждания

A6. Рязкото увеличение на процента на хетерозиготите в популацията на хлебарки може да бъде резултат от:

1) увеличаване на броя на генните мутации

2) образуването на диплоидни гамети в редица индивиди

3) хромозомни пренареждания в някои членове на популацията

4) промяна в температурата на околната среда

A7. Пример за това е ускореното стареене на кожата при жителите на селата в сравнение с жителите на градовете

1) мутационна променливост

2) комбинационна изменчивост

3) генни мутации под въздействието на ултравиолетова радиация

4) модификационна променливост

A8. Главната причина хромозомна мутацияможе да бъде

1) нуклеотидна замяна в ген

2) промяна в температурата на околната среда

3) нарушаване на процесите на мейоза

4) вмъкване на нуклеотид в ген

Част Б

В 1. Какви примери илюстрират променливостта на модификацията?

1) човешки тен

2) белег по рождениевърху кожата

3) дебелината на козината на заек от същата порода

4) увеличаване на млечността при кравите

5) хора с шест пръста

6) хемофилия

НА 2. Посочете събития, свързани с мутации

1) многократно увеличаване на броя на хромозомите

2) смяна на подкосъм на заек през зимата

3) заместване на аминокиселина в протеинова молекула

4) появата на албинос в семейството

5) растеж на кореновата система на кактус

6) образуване на кисти в протозои

VZ. Свържете характеристиката, характеризираща променливостта, с нейния тип

ЧастСЪС

C1. По какви начини може да се постигне изкуствено увеличаване на честотата на мутациите и защо трябва да се прави това?

C2. Намерете грешки в дадения текст. Поправи ги. Посочете номерата на изреченията, в които са допуснати грешки. Обяснете ги.

1. Модификационната променливост е придружена от генотипни промени. 2. Примери за модификация са изсветляване на косата след дълго излагане на слънце, повишаване на млечността на крави с подобрено хранене. 3. Информацията за модификационните промени се съдържа в гените. 4. Всички промени в модификацията се наследяват. 5. Проявата на модификационните промени се влияе от факторите на околната среда. 6. Всички признаци на един организъм се характеризират с една и съща норма на реакция, т.е. границите на тяхната променливост.

3.7. Вредното въздействие на мутагени, алкохол, наркотици, никотин върху генетичния апарат на клетката. Опазване на околната среда от замърсяване с мутагени. Идентифициране на източници на мутагени в околната среда (непряко) и оценка на възможните последици от тяхното въздействие върху собствения организъм. Наследствени заболяванияхора, техните причини, превенция

Основни термини и понятия, проверявани в изпитната работа: биохимичен метод, двоен метод, хемофилия, хетероплоидия, цветна слепота, мутагени, мутагенеза, полиплоидия.

3.7.1. Мутагени, мутагенеза

Мутагени– това са физични или химични фактори, чието въздействие върху организма може да доведе до промени в неговите наследствени характеристики. Такива фактори включват рентгенови и гама лъчи, радионуклиди, оксиди тежки метали, някои видове химически торове. Някои мутации могат да бъдат причинени от вируси. Такива често срещани агенти в съвременното общество като алкохол, никотин и наркотици също могат да доведат до генетични промени през поколенията. Скоростта и честотата на мутациите зависи от интензивността на влиянието на тези фактори. Увеличаването на честотата на мутациите води до увеличаване на броя на индивидите с вродени генетични аномалии. Мутациите, които засягат зародишните клетки, се наследяват. Въпреки това, мутациите, които възникват в соматичните клетки, могат да доведат до ракови заболявания. В момента се провеждат изследвания за идентифициране на мутагени в околната среда и развитие ефективни меркиза тяхното неутрализиране. Въпреки факта, че честотата на мутациите е относително ниска, тяхното натрупване в генофонда на човечеството може да доведе до рязко увеличаване на концентрацията на мутантни гени и тяхното проявление. Ето защо е необходимо да се знае за мутагенните фактори и да се вземат мерки на държавно ниво за борба с тях.

Медицинска генетика - глава антропогенетика, изучаващ наследствените заболявания на човека, техния произход, диагностика, лечение и профилактика. Основното средство за събиране на информация за пациента е медико-генетичното консултиране. Провежда се по отношение на лица, които имат наследствени заболявания сред техните роднини. Целта е да се предвиди вероятността от раждане на деца с патологии или да се изключи появата на патологии.

Етапи на консултиране:

– идентифициране на носителя на патогенния алел;

– изчисляване на вероятността да имате болни деца;

– съобщаване на резултатите от изследването на бъдещи родители и роднини.

Наследствени заболявания, предавани на потомците:

– генетични, свързани с Х хромозомата – хемофилия, цветна слепота;

– генетична, свързана с Y хромозомата – хипертрихоза (окосмяване ушна мида);

– автозомен ген: фенилкетонурия, диабет, полидактилия, хорея на Хънтингтън и др.;

– хромозомни, свързани с хромозомни мутации, например синдром на плача на котката;

– геномна – поли- и хетероплоидия – промяна в броя на хромозомите в кариотипа на организма.

Полиплоидия – два или повече пъти увеличение на броя на хаплоидните хромозоми в клетката. Възниква в резултат на неразпадане на хромозомите в мейозата, удвояване на хромозомите без последващо клетъчно делене и сливане на ядра на соматични клетки.

Хетероплоидия (анеуплоидия) – промяна в броя на хромозомите, характерна за даден вид в резултат на неравномерното им разминаване в мейозата. Проявява се в появата на допълнителна хромозома ( тризомияна хромозома 21 води до болестта на Даун) или липсата на хомоложна хромозома в кариотипа ( монозомия). Например, липсата на втората Х хромозома при жените причинява синдром на Търнър, който се проявява във физиологични и психични разстройства. Понякога възниква полизомия - появата на няколко допълнителни хромозоми в хромозомния набор.

Методи на човешката генетика. Генеалогичен - метод за съставяне на родословия от различни източници - истории, снимки, картини. Изясняват се характеристиките на предците и се установяват видовете унаследяване на признаци.

Видове наследство: а) автозомно доминантно, б) автозомно рецесивно, в) унаследяване, свързано с пола.

Извиква се лицето, за което се съставя родословие пробанд.

близнак. Метод за изследване на генетични модели при близнаци. Близнаците могат да бъдат еднояйчни (монозиготни, еднояйчни) или двуяйчни (дизиготни, неидентични).

Цитогенетичен. Метод за микроскопско изследване на човешки хромозоми. Позволява ви да идентифицирате генни и хромозомни мутации.

Биохимичен. Въз основа на биохимичен анализ, той позволява да се идентифицира хетерозиготен носител на заболяването, например носителят на гена на фенилкетонурия може да бъде идентифициран чрез повишена концентрация фенилаланинв кръвта.

Популационна генетика. Позволява ви да съставите генетична характеристика на популация, да оцените степента на концентрация на различни алели и степента на тяхната хетерозиготност. За анализ на големи популации се прилага законът на Харди-Вайнберг.

ПРИМЕРИ ЗА ЗАДАЧИ ЧастСЪС

C1. Хореята на Хънтингтън е тежко заболяване на нервната система, унаследено като автозомна черта (А).

Фенилкетонурия е заболяване разрушителенв метаболизма, обусловен от рецесивен ген, унаследен по същия тип. Бащата е хетерозиготен по гена за хорея на Хънтингтън и не страда от фенилкетонурия. Майката не страда от хорея на Хънтингтън и не е носител на гените, определящи развитието на фенилкетонурия. Какви са възможните генотипове и фенотипове на децата от този брак?

C2. Жена със свадлив характер се омъжи за мъж с мек характер. От този брак са родени две дъщери и син (Елена, Людмила, Николай). Елена и Николай се оказаха с абсурден характер. Николай се ожени за момиче Нина с нежен характер. Те имаха двама сина, единият от които (Иван) беше кавгаджия, а другият - кротък (Петър). Посочете генотиповете на всички негови членове от родословието на това семейство.

3.8. Селекция, нейните цели и практическо значение. Ученията на Н.И. Вавилов за центровете на разнообразие и произход на културните растения. Законът за хомоложните редове в наследствената изменчивост. Методи за отглеждане на нови сортове растения, породи животни и щамове микроорганизми. Значението на генетиката за селекцията. Биологични принципи на отглеждане на културни растения и домашни животни

Основни термини и понятия, проверявани в изпитната работа: хетерозис, хибридизация, закон на хомоложните редове на наследствената изменчивост, изкуствен подбор, полиплоидия, порода, селекция, сорт, центрове на произход на културните растения, чиста линия, инбридинг.

3.8.1. Генетика и селекция

Развъждането е наука, клон от практическа дейност, насочена към създаване на нови сортове растения, породи животни и щамове микроорганизми със стабилни наследствени характеристики, които са полезни за хората. Теоретична основаселекцията е генетика.

Цели на подбора:

– качествено подобряване на признака;

– повишаване на добива и продуктивността;

– повишаване на устойчивостта към вредители, болести и климатични условия.

Методи за подбор. Изкуствен подбор – запазване на необходимите за човека организми и елиминиране, унищожаване на други, които не отговарят на целите на развъдчика.

Развъдчикът поставя задача, избира родителски двойки, избира потомство, провежда серия от тясно свързани и отдалечени кръстове, след което извършва селекция във всяко следващо поколение. Прави се изкуствен подбор индивидуаленИ масивна.

Хибридизация - процесът на получаване на нови генетични комбинации в потомството за подобряване или създаване на нова комбинация от ценни родителски характеристики.

Тясно свързана хибридизация (инбридинг) използвани за създаване на чисти линии. Недостатък: намалена жизненост.

Дистанционна хибридизация измества нормата на реакция към укрепване на чертата, появата на хибридна сила (хетерозис). Недостатък е невъзможността за кръстосване на получените хибриди.

Преодоляване на стерилитета на междувидовите хибриди. Полиплоидия. Г.Д. Карпеченко през 1924 г. третира стерилен хибрид от зеле и репички с колхицин. Колхицинът причинява неразпадане на хибридни хромозоми по време на гаметогенезата. Сливането на диплоидни гамети доведе до получаването на полиплоиден хибрид от зеле и ряпа (capredka). Експериментът на Г. Карпеченко може да се илюстрира със следната диаграма.

1. Преди действието на колхицин

2. След действието на колхицин и изкуствено удвояване на хромозомите:

3.8.2. Методите на работа на I.V. Мичурина

И. В. Мичурин, домашен селекционер, отглежда около 300 сорта овощни дървета, които съчетават качествата на южните плодове и непретенциозността на северните растения.

Основни методи на работа:

– далечна хибридизация на географски отдалечени сортове;

– строг индивидуален подбор;

– „възпитание” на хибриди при тежки условия на отглеждане;

– „управление на доминиране” по метода на наставника – присаждане на хибрид върху възрастно растение, което предава качествата си на отглеждания сорт.

Преодоляване на невъзможността за кръстосване по време на далечна хибридизация:

- метод на предварително сближаване - присаждане на резници от един вид (офика) е присадено върху короната на круша. Няколко години по-късно цветята на офиката бяха опрашени от крушов прашец. Така се получава хибрид от офика и круша;

– медиаторен метод – 2-стъпкова хибридизация. Бадемът е кръстосан с полукултивираната Давидова праскова, а след това полученият хибрид е кръстосан с култивирания сорт. Получихме „Северна праскова”;

– опрашване със смесен прашец (свой и чужд). Пример за това е производството на церападус, хибрид от череша и череша.

3.8.3. Центрове на произход на културните растения

Най-големият руски учен - генетик Н.И. Вавилов има огромен принос в растениевъдството. Той установи, че всички култивирани растения, отглеждани днес в различни региони на света, имат определени географски характеристики

центрове на произход. Тези центрове са разположени в тропическите и субтропичните зони, т.е. там, където е възникнало култивираното земеделие. Н.И. Вавилов идентифицира 8 такива центъра, т.е. 8 независими зони за въвеждане на различни растения в културата.

Разнообразието от култивирани растения в центровете на техния произход като правило е представено от огромен брой ботанически сортове и много наследствени варианти.

Законът за хомоложните серии на наследствената изменчивост.

1. Видовете и родовете, които са генетично близки, се характеризират с подобни серии от наследствена променливост с такава редовност, че, познавайки сериите от форми в рамките на един вид, може да се предвиди наличието на паралелни форми в други видове и родове. Колкото по-близо са генетично разположени в обща системавидове и родове, толкова по-пълно е сходството в степените на тяхната изменчивост.

2. Целите семейства растения като цяло се характеризират с определен цикъл на изменчивост, преминаващ през всички родове и видове, които съставляват семейството.

Този закон е изведен от N.I. Вавилов въз основа на изследването на огромен брой генетично сходни видове и родове. Колкото по-тясна е връзката между и в рамките на тези таксономични групи, толкова по-голяма е генетичната прилика, която споделят. Сравнявайки се един с друг различни видовеи родове зърнени култури, N.I. Вавилов и неговите сътрудници установиха, че всички зърнени култури имат сходни характеристики, като разклоняване и плътност на класа, опушване на люспите и др. Знаейки това, Н.И. Вавилов предполага, че такива групи имат подобна наследствена променливост: „ако можете да намерите безостна форма на пшеница, можете да намерите и безостна форма на ръж“. Познавайки възможния характер на промените в представители на определен вид, род, семейство, селекционерът може конкретно да търси, създава нови форми и или да отстранява, или да запазва индивиди с желаните генетични промени.

ПРИМЕРИ ЗА ЗАДАЧИЧаст А

A1. Опитомяването на животни и растения се основава на

1) изкуствена селекция 3) опитомяване

2) естествен подбор 4) методичен подбор

A2. В средиземноморския център на култивирани растения имаше

1) ориз, черници 3) картофи, домати

2) хлебни плодове, фъстъци 4) зеле, маслини, рутабага

A3. Пример за геномна вариация е

1) сърповидно-клетъчна анемия

2) полиплоидна форма на картофи

3) албинизъм

3) цветна слепота

A4. Рози, подобни на външен вид и генетично, изкуствено

отглеждани от животновъди форма

1) порода 2) сорт 3) вид 4) сорт

A5. Ползата от хетерозиса е

1) появата на чисти линии

2) преодоляване на некръстосаността на хибридите

3) повишаване на производителността

4) повишаване на плодовитостта на хибридите

A6. В резултат на полиплоидия

1) плодовитостта се проявява при междувидови хибриди

2) плодовитостта изчезва при междувидовите хибриди

3) поддържа се чиста линия

4) жизнеспособността на хибридите е инхибирана

A7. Инбридингът в развъждането се използва за

1) подобряване на хибридните свойства

2) създаване на чисти линии

3) повишаване на плодовитостта на потомството

4) увеличаване на хетерозиготността на организмите

A8. Законът за хомоложните серии на наследствената променливост позволи на животновъдите да по-надеждно

1) порода полиплоидни форми

2) преодоляване на липсата на кръстосване между различни видове

3) увеличаване на броя на случайните мутации

4) прогнозиране на производството на желани характеристики в растенията

A9. Инбридингът се увеличава

1) хетерозиготност на населението

2) честота на доминантните мутации

3) хомозиготност на популацията

4) честота на рецесивни мутации

Част Б

В 1. Установете съответствие между характеристиките на метода за избор и неговото име.

Част В

C1. Сравнете резултатите от използването на такива методи за селекция като инбридинг и полиплоидия. Обяснете тези резултати.

3.9. Биотехнологии, клетъчно и генно инженерство, клониране. Ролята на клетъчната теория във формирането и развитието на биотехнологиите. Значението на биотехнологиите за развитието на развъждането, селско стопанство, микробиологична индустрия, опазване на генофонда на планетата. Етични аспекти на развитието на някои изследвания в областта на биотехнологиите (клониране на хора, целенасочени промени в генома)

Основни термини и понятия, проверявани в изпитната работа: биотехнологии, генно инженерство, клетъчно инженерство.

3.9.1. Клетъчно и генно инженерство. Биотехнология

Клетъчното инженерство е посока в науката и развъдната практика, която изучава методите за хибридизация на соматични клетки, принадлежащи към различни видове, възможността за клониране на тъкани или цели организми от отделни клетки.

Един от често срещаните методи за отглеждане на растения е хаплоидният метод - получаване на пълноценни хаплоидни растения от сперма или яйца.

Получени са хибридни клетки, които съчетават свойствата на кръвните лимфоцити и туморните клетки, които активно се възпроизвеждат. Това ви позволява бързо и в правилните количества да получите антитела.

Тъканна култура – използвани за получаване на растителни или животински тъкани, а понякога и цели организми, в лабораторни условия. В растениевъдството се използва за ускоряване на производството на чисти диплоидни линии след третиране на първоначалните форми с колхицин.

Генното инженерство– изкуствена, целенасочена промяна в генотипа на микроорганизмите с цел получаване на култури с предварително зададени свойства.

Основен метод– изолиране на необходимите гени, тяхното клониране и въвеждане в нова генетична среда. Методът включва следните етапи на работа:

– изолиране на ген, свързването му с клетъчна ДНК молекула, която може да възпроизведе донорния ген в друга клетка (включване в плазмид);

– въвеждане на плазмид в генома на реципиентната бактериална клетка;

– подбор на необходимите бактериални клеткиза практическа употреба;

– изследванията в областта на генното инженерство обхващат не само микроорганизмите, но и хората. Те са особено актуални при лечението на заболявания, свързани с нарушения в имунна система, в системата на кръвосъсирването, в онкологията.

Клониране . От биологична гледна точка клонирането е вегетативно размножаване на растения и животни, чието потомство носи наследствена информация, идентична на родителя. В природата се клонират растения, гъби и протозои, т.е. организми, които се размножават вегетативно. През последните десетилетия този термин започна да се използва, когато ядрата на един организъм се трансплантират в яйцеклетката на друг. Пример за такова клониране е известната овца Доли, получена в Англия през 1997 г.

Биотехнология– процесът на използване на живи организми и биологични процеси при производството на лекарства, торове и биологични продукти за растителна защита; за биологично пречистване на отпадъчни води, за биологично извличане ценни металиот морска вода и др.

Вграждане в генома колиГенът, отговорен за образуването на инсулин при хората, направи възможно установяването на промишленото производство на този хормон.

В селското стопанство десетки хранителни и фуражни култури са генетично модифицирани. В животновъдството използването на биотехнологично произведен хормон на растежа е увеличило добива на мляко;

използване на генетично модифициран вирус за създаване на ваксина срещу херпес при прасета. С помощта на новосинтезирани гени, въведени в бактериите, се получават редица важни биологично активни вещества, по-специално хормони и интерферон. Производството им представлява важен клон на биотехнологиите.

С напредването на генното и клетъчното инженерство обществото става все по-загрижено за възможна манипулация на генетичен материал. Някои опасения са теоретично оправдани. Например, не можем да изключим трансплантацията на гени, които повишават резистентността към антибиотици на някои бактерии, създаването на нови форми хранителни продукти, но тези произведения се контролират от държавите и обществото. Във всеки случай опасността от болести, недохранване и други шокове е много по-голяма, отколкото от генетични изследвания.

Перспективи за генното инженерство и биотехнологиите:

– създаване на полезни за човека организми;

– получаване на нов лекарства;

– корекция и коригиране на генетични патологии.

ПРИМЕРИ ЗА ЗАДАЧИ Част А

A1. Производството на лекарства, хормони и други биологични вещества се извършва в такава посока като

1) генно инженерство

2) биотехнологично производство

3) селскостопанска индустрия

4) агрономство

A2. Кога тъканната култура е най-полезна?

1) при получаване на хибрид от ябълка и круша

2) при отглеждане на чисти линии гладкосеменен грах

3) ако е необходимо, трансплантирайте кожа на човек с изгаряне

4) при получаване на полиплоидни форми на зеле и репички

A3. За да се произвежда изкуствено човешки инсулин с помощта на методи на генно инженерство в индустриален мащаб, е необходимо

1) въведете гена, отговорен за синтеза на инсулин в бактериите, които ще започнат да синтезират човешки инсулин

2) въвеждане на бактериален инсулин в човешкото тяло

3) изкуствено синтезирайте инсулин в биохимична лаборатория

4) отглеждане на култура от човешки панкреатични клетки, отговорни за синтеза на инсулин.

ЧастСЪС

C1. Защо много хора в обществото се страхуват от трансгенни продукти?

Упражнение	Първичен резултат	Елементи на съдържанието, тествани чрез работни задачи
набрано	максимум
A1			Биологията е наука за живата природа.
A2			Клетъчна теория. Разнообразие от клетки, химическа организация на клетките.
A3			Клетка: химичен състав, структура, функции.
A4			Хромозоми. Жизнен цикъл на клетката. Клетъчно делене.
A5			Разнообразие от организми. Вируси.
A6			Размножаване на организми. Онтогенеза.
A7			Генетика, нейните задачи. Основни генетични понятия.
A8			Модели на наследственост.
A9			Модели на променливост. Мутации и тяхното въздействие върху тялото.
A10			Класификация на организмите. Бактерии Гъбички.
A11			растения. Устройство, жизнена дейност, разнообразие, класификация.
A12			Разнообразие и класификация на растенията.
A13			Безгръбначни животни. Класификация, структура, жизнена дейност.
A14			Хордови. Класификация, структура, жизнена дейност.
A15			Човек. Тъкани. Органи, системи от органи. Храносмилане. Дъх. Тираж.
A16			Човек. Органи, системи от органи. Мускулно-скелетна, покривна, отделителна системи. Размножаване и развитие.
A17			Вътрешна среда, имунитет, метаболизъм.
A18			Устройство и функции на нервната и ендокринната система. Неврохуморална регулация. Анализатори.
A19			Здраве и рискови фактори. Човешка хигиена.
A20			Вид, популация. Микроеволюция.
А21			Учението за еволюцията. Фактори на еволюцията.
А22			Приспособимостта на организмите е резултат от еволюцията. Доказателство за еволюция.
А23			Еволюция органичен свят. човешки произход.
A24			местообитания. Фактори на околната среда. Взаимоотношения между организмите.
A25			Екосистема и нейните компоненти. Силови вериги. Разнообразие и развитие на екосистемите. Агроекосистеми.
А26			Биосфера. Кръговрат на веществата. Глобални промени в биосферата.
А27			Структурна, функционална и химична организация на клетката.
A28			Метаболизъм. Матрични реакции.
А29			Клетъчно делене. Размножаване на организми.
A30			Модели на наследственост и изменчивост. Решаване на генетични проблеми.
A31			Избор. Биотехнология.
A32			Разнообразие и класификация на организмите.
A33			Човек. Жизнени процеси. Вътрешна среда на тялото. Метаболизъм.
A34			Човек. Неврохуморална регулация. Анализатори. БНД.
A35			Еволюция на органичния свят. Движещи сили и резултати от еволюцията. Пътища и посоки на еволюцията. Доказателство за еволюция.
A36			Екосистеми. Саморегулиране и промяна на екосистемите. Биосфера. Кръговрат на веществата. Еволюция на биосферата.
Общо за част А
B1			Обобщаване и приложение на знанията за клетъчно-организмовото ниво на организация на живота.
B2			Обобщаване и приложение на знанията за човека и многообразието на организмите.
B3			Обобщаване и приложение на знанията за еволюцията и закономерностите на околната среда.
B4			Сравнение на структурните характеристики и функционирането на организмите от различни царства.
B5			Сравнение на структурните характеристики и функционирането на човешкото тяло.
B6
B7			Сравнение на биологични обекти, процеси, явления, които се проявяват на всички нива на организация на живота.
B8			Установяване на последователността на еволюционните явления, биологични обекти и процеси върху различни ниваорганизации за дивата природа.
Общо за част Б
C1			Приложение на биологичните знания в практически ситуации.
C2			Умение за работа с текст, чертежи, диаграми и графики.
C3			Обобщаване и приложение на знанията за многообразието на организмите.
C4			Обобщаване и приложение на знанията за биологичните системи в нова ситуация.
C5			Решаване на биологични проблеми за прилагане на знания в нова ситуация в цитологията, екологията, еволюцията.
C6			Решаване на задачи за прилагане на знания в нова ситуация в генетиката.
Общо за част В
Общо за цялата работа

програма

клетката като биологична система организмът като биологична система
разнообразие от организми човека и неговото здраве еволюцията на органичния свят
екосистеми и присъщите им модели

Биология - наука за живата природа Биологията като наука, нейните постижения, методи на изследване, връзки с други науки. Ролята на биологията в живота и практическата дейност на човека. Признаци и свойства на живите същества: клетъчна структура, характеристики на химичния състав, метаболизъм и преобразуване на енергия, хомеостаза, раздразнителност, възпроизводство, развитие. Основните нива на организация на живата природа: клетъчно, организмово, популационно-видово, биогеоценотично, биосферно.Клетката като биологична система Клетъчна теория, нейните основни положения, роля във формирането на съвременната естествена научна картина на света. Развитие на знанията за клетката. Клетъчна структураорганизми, сходството на структурата на клетките на всички организми е в основата на единството на органичния свят, доказателство за родството на живата природа.

Клетката е единица на структурата, жизнената дейност, растежа и развитието на организмите. Разнообразие от клетки. Сравнителна характеристика на клетки от растения, животни, бактерии, гъби.

Химическа организация на клетката. Връзката между структурата и функциите на неорганичните и органична материя(протеини, нуклеинови киселини, въглехидрати, липиди, АТФ), които изграждат клетката. Обосновка на връзката на организмите въз основа на анализ на химичния състав на техните клетки.

Структурата на про- и еукариотните клетки. Връзката между структурата и функциите на частите и органелите на клетката е в основата на нейната цялост. Метаболизъм: енергиен и пластичен метаболизъм, тяхната връзка. Ензими, тяхната химична природа, роля в метаболизма. Етапи на енергийния метаболизъм. Ферментация и дишане. Фотосинтезата, нейното значение, космическа роля. Фази на фотосинтезата. Светли и тъмни реакции на фотосинтезата, тяхната връзка. Хемосинтеза.

Биосинтеза на протеини и нуклеинови киселини. Матричен характер на реакциите на биосинтеза. Гени, генетичен код и неговите свойства. Хромозоми, тяхната структура (форма и размер) и функции. Броят на хромозомите и тяхното видово постоянство. Определяне на набора от хромозоми в соматични и зародишни клетки. Жизнен цикъл на клетката: интерфаза и митоза. Митозата е деленето на соматичните клетки. Мейоза. Фази на митоза и мейоза. Развитие на зародишните клетки при растенията и животните. Прилики и разлики между митоза и мейоза, тяхното значение. Клетъчното делене е в основата на растежа, развитието и размножаването на организмите.

Организмът като биологична система

Размножаване на организмите, неговото значение. Начини на размножаване, прилики и разлики между полово и безполово размножаване. Използването на полово и безполово размножаване на растения и животни в селскостопанската практика. Ролята на мейозата и оплождането за осигуряване на постоянството на броя на хромозомите през поколенията. Приложение на изкуственото осеменяване при растения и животни.

Онтогенезата и нейните присъщи модели. Специализация на клетките, образуване на тъкани и органи. Ембрионално и постембрионално развитие на организмите. Жизнени циклии смяна на поколенията. Причини за смущения в развитието на организмите.

Генетика, нейните задачи. Наследствеността и изменчивостта са свойства на организмите. Основни генетични понятия. Хромозомна теория на наследствеността. Генотипът като цялостна система. Развитие на знанията за генотипа. Човешки геном.

Модели на наследственост, тяхната цитологична основа. Моно- и дихибридно кръстосване. Модели на наследяване, установени от Г. Мендел. Свързано наследяване на признаци, нарушаване на генната връзка. Законите на Т. Морган. Генетика на пола. Унаследяване на белези, свързани с пола. Генно взаимодействие. Решаване на генетични проблеми. Изготвяне на схеми за пресичане. Изменчивост на признаците в организмите: модификация, мутация, комбинация. Видове мутации и техните причини. Значението на изменчивостта в живота на организмите и в еволюцията. Норма на реакция. Вредното въздействие на мутагени, алкохол, наркотици, никотин върху генетичния апарат на клетката. Опазване на околната среда от замърсяване с мутагени. Идентифициране на източници на мутагени в околната среда (непряко) и оценка на възможните последици от тяхното въздействие върху собствения организъм. Наследствени заболявания на човека, техните причини, профилактика.

Селекция, нейните задачи и практическо значение. Ученията на Н.И. Вавилов за центровете на разнообразие и произход на културните растения. Законът за хомоложните редове в наследствената изменчивост. Методи за отглеждане на нови сортове растения, породи животни и щамове микроорганизми. Значението на генетиката за селекцията. Биологични принципи на отглеждане на културни растения и домашни животни.

Биотехнологии, клетъчно и генно инженерство, клониране. Ролята на клетъчната теория във формирането и развитието на биотехнологиите. Значението на биотехнологиите за развитието на отглеждането, селското стопанство, микробиологичната индустрия и запазването на генофонда на планетата. Етични аспекти на развитието на някои изследвания в областта на биотехнологиите (клониране на хора, целенасочени промени в генома).

Разнообразие от организми

Таксономия. Основни систематични (таксономични) категории: вид, род, семейство, разред (разред), клас, тип (отдел), царство; тяхното подчинение. Царство бактерии, особености на строежа и жизнени функции, роля в природата. Бактериите са патогени, които причиняват заболявания на растенията, животните и хората. Предотвратяване на заболявания, причинени от бактерии.

Царството на гъбите, структура, жизнена дейност, размножаване. Използване на гъби за храна и лекарства. Разпознаване на ядливи и отровни гъби. Лишеи, тяхното разнообразие, особености на структурата и жизнени функции. Ролята на гъбите и лишеите в природата.

Растително царство. Характеристики на структурата на тъканите и органите. Жизнена дейност и размножаване на растителен организъм, неговата цялост. Разпознаване (в картинки) на растителни органи. Разнообразие от растения. Характеристика на основните отдели, класове и семейства на покритосеменните растения. Ролята на растенията в природата и живота на човека. Космическата роля на растенията на Земята.

Животинско царство. Основните характеристики на подцарствата на едноклетъчни и многоклетъчни животни. Едноклетъчни и безгръбначни животни, тяхната класификация, особености на структурата и жизнените функции, роля в природата и живота на човека. Характеристика на основните видове безгръбначни, класове членестоноги.

Хордови животни, тяхната класификация, структурни характеристики и жизнени функции, роля в природата и човешкия живот. Характеристика на основните класове хордови. Поведение на животните. Разпознаване (в картинки) на органи и системи от органи при животни.

Човекът и неговото здраве

Тъкани. Структурата и жизнените функции на органите и органните системи: храносмилане, дишане, кръвообращение, лимфна система. Разпознаване (в картинки) на тъкани, органи, системи от органи.

Структурата и жизнените функции на органите и органните системи: мускулно-скелетни, покривни, отделителни. Размножаване и развитие на човека. Разпознаване (в снимки) на органи и системи от органи.

Вътрешна среда на човешкото тяло. Кръвни групи. Кръвопреливане. Имунитет. Метаболизъм и преобразуване на енергията в човешкото тяло. витамини.

Нервна и ендокринна системи. Неврохуморалната регулация на жизнените процеси в организма като основа на неговата цялост и връзка с околната среда.

Анализатори. Сетивни органи, тяхната роля в организма. Устройство и функции. По-висок нервна дейност. Сън, значението му. Съзнание, памет, емоции, реч, мислене. Характеристики на човешката психика.

Лична и обществена хигиена, здравословен начин на живот. Предотвратяване инфекциозни заболявания(вирусни, бактериални, гъбични, причинени от животни). Предотвратяване на наранявания, техники за първа помощ. Психическо и физическо здраве на човек. Здравни фактори (автотренинг, втвърдяване, физическа активност). Рискови фактори (стрес, липса на физическа активност, претоварване, хипотермия). Лоши и добри навици. Зависимост на човешкото здраве от състоянието на околната среда. Спазване на санитарно-хигиенните стандарти и правила здрав образживот.

©2015-2019 сайт
Всички права принадлежат на техните автори. Този сайт не претендира за авторство, но предоставя безплатно използване.
Дата на създаване на страницата: 2018-01-08

Организмът като биологична система

Размножаване на организмите, неговото значение. Начини на размножаване, прилики и разлики между полово и безполово размножаване. Използването на сексуално и безполово размножаване в човешката практика. Ролята на мейозата и оплождането за осигуряване на постоянството на броя на хромозомите през поколенията. Приложение на изкуственото осеменяване при растения и животни

Термини и понятия, тествани в изпитната работа: безполово размножаване, вегетативно размножаване, хермафродитизъм, зигота, онтогенеза, оплождане, партеногенеза, полово размножаване, пъпкуване, спора.

Размножаване в органичния свят.Способността за възпроизвеждане е един от най-важните признаци на живота. Тази способност се проявява вече на молекулярно ниво на живота. Вирусите, прониквайки в клетките на други организми, възпроизвеждат своята ДНК или РНК и по този начин се размножават. Възпроизвеждане– това е възпроизвеждането на генетично сходни индивиди от даден вид, осигуряващо приемственост и непрекъснатост на живота.

Разграничават се следните форми на възпроизвеждане:

Безполово размножаване.Тази форма на размножаване е характерна както за едноклетъчните, така и за многоклетъчните организми. Безполовото размножаване обаче е най-разпространено в царствата на бактериите, растенията и гъбите. В царството на животните по този начин се размножават главно протозоите и кишечнополостните.

Има няколко метода за безполово размножаване:

– Просто разделяне на майчината клетка на две или повече клетки. Така се размножават всички бактерии и протозои.

– Вегетативното размножаване по части на тялото е характерно за многоклетъчните организми – растения, гъби, червеи и някои червеи. Растенията могат да се размножават вегетативно чрез резници, наслояване, коренови издънки и други части на тялото.

– Пъпкуване – един от вариантите на вегетативно размножаване е характерен за дрождите и кишечнополостните многоклетъчни животни.

– Митотичната спорулация е често срещана сред бактериите, водораслите и някои протозои.

Безполовото размножаване обикновено осигурява увеличаване на броя на генетично хомогенните потомци, така че често се използва от селекционерите на растения за запазване на полезните свойства на сорта.

Полово размножаване– процес, при който се комбинира генетична информация от два индивида. Комбинацията от генетична информация може да възникне, когато конюгация (временно свързване на индивиди за обмен на информация, както се случва при ресничките) и копулация (сливане на индивиди за оплождане)при едноклетъчни животни, както и при оплождане при представители на различни царства. Специален случай на половото размножаване е партеногенезапри някои животни (листни въшки, търтеи на пчели). В този случай нов организъм се развива от неоплодено яйце, но преди това винаги се образуват гамети.

Сексуалното размножаване при покритосеменните става чрез двойно оплождане. Факт е, че в прашника на цветето се образуват хаплоидни поленови зърна. Зърната на тези зърна се разделят на две - генеративни и вегетативни. Попаднало върху близалцето на плодника, поленовото зърно покълва, образувайки поленова тръба. Генеративното ядро ​​се дели отново, образувайки две сперматозоиди. Единият от тях, прониквайки в яйчника, опложда яйцеклетката, а другият се слива с двете полярни ядра на двете централни клетки на ембриона, образувайки триплоиден ендосперм.

По време на половото размножаване индивиди от различен пол произвеждат гамети. Женските произвеждат яйца, мъжете произвеждат сперматозоиди, а хермафродитите произвеждат както яйца, така и сперма. При повечето водорасли се сливат две еднакви полови клетки. Когато хаплоидните гамети се слеят, настъпва оплождане и се образува диплоидна зигота. Зиготата се развива в нов индивид.

Всичко по-горе е вярно само за еукариотите. Прокариотите също имат сексуално размножаване, но то се случва по различен начин.

Така по време на половото размножаване геномите на два различни индивида от един и същи вид се смесват. Потомците носят нови генетични комбинации, които ги разграничават от техните родители и едно от друго. Различни комбинации от гени, проявени в потомството под формата на нови черти, представляващи интерес за хората, се избират от животновъдите за разработване на нови породи животни или сортове растения. В някои случаи се използва изкуствено осеменяване. Това се прави както с цел получаване на потомство с определени свойства, така и с цел преодоляване на бездетността на някои жени.

ПРИМЕРИ ЗА ЗАДАЧИ

Част А

A1. Основните разлики между сексуалното и безполовото размножаване са, че сексуалното размножаване:

1) се среща само във висшите организми

2) това е адаптация към неблагоприятни условия на околната среда

3) осигурява комбинирана променливост на организмите

4) осигурява генетичното постоянство на вида

A2. Колко сперматозоиди се образуват в резултат на сперматогенеза от две първични зародишни клетки?

1) осем 2) две 3) шест 4) четири

A3. Разликата между оогенезата и сперматогенезата е, че:

1) в оогенезата се образуват четири равни гамети, а в сперматогенезата - една

2) яйцата съдържат повече хромозоми от сперматозоидите

3) в оогенезата се образува една пълноценна гамета, а в сперматогенезата - четири

4) оогенезата се извършва с едно делене на първичната зародишна клетка, а сперматогенезата - с две

A4. Колко деления на оригиналната клетка се случват по време на гаметогенезата?

1) 2 2) 1 3) 3 4) 4

A5. Броят на зародишните клетки, образувани в тялото, най-вероятно може да зависи от

1) доставка на хранителни вещества в клетката

2) възрастта на индивида

3) съотношението на мъжките и женските индивиди в популацията

4) вероятността гаметите да се срещнат една с друга

A6. Безполовото размножаване доминира в жизнения цикъл

1) хидра 3) акули

A7. Папратите произвеждат гамети

1) в спорангиите 3) върху листата

2) на израстък 4) в спорове

A8. Ако диплоидният набор от хромозоми на пчелите е 32, тогава 16 хромозоми ще се съдържат в соматичните клетки

1) пчелна майка

2) пчела работничка

3) дронове

4) всички изброени лица

A9. Ендоспермът в цъфтящите растения се образува по време на сливането на

1) сперматозоиди и яйцеклетки

2) две сперматозоиди и яйцеклетка

3) полярно ядро ​​и сперма

4) две полярни ядра и сперматозоиди

A10. Двойно оплождане се случва в

1) мъх от кукувич лен 3) лайка

2) папрат папрат 4) бял бор

Част Б

В 1. Изберете правилните твърдения

1) Образуването на гамети при растенията и животните става по същия механизъм

2) Всички видове животни имат яйца с еднакъв размер

3) Спорите на папрата се образуват в резултат на мейозата

4) Един овоцит произвежда 4 яйцеклетки

5) Яйцеклетката на покритосеменните растения се опложда от два сперматозоида

6) Ендоспермът на покритосеменните е триплоиден.

НА 2. Установете съответствие между формите на възпроизвеждане и техните характеристики

VZ. Установете правилната последователност от събития, които се случват по време на двойното торене на цъфтящи растения.

А) оплождане на яйцеклетката и централната клетка

Б) образуване на поленова тръба

Б) опрашване

Г) образуване на два сперматозоида

Г) развитие на ембриона и ендосперма

Част В

C1. Защо ендоспермът на покритосеменните растения е триплоиден, а останалите клетки диплоидни?

C2. Открийте грешките в дадения текст, посочете номерата на изреченията, в които са допуснати, и ги коригирайте. 1) В прашниците на покритосеменните растения се образуват диплоидни поленови зърна. 2) Ядрото на поленовото зърно е разделено на две ядра: вегетативно и генеративно. 3) Поленовото зърно каца върху близалцето на плодника и расте към яйчника. 4) В поленовата тръба се образуват два сперматозоида от вегетативното ядро. 5) Един от тях се слива с ядрото на яйцето, образувайки триплоидна зигота. 6) Друг сперматозоид се слива с ядрата на централните клетки, образувайки ендосперм.

Онтогенезата и нейните присъщи модели. Специализация на клетките, образуване на тъкани и органи. Ембрионално и постембрионално развитие на организмите. Жизнени цикли и смяна на поколенията. Причини за нарушено развитие на организмите

Онтогенеза. Онтогенеза – това е индивидуалното развитие на организма от момента на образуване на зиготата до смъртта. По време на онтогенезата се появява естествена промяна на фенотипите, характерни за даден вид. Разграничете непрякИ правонтогенеза. Непряко развитие(метаморфоза) се среща при плоски червеи, мекотели, насекоми, риби и земноводни. Техните ембриони преминават през няколко етапа в развитието си, включително стадия на ларвите. Директно развитиесреща се в неларвна или вътрематочна форма. Това включва всички форми на яйцевивипаритет, развитието на ембриони на влечуги, птици и яйценосни бозайници, както и развитието на някои безгръбначни (правокрили, паякообразни и др.). Вътрематочно развитиесреща се при бозайници, включително хора. IN онтогенезатаИма два периода - ембрионален – от образуването на зиготата до излизането от яйцеклетките и постембрионален - от раждането до смъртта. Ембрионален периодМногоклетъчният организъм се състои от следните етапи: зиготи; бластула– етапи на развитие на многоклетъчен ембрион след фрагментиране на зиготата. По време на бластулацията зиготата не се увеличава по размер, но се увеличава броят на клетките, от които се състои; етап на образуване на еднослоен ембрион покрит бластодермияи образуването на първичната телесна кухина – бластоцели ; гаструла– етапи на образуване на зародишните слоеве - ектодерма, ендодерма (при двуслойни кишечнополостни и гъби) и мезодерма (при трислойни кишечнополостни и други многоклетъчни животни). При кишечнополовите животни на този етап се образуват специализирани клетки, като жилещи клетки, репродуктивни клетки, кожно-мускулни клетки и др. Процесът на образуване на гаструла се нарича гаструлация .

невроли– етапи на формиране на отделните органи.

Хисто- и органогенеза– етап на поява на специфични функционални, морфологични и биохимични различия между отделните клетки и части от развиващия се ембрион. При гръбначните животни органогенезата може да се разграничи:

а) неврогенеза - процесът на образуване на невралната тръба (мозък и гръбначен мозък) от ектодермален зародишен слой, както и кожата, органите на зрението и слуха;

б) хордогенеза - процесът на образуване от мезодермахорди, мускули, бъбреци, скелет, кръвоносни съдове;

в) процесът на образуване от ендодермачервата и свързаните с тях органи - черен дроб, панкреас, бели дробове. Последователното развитие на тъканите и органите, тяхната диференциация се дължи на ембрионална индукция– влиянието на някои части на ембриона върху развитието на други части. Това се дължи на активността на протеините, които влизат в действие на определени етапи от развитието на ембриона. Протеините регулират активността на гените, които определят характеристиките на организма. Така става ясно защо признаците на даден организъм се появяват постепенно. Всички гени никога не се включват заедно. Само част от гените работят в определен момент.

Постембрионален периодсе разделя на следните етапи:

– постембрионален (преди пубертета);

– период на пубертет (извършване на репродуктивни функции);

- стареене и смърт.

При човека началният етап на постембрионалния период се характеризира с интензивен растеж на органите и частите на тялото в съответствие с установените пропорции. Най-общо човешкият постембрионален период е разделен на следните периоди:

– кърмаче (от раждането до 4 седмици);

– бебе (от 4 седмици до една година);

– предучилищна (яслена, средна, старша);

– училище (ранно, тийнейджърско);

– репродуктивни (млади до 45 години, зрели до 65 години);

– пострепродуктивни (възрастни до 75 години и сенилни – след 75 години).

ПРИМЕРИ ЗА ЗАДАЧИ

Част А

A1. Двуслойната структура на потока е характерна за

1) анелиди 3) кишечнополостни

2) насекоми 4) протозои

A2. Няма мезодерма

1) земен червей 3) коралов полип

A3. Директното развитие се случва в

1) жаби 2) скакалци 3) мухи 4) пчели

A4. В резултат на фрагментация на зиготата, a

1) гаструла 3) неврула

2) бластула 4) мезодерма

A5. Развива се от ендодерма

1) аорта 2) мозък 3) бели дробове 4) кожа

A6. На етапа се формират отделни органи на многоклетъчен организъм

1) бластула 3) оплождане

2) гаструла 4) неврула

A7. Бластулацията е

1) клетъчен растеж

2) многократно фрагментиране на зиготата

3) клетъчно делене

4) увеличаване на размера на зиготата

A8. Гаструлата на кучешкия ембрион е:

1) ембрион с оформена неврална тръба

2) многоклетъчен еднослоен ембрион с телесна кухина

3) многоклетъчен трислоен ембрион с телесна кухина

4) многоклетъчен двуслоен ембрион

A9. В резултат на това се получава диференциация на клетки, органи и тъкани

1) действията на определени гени в определено време

2) едновременно действие на всички гени

3) гаструлация и бластулация

4) развитие на определени органи

A10. Кой етап от ембрионалното развитие на гръбначните животни е представен от множество неспециализирани клетки?

1) бластула 3) ранна неврула

2) гаструла 4) късна неврула

Част Б

В 1. Кое от следните се отнася за ембриогенезата?

1) оплождане 4) сперматогенеза

2) гаструлация 5) фрагментация

3) неврогенеза 6) овогенеза

НА 2. Изберете признаци, характерни за бластула

1) ембрион, в който се образува нотохордата

2) многоклетъчен ембрион с телесна кухина

3) ембрион, състоящ се от 32 клетки

4) трислоен ембрион

5) еднослоен ембрион с телесна кухина

6) ембрион, състоящ се от един слой клетки

VZ. Свържете органите на многоклетъчен ембрион със зародишните слоеве, от които са образувани тези органи

Част В

C1. Дайте примери за пряко и непряко постембрионално развитие, като използвате насекоми като пример.