Приложение 2 - Приложения

Урок 2. Сущность жизни и свойства живого. Уровни организации живой природы.

Карточка № 1

Заполните таблицу

Биологические исследования
Наука	Объект исследований

Карточка № 2

Подумайте и напишите, о каком метоле исследования идет печь:

Методы биологических исследований
Характеристика метода	Название метода
1. Собирание и описание фактов
2. Целенаправленное изучение явлений в точно установленных условиях, позволяющее воспроизводить и наблюдать эти явления
3. Изучение процесса или явления через воспроизведение его в виде модели; метод позволяет воспроизвести такие экспериментальные условия, которые в реальности воссоздать порой невозможно
4. Сопоставление организмов и их частей, нахождение черт сходства и различия
5. Выяснение закономерностей появления и развития организмов
6. Преднамеренное целенаправленное восприятие объектов и процессов с целью осознания его существенных свойств

Урок 9. Заимствованная жизнь. Вирусы как неклеточная форма жизни

Тест. “Белки. Их функции”

Подчеркните правильный ответ.

1. Неизменяемые части аминокислот (аминогруппа и карбоксильная группа; радикал; карбоксильная группа; радикал и карбоксильная группа).

2. Кислород крови у лягушки транспортируется (коллагеном; гемоглобином, альбумином; фибриногеном).

3. Связи, которые удерживают первичную структуру молекулы белка, называются (водородными; пептидными; гидрофобными; дисульфидными).

4. В процессе биохимической реакции ферменты: (ускоряют реакции и сами при этом не применяются; ускоряют реакции и сами изменяются в результате реакции; замедляют химические реакции, не изменяясь; замедляют химические реакции, изменяясь при этом).

5. Молекулы белков отличаются друг от друга (последовательностью чередования аминокислот; количеством аминокислот в молекуле; формой третичной структуры; всеми указанными особенностями).

6. Из аминокислот не построены молекулы (гемоглобина; гликогена; инсулина; альбумина).

7. Действие ферментов в организме зависит (от температуры среды; кислотности (рH) среды; концентрации реагирующих веществ и концентрации фермента; всех перечисленных условий).

8. Для лечения тяжелых форм сахарного диабета больным необходимо вводить (гемоглобин; антитела; инсулин; гликоген).

Урок 12. Общие сведения о клетках. Клеточная мембрана. Цитоплазма

Карточка № 1

Заполните пропуски в таблице “Основные этапы развития клеточной теории”.

Этап	Год	Ученый	Вклад в развитие теории
1. Зарождение понятия о клеточном	1665	?	Рассматривая срез пробки, обнаружил ячейки. Применил впервые понятие “клетки”.
строении.	1680	Антонии ван Левенгук
II. Возникновение	1838-	?	Обобщили знания о клетке
клеточной теории.	1839	?	и постулировали, что клетки составляют основную единицу строения всех живых организмов.
III. Развитие клеточной теории	1827	К.Э. Бэр	?
	1855	?	?

Урок 13. Функции мембраны, транспорт веществ через мембрану

Карточка № 1

Объясните следующую схему:

Карточка № 2

Назовите компоненты клеточной мембраны, обозначенные цифрами 1— 4 на рисунке. Как располагаются белки в мембране (а-в)? Какую функцию они выполняют?

Лабораторная работа № 1

“Плазмолиз и деплазмолиз в клетках эпидермиса лука”

Цель: познакомиться с одним из важнейших свойств мембраны — ее полупроницаемостью.

Методические рекомендации:

Плазмолиз — это отделение пристеночного слоя цитоплазмы от твердой оболочки растительной клетки вследствие утраты ею воды. Данный процесс обратим. Увеличение объема цитоплазмы до исходного уровня называют деплазмолизом.

Для плазмолиза используют гипертонический раствор физиологически безвредного вещества.

Динамика плазмолиза следующая: сначала этим процессов охватываются крайние клетки среза, а затем — остальные, протопласт сжимается и отходит от клеточных стенок.

Причина плазмолиза — диффузия воды через перегородку в сторону раствора с более высокой концентрацией из области раствора с более низкой концентрацией.

В клетках кожицы лука цитоплазма обладает большой вязкостью, поэтому сначала будет наблюдаться вогнутый плазмолиз: цитоплазма отстанет от клеточных стенок неравномерно (только в некоторых углах и на некоторых участках), а затем он перейдет в выпуклый плазмолиз. Причем цитоплазма в вытянутых, дифференцированных клетках может распадаться на несколько комочков, часто связанных между собой тяжами цитоплазмы. После слишком длительного (глубокого) плазмолиза деплазмолиз не происходит, т.к. нарушается проницаемость мембран.

Для деплазмолиза необходимо заменить гипертонический раствор на гипотонический, или воду.

Ход работы

1. С нижней стороны чешуи лука в местах с наиболее сильной антоциановой окраской препаровальной иглой снять кусочек эпидерписа или едешь срез лезвием и поместить его на предметное стекло в каплю воды.

2. Накрыв препарат покровным стеклом, рассмотреть его при малом увеличении микроскопа. Срезы, сделанные лезвием, должны содержать не менее двух слоев клеток, чтобы можно было наблюдать неповрежденные клетки.

3. Сфокусировав микроскопы на хороший участок препарата ближе к его левому либо правому краю, положить вплотную к противоположному краю покровного стекла полоску фильтровальной бумаги и, оттягивая воду, с другой стороны нанесите несколько капель 0,8 М раствора поваренной соли.

4. Понаблюдайте за изменениями цитоплазмы на границе с оболочкой, опишите происходящее явление.

5. Зарисуйте клетки в фазе выпуклого и вогнутого плазмолиза, показав его динамику.

6. Затем нанесите несколько капель воды с одной стороны покровного стекла, а с другой — фильтровальной бумагой оттяните раствор NaCI.

7. Рассмотрите препарат, пронаблюдайте за изменениями цитоплазмы, опишите происходящие явления.

8. Сделайте вывод: о чем свидетельствует изменение состояния цитоплазмы в клетке, помещенной в воду и раствор поваренной соли, а затем опять в воду. Как воздействовала поваренная соль, а затем вода на клетку?

Уроки 16—17 (модульные). Двумембранные органеллы клетки. Клеточные разновидности

Лабораторная работа № 2

“Рассматривание клеток растений и животных под микроскопом”

Цель: на основе изучения клеток растений и животных показать основные отличия в строении клеток эукариот, а также выявить основные черты сходства в их строении как показатель единства организации живых форм.

Оборудование: микроскопы, предметные и покровные стекла, пипетки, спирт или р-р КМ_п0₄ (разовый), препаровальные иглы, пинцеты, шпатели, образцы материала для изготовления цитологических препаратов (луковица репчатого лука с антоциановой окраской, кусочек веточки элодеи с листочками); красители: раствор йода в водном растворе йодида калия (или метиленовый синий, фиолетовые чернила, янус зеленый).

Ход работы

1. Изучите строение клеток кожицы чешуй луковицы лука репчатого и элодеи канадской.

С этой целью, надрезав кожицу лезвием или препаровальной иглой, снимите кусочек кожицы, покрывающей внутренние чешуи луковицы, положите его в каплю воды на предметное стекло, накройте покровным и исследуйте под микроскопом.

Под микроскопом хорошо виды клетки различной величины. Их стенки плотно сомкнуты, что отражается на форме клеток: они многогранны и повторяют очертания. В центре, либо у стенки (оттесненное вакуолью), находится ядро с ядрышком, расположенное в мелкозернистой цитоплазме. В цитоплазме встречаются капли эфирных масел, мелкие гранулы митохондрий (особенно хорошо виды в окрашенных клетках). Вакуоль хорошо вида, если использовать сорта лука с антоциановой окраской. Зарисуйте несколько клеток. Обозначьте: 1) оболочку; 2) цитоплазму; 3) ядро; 4) вакуоли (если они видны).

Затем приготовьте препарат листа элодеи. Для этого возьмите лист элодеи, положите его в каплю воды на предметное стекло и накройте покровным. Рассмотрите препарат на малом увеличении. На препарате можно увидеть множество округло-овальных телец зеленого цвета. Это пластиды, точнее — хлоропласта. Ядра в неокрашенных клетках не видны. Зарисуйте несколько клеток, сделав на рисунках обозначения увиденных органелл.

Сделайте вывод: какие органеллы характерны для растительных клеток.

2. Изучить строение клеток плоского эпителия полости рта человека.

Для приготовления препарата сделать соскоб клеток эпителия у себя во

рту: стеклянным, металлическим или пластмассовым простерилизованным спиртом либо марганцовкой шпателем провести по небу или деснам с легким нажимом. Клетки эпителия легко слущиваются. Полученные клетки в капельке слюны поместить на предметное стекло, окрасить в водном растворе йодида калия. Накрыть покровным стеклом и рассмотреть сначала при малом увеличении микроскопа, а затем при большом.

На препарате видны отдельные плавающие крупные плоские клетки. Форма их приближается к округлой, но очертания разнообразны. Это свидетельствует о том, что у животных клеток оболочка гораздо более тонкая, чем у растительных.

Ядра мелкие, со структурированным (плотноспирализованным) хроматином. Ядрышко, как правило, отсутствует, что обусловлено прекращением синтеза РНК и формированием рибосом в этих стареющих клетках. В живых

клетках имеется множество мелких сферических компонентов — митохондрий и других мелких пузырьков и гранул. Еще лучше видны эти компоненты после окрашивания клеток метиленовым синим или раствором йода в водном растворе йодида калия. Окрашивание витальным красителем янусом зеленым позволяет выделить среди гранул митохондрии, так как только они за счет своих ферментов редуктаз меняют первоначальный сине-зеленый цвет па красный.

В соскобе клеток эпителия у женщин можно увидеть в ядрах тельца Бара (половой хроматин) — плотноспирализованную одну из двух Х-хромосом в виде плотных телец, прилегающих к ядрам.

Зарисуйте несколько клеток в тетради, сделав соответствующие обозначения тех органелл, которые были видны в микроскоп. Сделайте вывод, обобщив результаты изучения животной клетки и указав ее характерные черты.

3. Сделайте общие выводы по всей лабораторной работе, указав сходство и различия в организации растительной и животной клетки.

Урок 18. Метаболизм — основа существования живых организмов

Карточка № 1

Строение клеток прокариот

1. Рассмотрите строение прокариотической клетки. Какая из клеток (А, Б) принадлежит гетеротрофной бактерии, а какая цианобактерии?

2. Что обозначено цифрами 1-8?

3. Назовите основные отличия эукариотической и прокариотической клеток, заполнив таблицу:

Признаки сравнения	Эукариоты	Прокариоты

Карточка № 2

1. Рассмотрите комбинированную ультраструктуру клеток.

2.Клетки каких организмов обозначены буквами А - Б?

3.Назовите органеллы, указанные цифрами 1-17.

Определите по рисунку, каким организмам принадлежат клетки, обозначенные буквами А и Б. Назовите органеллы, обозначенные цифрами 1 — 10. С помощью какого увеличительного прибора можно получить такое изображение?

Карточка № 4

Тест “Органеллы клетки”

Закончите фразы:

1. Раздел биологии, изучающий строение клетки, ее органеллы и их функции называется....

2. Синтез белков происходит на ....

3. Система мембран, разделяющих клетку на отдельные отсеки, в которых протекают реакции обмена веществ, называется ....

4. Внутренние мембранные структуры хлоропластов называются ....

5. Структуры, обеспечивающие движение клеток,....

6. Стопки мембранных цилиндров, пузырьков, в которые упаковываются синтезированные в клетке вещества, — ....

7. Клеточная структура, содержащая генетический материал в форме ДНК, называется ....

8. Регуляция поступления веществ в клетку осуществляется с помощью ....

9. Двумембранные органеллы клетки, в которых идет запасание энергии в виде молекул АТФ, — ....

10. Одномембранные структуры с продуктами обмена, характерные для растительных клеток, — ....

11. Органеллы клетки, в которых осуществляется синтез сахара, называются ....

12. Пористая структура из целлюлозы, придающая клетке растений прочность и постоянную форму, называется ....

13. Одномембранные структуры с ферментами, осуществляющими автолиз, —....

14. Складки мембраны митохондрий, увеличивающие общую площадь поверхности, —....

15. Основное вещество клетки, в котором находятся все органеллы клетки, —....

16. Полые цилиндры, состоящие из микротрубочек и участвующие в делении клетки, —....

Урок 19. Энергетический обмен в клетке

Обмен веществ и энергии Метаболизм

1. Рассмотрите рисунок 1. Ответьте на вопросы:

— Какие две группы реакций составляют обмен веществ?

— Дайте два других используемых названия каждому из процессов метаболизма.

— За счет какой энергии идет синтез АТФ? Какая часть энергии обозначена “О” Почему процесс обмена веществ и энергии является незамкнутым?

1. Рассмотрите рисунок.

2. Назовите основной источник энергии на Земле.

3. Ответьте на вопрос: на какие две группы делятся все живые организмы по характеру используемой энергии (световой или химической) и источнику углерода (неорганического или органического) (см. рис. А—Б)?

4. Почему АТФ называют ключевым веществом обмена?

Урок 20. Солнце, жизнь и хлорофил

Карточка №1

1. Рассмотрите схему превращения белков, жиров и углеводов в пищеварительном тракте человека. Назовите вещества (1-4), образующиеся при расщеплении и место процессов (а - д).

2. Какой этап энергетического обмена представлен на схеме?

3. Что общего во всех трех группах реакций?

4. В каких органеллах клетки могут происходить аналогичные процессы расщепления?

5. Как используется организмом энергия <3, освобождающаяся на данном этапе энергетического обмена?

Карточка № 2

1. Рассмотрите общую схему энергетического обмена глюкозы.

2. Назовите процессы, обозначенные буквами (А—Д) и вещества (1—5), образующиеся в результате каждого процесса.

3. Вместо знака “?” поставьте число молекул АТФ.

4. Составьте суммарное уравнение реакции расщепления глюкозы в присутствии кислорода до конечных продуктов.

5. Сделайте вывод о значении реакций энергетического обмена для клетки и организма в целом. В чем эффективность аэробного процесса по сравнению с анаэробным, если к.п.д. этих процессов почти одинаков?

Карточка №3

1. Рассмотрите схему энергетического обмена белков, жиров и углеводов.

2. Назовите этапы энергетического обмена (I, II, III) и места их протекания в клетке (А, Б, В).

3. Какие вещества обозначены цифрами (1—8)?

Карточка № 4

Тест “Энергетически обмен”

Подчеркните правильный ответ.

1. Почему диссимиляция называется энергетическим обменом (поглощается энергия; выделяется энергия)?

2. Чем отличается окисление органических веществ в митохондриях от горения этих же веществ (выделение теплоты; выделение теплоты и синтез АТФ, синтез АТФ; процесс окисления происходит с участием ферментов, без участия ферментов)?

3. Что общего между окислением, происходящим в митохондриях клеток, и горением (образование С0₂ и Н₂0; выделение теплоты; синтез АТФ)?

4. На каком этапе диссимиляции полимеры расщепляются до мономеров (I, II, III)?

5. Что происходит с глюкозой на II этапе диссимиляции (гликолиз с образованием молочной кислоты; окисление до С0₂ и Н₂0; образование мономера)?

6. Какой этап диссимиляции называют кислородным (I, II, III) и почему (в процессе реакции к промежуточным продуктам присоединяется кислород; в процессе реакции выделяется кислород)?

7. На каком этапе диссимиляции углеводов синтезируется 2 АТФ (I, II, III)?

8. На каком этапе диссимиляции углеводов синтезируются 36 АТФ (I, II, III)?

9. На каком этапе диссимиляции АТФ не синтезируется (I, II, III)?

10. В какой части митохондрий происходит окисление органических веществ (кристы, матрикс, наружная мембрана)?

11. Где происходит синтез АТФ (кристы, матрикс, наружная мембрана митохондрии, вне метохондрии)?

12. Почему митохондрии называют энергетическими станциями клеток (осуществляют синтез белка, синтез АТФ, синтез углеводов, расщепление АТФ)?

13. Какая функция митохондрий дала им название — дыхательный центр клетки (синтез АТФ, окисление органических веществ до С0₂ и Н₂0, расщепление АТФ)?

Урок 21. Реализация наследственной информации в клетке. Генетический код. Транскрипция

Письменно выполняются задания в карточках № 1-5, устно № 6-7.

Карточка № 1

В процессе фотосинтеза различают несколько фаз. Запомните схему, запишите в рамках названия фаз фотосинтеза, а под стрелками вещества, образующиеся на конечном этапе каждой фазы.

Карточка № 2

Решите задачу.

В молекуле углекислого газа – СО₂ содержится всего один атом углерода, а в молекуле глюкозы — С₆Н₁₂О₆ — их шесть. Объясните, как из вещества с одним атомом углерода в процессе фотосинтеза образуется молекула глюкозы с шестью атомами углерода?

Карточка № 3

1. Рассмотрите схему фотосинтеза.

2. Ответьте на вопросы:

— Что является источником энергии “E”?

— Какие вещества обозначены цифрами 1—5?

— В каких органеллах клетки идут процессы фотосинтеза

3. Напишите общее уравнение реакции фотосинтеза.

Карточка №4

Световая фаза фотосинтеза

Рис. 2. Схема световых реакции фотосинтеза, протекающих в тилакоиде: I — мембрана пииакоида; 2 — цепь электропереносящих ферментов;

3 — канал с ферментом А ТФ-азой; 4 ~ внутренняя часть тилакоида; НАДФ — переносчик водорода

1. Рассмотрите рисунок.

2. Ответьте на вопросы:

— Где располагается пигмент хлорофилл?

— Какую роль он выполняет в реакциях фотосинтеза?

— Как идет восстановление потерянных хлорофиллом электронов?

— Как используется энергия электронов, выбитых из молекул хлорофилла квантами света?

3. Назовите три основных вещества, образующихся в результате световых реакций. Какова дальнейшая судьба этих трех продуктов реакции.

Карточка № 5

Русский ученый С.Н. Виноградский открыл процесс хемосинтеза. Что это за принцип? Приведите примеры хемосинтезирующих бактерий. Что служит для них источником углерода и энергии?

Карточка № 6 (У)

Объясните механизм световой фазы фотосинтеза, используя для ответа следующие вопросы:

1. В каких органеллах клетки осуществляется процесс фотосинтеза?

2. Где сосредоточен пигмент хлорофилл?

3. Что происходит с молекулой хлорофилла под влиянием солнечного света?

4. Что является источником энергии для синтеза молекул АТФ?

5. Что такое фотолиз?

6. Каково его значение?

7. Какие вещества образуются в световую фазу фотосинтеза?

Карточка № 7 (У)

Расскажите о темновой фазе фотосинтеза, используя следующие вопросы:

1. В каких структурах хлоропластов протекают реакции темновой фазы фотосинтеза?

2. Какие вещества, синтезированные в световой фазе, участвуют в реакциях темновой фазы?

3. Какое соединение служит источником углерода для фотосинтезирующих организмов?

4. Какой углевод образуется в результате реакций цикла Кальвина?

5. За счет какой энергии идет синтез углевода?

6. Почему конечные стадии фотосинтеза называют темновыми?

7. Почему роль зеленых растений К.А. Тимирязев назвал космической?

Урок 22. Трансляция как второй этап биосинтеза белков в клетке. Транспортные РНК

Задание № 1

Рассмотрите схему. Расскажите как можно полнее о первом этапе биосинтеза

Задание № 2

В клетках тела дрозофилы находится 8 хромосом, а число белков, синтезируемых в ее клетках, значительно больше. Как в одной хромосоме хранится информация о структуре большого числа белков? Что такое ген? Что может быть закодировано в гене, кроме последовательности аминокислот?

Задание № 3

Расшифровка генетического кода — величайшее открытие в биологической науке. Объясните, что представляет собой генетический код? Как вы понимаете выражение: “Генетический код имеет триплетный и универсальный характер? Какие свойства генетического кода вы еще знаете?

Задание № 4

Используя таблицу “Генетический код”, определите аминокислотный состав фрагмента белковой молекулы, если одна из цепей ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ГАТ — ГАТ — ЦАГ — ГАТ - ГЦЦ - ТГТ - ЦТГ - ТТЦ - ААГ - ГАА - ЦТЦ - АТТ.

Что произойдет с генетическим кодом, если пятый нуклеотид: а) убрать из цепи ДНК; б) заменить на гуанин?

Как эти изменения отразятся на структуре белка? К каким последствиям могут привести такие изменения в составе ДНК?

Урок 23. Общие понятия о делении клетки. Митоз

Карточка № 1

Биосинтез белка — сложный процесс, в котором участвуют разнообразные молекулы. Запишите в таблицу сведения о функциях этих молекул.

Роль молекул в биосинтезе белка

Молекулы	Их роль в биосинтезе белка
1. ДНК.
2. u-РНК
3. m-РНК
4. Аминокислоты
5. АТФ
6. Ферменты

Карточка № 2

Прочтите текст, выпишите цифры в той последовательности, которая отражает процесс биосинтеза белка в клетке.

1. Образование пептидных связей между аминокислотами.

2. Синтез u-РНК на ДНК.

3. Соединение m-РНК с аминокислотами.

4. Перемещение u-РНК из ядра к рибосоме.

5. Взаимодействие m-РНК с u-РНК.

6. Перемещение рибосомы на u-РНК.

7. Отсоединение полипептидной цепи от рибосомы.

Карточка № 3

На рисунке схематично показана приуроченность биосинтеза белка к определенным структурам клетки. Запишите названия процессов, происходящих в ядре, цитоплазме, рибосомах.

Карточка № 4

1. Рассмотрите строение т-ДНК (рис. А). Назовите ключевые участки в ее молекуле (1—2). Сколько видов m-РНК имеется в клетке? Почему? В чем заключается их основное отличие?

2. Рассмотрите рис. Б. Что обозначено цифрами 3, 4, 5? За счет какой энергии идет присоединение аминокислоты к m-РНК?

Карточка № 5

1. Рассмотрите рисунок. Как называется процесс синтеза полипептидной цепи? В каких органеллах клетки он протекает? Объясните, какие этапы биосинтеза белка обозначены цифрами 1—4.

2. Назовите антикодоны m-РНК. изображенные на рисунке.

Карточка № 6

1. Рассмотрите рисунок. Что на нем изображено? Подпишите, что обозначено цифрами 1—4.

2. Сколько полипептидных цепей может одновременно синтезироваться на одной u-РНК? В чем смысл такого процесса?

3. Почему биосинтез белка называется матричным?

Карточка № 7

Тест “Наследственная информация и реализация ее в клетке”

I. Выберите правильный ответ:

1. При пластическом обмене происходит:

а) распад органических веществ;

б) синтез молекул АТФ;

в) синтез органических веществ;

г) фотолиз воды.

2. Кодону ГУЦ на u-РН К соответствует кодоген ДНК:

а) ГТЦ;

б) ЦАГ;

в) ЦТГ;

г) ЦУГ.

3. Материальный носитель наследственной информации в эукаритической клетке:

а) u-РНК;

б) р-ДНК;

в) ДНК;

г) белок.

4. В гене зашифрована информация:

а) строении белков, жиров, углеводов;

б) первичной структуре белка;

в) последовательности нуклеотидов в ДНК;

г) последовательности нуклеотидов в u-РНК.

5. В соматических клетках многоклеточного организма:

а) различный набор генов и белков;

б) одинаковый набор генов и белков;

в) одинаковый набор генов, но разный набор белков;

г) одинаковый набор белков, но разный набор генов.

6. Транскрипция - это;

а) репликация ДНК;

б) синтез u-РНК на ДНК-матрице;

в) синтез белка;

г) присоединение m-ДНК к аминокислоте.

7. Место синтеза u-РНК на ДНК:

а) цитоплазма;

б) ядро;

в) ядрышко;

г) рибосома.

8 Синтез u-РНК начинается с:

а) разъединения ДНК на две нити;

б) взаимодействия фермента РНК-полимеразы и гена;

в) удвоения гена;

г) распада гена на нуклеотиды.

9. В процессах репликации, транскрипции и трансляции непременными участниками являются:

а) ферменты;

б) витамины;

в) углеводы;

г) кислород.

10. Код ДНК вырожден, потому что:

а) между кодонами есть знаки препинания;

б) один кодон кодирует несколько аминокислот;

в) один кодон кодирует одну аминокислоту;

г) одна аминокислота кодируется несколькими кодонами.

Выберите 3 правильных ответа из 6:

11. Выберите три признака, позволяющих утверждать, что ДНК способна кодировать и передавать наследственную информацию:

а) состоит из двух комплиментарных цепей;

б) состоит из органических молекул;

в) спирализована;

г) способна к самоудвоению;

д) ее количество в соматических и половых клетках одного вида постоянно;

е) имеет первичную, вторичную и третичную структуры.

12. Выберите три признака, характеризующих второй этап биосинтеза белка — трансляцию:

а) протекает в ядре;

б) матрицей является u-РНК;

в) продуктом трансляции является u-РНК;

г) в процессах трансляции участвуют ферменты-кодазы;

д) продуктом трансляции является полипептидная цепь белковой молекулы;

е) в процессах трансляции участвует фермен РНК-полимераза.

13. Выберите 3 правильно названных свойства генетического кода:

а) код одинаков только для эукариотических клеток и бактерий;

б) код универсален для эукариотических клеток, бактерий, вирусов;

в) один приплет кодирует последовательность аминокислот в молекуле белка;

г) код вырожден, т.к. одна аминокислота может кодироваться несколькими кодонами;

д) код избыточен;

е) код характерен только для эукариотических клеток.

Задание № 1

1. Известно, что каждый организм в природе рано или поздно погибает — от других организмов, от болезней или просто от старости. Но, тем не менее, численность организмов многих видов не уменьшается, а виды существуют на Земле сотни тысяч и миллионы лет.

2. Большинство многоклеточных животных и растений начинают свой жизненный цикл с одной клетки - зиготы.

Проанализируйте эти факты и ответьте на вопросы:

1. Какое свойство, присущее всему живому, обеспечивает сохранение видов в ряду поколений?

2. Какой процесс лежит в основе этого свойства живых организмов?

Задание № 2

— Установлено, что в многоклеточном организме клетки специализированы, то есть имеют строго определенное строение и функции.

— В соответствии со специализацией клетки обладают разной продолжительностью жизни. Например, нервные и мышечные клетки функционируют на протяжении всей жизни организмов. Другие — например, клетки костного мозга, эпидермиса, эпителия тонкого кишечника — в процессе своей специфической функции быстро погибают. Однако, несмотря на это, организм продолжает жить.

Объясните эти факты на основе ваших знаний о клетке и клеточной теории.

Задание № 3

1. Организм человека состоит примерно из 10¹³ клеток (колоссальное число, которое невозможно себе представить!), хотя, как и большинство многоклеточных организмов, начинает свой жизненный путь с одной клетки — зиготы.

2. Наукой установлено, что все соматические клетки (клетки тела) человека несут один и тот же набор генов, то есть содержат одинаковое число хромосом.

Объясните эти факты на основе ваших знаний о клетке и клеточной теории.

Лабораторная работа “Рассматривание микропрепарата митоза (на корешках лука)”

Цель: обнаружить и зарисовать фазы митоза.

Оборудование: микроскопы, готовые микропрепараты “Кариокинез в корешках лука” по количеству учащихся.

Ход работы

1. Рассмотрите микропрепарат сначала при малом, а затем при большом увеличении.

2. Найдите на микропрепарате делящиеся клетки. Определите, какие фазы деления клеток зафиксированы на препарате.

3. Не сдвигая микропрепарат, сосчитайте количество делящихся клеток, попавших в поле зрения.

4. Зарисуйте клетки на различных стадиях митоза, сделайте соответствующие обозначения на рисунках.

Обсудите в группе результаты лабораторной работы. Сравните сделанные с препаратов рисунки со схемой митоза на рисунках вашего учебника.

Контрольно-обобщающий урок 24. Клеточный уровень организации живой природы

Определите:

Вариант I

1. Из молекул каких веществ состоит мембрана клетки?

2. Какие немембранные органеллы находятся в цитоплазме?

3. Какие химические соединения входят в состав клетки?

4. Из каких структур состоит ядро?

5. Из каких веществ состоит хромосома?

6. В каких фазах хромосомы спирализованы?

7. Какой набор хромосом содержит одна клетка кожи?

8. При каком способе деления клетки отсутствует веретено деления?

9. При каком способе деления происходит неравномерное распределение наследственной информации между двумя дочерними клетками?

10. Какой процесс приводит к синтезу строительного материала для самоудвоения каждой хромосомы?

11. С какими органеллами клетки связан кислородный этап энергетического обмена?

12. Каким образом в клетку попадают молекулы твердых пищевых веществ?

13. Назовите органеллы клетки, с которыми связан процесс фотосинтеза?

14. В какой фазе хроматиды отделяются и становятся самостоятельными хромосомами?

Вариант II

1. Когда каждая хромосома состоит только из одной хроматиды?

2. Какие органеллы относятся к вакуолярной системе клетки?

3. Какие органеллы клетки участвуют в биосинтезе белка?

4. Какие органеллы клетки являются двумембранными?

5. Что заставляет хроматиды и хромосомы двигаться от экваториальной плоскости к полюсам клетки?

6. В какой фазе клетки хромосомы раскручены и невидимы?

7. В какой фазе клетки удваивается масса ДНК в ядре?

8. Что является источником энергии при делении клетки?

9. Какое вещество является носителем наследственной информации организма?

10. Какие вещества содержатся в ядерном соке?

11. При каком способе деления происходит равномерное распределение хромосом между двумя дочерними клетками?

12. Какой набор хромосом содержит сперматозоид?

13. Каким образом попадают в клетку жидкие вещества?

14. Благодаря какому процессу происходит использование солнечного света для синтеза органических соединений из неорганических?

Задания для письменного ответа

Вариант I

Решите задачу.

При серповидноклеточной анемии эритроциты приобретают неправильную, серповидную форму, крошатся на части и не могут выполнять свою функцию; кислородный голод приводит к смерти; причиной деформации и нарушения биологической функции эритроцита является изменение физико-химических свойств гемоглобина вследствие изменения структуры его молекул. У людей, больных серповидноклеточной анемией, первичная структура гемоглобина отличается от нормального лишь в одной точке: седьмое место занимает не глутаминовая кислота, а валим. В остальном первичная структура нормального и измененного гемоглобина одинакова.

Определите:

а) какое изменение в структуре кодогена ДНК может привести к синтезу измененною гемоглобина вместо нормального;

б) из каких нуклеотидов состоят седьмые кодоны в молекулах u—РНК, участвующих в синтезе гемоглобина (нормального и измененного).

Вариант II

Решите задачу.

Начальная часть одной из цепей макромолекулы нормального гемоглобина ( у человека с нормальным составом крови) имеет следующую структуру:

гис — вал — лей — лей — тре — про — глу — глу.

Постройте схему структуры обеих частей соответствующей части гена, отвечающего за синтез гемоглобина.

Вопросы для устного ответа

1. На чем основано деление всех живых организмов на две группы — прокариоты и эукариоты?

2. Расскажите историю открытия клетки.

3. Изложите основные положения клеточной теории.

4. Охарактеризуйте значение клеточной теории для биологии.

5. Кем и когда была впервые сформулирована клеточная теория?

6. Какие организмы относятся к прокариотам?

7. Опишите строение бактериальной клетки.

8. Как размножаются бактерии?

9. В чем сущность спорообразования у бактерий?

10. Какими основными чертами строения характеризуется эукариотическая клетка?

11. Какие функции выполняет наружная цитоплазматическая мембрана?

12. Какими путями осуществляется транспорт веществ в клетку?

13. В чем различие между гладкими и шероховатыми мембранами ЭПС?

14. В клетках каких тканей и органов в наибольшей степени могут быть развиты такие органелы, как аппарат Гольджи?

15. В клетках каких тканей может встречаться большое количество включений?

16. Какой хромосомный набор называется гаплоидным? Диплоидным?

17. Опишите строение ядра эукариотической клетки?

18. Что такое жизненный цикл клетки?

19. Дайте определение митотического цикла клетки.

20. Расскажите, как осуществляется редупликация ДНК.

21. Дайте определение митоза и охарактеризуйте его биологическое значение.

22. Опишите митоз.

23. Каково строение пластид? Назовите разновидности этих клеточных структур, их функции?

24. В каких отделах хлоропласта осуществляется световая фаза фотосинтеза? Опишите процесс аккумуляции энергии в виде АТФ в световой фазе.

25. Где осуществляется темновая фаза фотосинтеза? Опишите процессы, связанные с этой фазой фотосинтеза.

26. Какие организмы называются автотрофными? Перечислите их.

27. Какие типы питания организмов вам известны? Приведите примеры.

28. Что такое хемосинтез?

29. Какие организмы называются гетеротрофными? Приведите примеры.

30. Какова роль АТФ в обмене веществ и энергии?

31. Охарактеризуйте бескислородный этап энергетического обмена.

32. Опишите процессы, происходящие во время кислородною этапа энергетического обмена.

33. Что значит ступенчатый характер реакций биологического окисления?

34. Что такое генетический код?

35. Сформулируйте основные свойства генетического кода.

36. Где синтезируются рибонуклеиновые кислоты?

37. Расскажите, как осуществляется транскрипция?

38. Охарактеризуйте процессы трансляции как реакции матричного синтеза.

39. Какое значение имеет биологический синтез?

Урок 25. Бесполое размножение

Используя знания, полученные в курсах ботаники, зоологии и анатомии, физиологии человека, продолжите рассказ, ответив на все вспомогательные вопросы.

“Каждую секунду на Земле гибнут десятки тысяч организмов. Одни от старости. Другие из-за болезней, третьих съедают хищники... Мы срываем в саду цветок, наступаем случайно на муравья, убиваем укусившего нас комара, ловим на озере щуку. Каждый организм смертен, поэтому любой вид должен заботиться о том, чтобы его численность не уменьшалась. Смертность одних особей компенсируется рождением других” (учебник “Общая биология”, соавторов В.И. Агафонова, Е.Т. Захарова).

1. Что такое размножение? Какое значение имеет?

2. Что лежит в основе размножения живых организмов?

3. Какие основные типы размножения свойственны всем живым организмом, обитающим на Земле? В чем принципиальное отличие этих двух типов?

Задания для работы в группах.

1. Используя тексты № 1—5, подготовьте сообщения о формах бесполого размножения.

2. Обменяйтесь информацией между членами своей группы.

3. Постройте схему “Формы размножения живых организмов в природе” (используйте для этого готовые блоки, которые находятся в конверте) и перепишите ее в тетрадь.

4. Дайте характеристику бесполого способа размножения.

5. Дайте ответ на вопрос: В чем недостаток и преимущества бесполого способа размножения?

Текст № 1

Бинарное и множественное деление

Деление — наиболее простая форма бесполого размножения, широко распространенного у бактерий и простейших организмов (одноклеточных животных и растений). У этих организмов бесполое размножение заключается в делении их тела путем митоза. Часто материнская особь делится на две дочерние особи равной величины. Органоиды примерно равномерно распределяются между дочерними особями, а недостающие образуются у дочерних особей заново.

Такое деление характерно для таких простейших организмов, как амеба, эвглена, некоторые инфузории, хламидомонада.

• Интересно происходит деление у бактерий. Кольцевая молекула ДНК закрепляется на клеточной мембране и удваивается. В клетке начинает образовываться поперечная перегородка со стороны прикрепления молекул ДНК. Затем поперечная перегородка раздваивается, перемещая закрепленные ДНК в разные части клетки. Рибосомы равномерно распределяются между двумя дочерними клетками, образуется перетяжка, которая разделяет клетку на две дочерние (см. рис. 41, с. 84, §31, учебник А.А. Каменского).

При подходящих условиях такое размножение приводит к быстрому росту их популяций.

Множественное деление (шизогония), при котором вслед за рядом повторных делений клеточного ядра происходит деление самой клетки на множество дочерних одноядерных клеток, наблюдается у споровиков - группы простейших, к которой относится, в частности, возбудитель малярии Plasmodium (плазмодий малярийный). Переносчиком малярийного плазмодия является комар. При укусе комара плазмодии попадают в кровь человека и затем в эритроциты. Внутри эритроцита плазмодии разрастаются, его ядро несколько раз делится митозом, вокруг каждого дочернего ядра обособляется участок цитоплазмы и в результате одновременно образуются 12—24 клеток. Эритроциты разрушаются, а освободившиеся клетки выходят в плазму крови, проникают в новые эритроциты, и весь процесс повторяется заново. Такая высокая плодовитость компенсирует большие потери из-за трудностей успешной передачи паразита от одного хозяина другому, а именно от человека — организму-переносчику, то есть малярийному комару, и в обратном направлении.

Текст № 2

Спорообразование

Спора — это одноклеточная гаплоидная репродуктивная единица обычно микроскопических размеров, состоящая из небольшого количества цитоплазмы и ядра. Споры могут быть различными по своему типу и функциям и часто образуются в специальных структурах — спорангиях. Нередко споры образуются в больших количествах и имеют ничтожный вес, что облегчает их распространение ветром, а также животными. Вследствие малых размеров спора обычно содержит лишь минимальные запасы питательных веществ; из-за того что многие споры не попадают в подходящее место для прорастания, потери спор очень велики. Главное достоинство таких спор — возможность быстрого размножения и расселения видов, особенно грибов.

Спорообразование широко распространено у споровых растений (водоросли, мхи, плауны, папоротники) и грибов. Споры же бактерий служат, строго говоря, не для размножения, а для того чтобы выжить при неблагоприятных условиях, поскольку каждая бактерия образует только одну спору. Бактериальные споры относятся к числу наиболее устойчивых: так, например, они нередко выдерживают обработку сильными дезинфицирующими веществами и кипячение в воде.

Текст № 3

Размножение фрагментами (фрагментация)

Фрагментация — разделение особи на две или несколько частей, каждая из которых растет и образует новую особь. Фрагментация происходит, например, у клетчатых водорослей, таких как спирогира. Нить спирогиры может разорваться.

Фрагментация наблюдается также у некоторых низших беспозвоночных животных, которые в отличие от более высокоорганизованных форм сохраняют значительную способность к регенерации из относительно слабо специализированных клеток. Например, тело немертин (группа примитивных червей, главным образом морских) особенно легко разрывается на много частей, каждая из которых может дать в результате регенерации новую особь.

• При неблагоприятных условиях плоских червь планария также распадается на отдельные части, каждая из которых при наступлении благоприятных условий может дать новый организм.

В этом случае регенерация — процесс нормальный и регулируемый; однако у некоторых животных (например, морских звезд) восстановление из отдельных частей происходит только после случайной фрагментации*.

* Морская звезда способна к регенерации из любого фрагмента, который содержит щупальце и кусочек тела. Ловцы устриц с неприязнью относятся к морским звездам за то, что они истребляют устриц. Поэтому издавна попавшихся в сеть морских звезд рыбаки разрушали на куски и выбрасывали за борт. Узнав, что это приводит только к увеличению численности морских звезд, рыбаки стали бросать их в кипяток.

Текст № 4

Почкование

Почкование — одна из форм бесполого размножения, при которой новая особь образуется в виде выроста (почки) на теле родительской особи, а затем отделяется от нее, превращаясь в самостоятельный организм, совершенно идентичный родительскому. Почкование встречается в разных группах организмов, особенно у кишечно-полостных, например, у гидры, и у одноклеточных грибов, таких как дрожжи (см. рис. 42 и 43, с. 85, §3.1, учебник А.А. Каменского). В последнем случае почкование отличается от деления (которое тоже наблюдается у дрожжей) тем, что две образующиеся части имеют разные размеры.

При почковании дрожжей на клетке образуется утолщение, постепенно превращающееся в полноценную дочернюю клетку дрожжей.

На теле гидры несколько клеток тела начинают делиться, постепенно на материнской особи вырастает маленькая гидра, у которой образуются рот со щупальцами и кишечная полость, связанная с кишечной полостью матери. Если материнская особь поймает добычу, то часть питательных веществ попадает и в маленькую гидру, и, наоборот, дочерняя особь, охотясь, также “делится” пищей с материнской особью. Вскоре маленькая гидра отделяется от материнского организма и обычно располагается рядом с ней. Теперь “мать” и “дочь” будут конкурировать за пищу. Вот почему гидры размножаются почкованием только тогда, когда условия существования хорошие и пищи достаточно.

• Необычная форма почкования описана у растения Bryophyllum (lakenchoe), выращиваемого в качестве комнатного декоративного растения. Листья этого растения имеют зазубренные края, в основании которых развиваются миниатюрные растеньица, снабженные маленькими корешками. Эти почки в конце концов отпадают и начинают существовать как отдельные растения.

Текст № 5

Вегетативное размножение

Вегетативное размножение - одна из форм бесполого размножения, при которой от растения отделяется относительно большая, обычно специализированная (дифференцированная) часть (орган, часть органа) и развивается в самостоятельное растение. По существу вегетативное размножение сходно с почкованием. Нередко растения образуют структуры, специально предназначенные для этой цели: луковицы, клубнелуковицы, корневища, клубни. А также распространено размножение корнями (корневыми отпрысками), листовыми и побеговыми черенками (листьями и частями побегов), надземными столонами (усами), отводками.

Способы вегетативного размножения и примеры растений, размножающихся тем или иным способом представлены в таблице.

Способы вегетативного размножения растений в природе
Способ вегетативного размножения	Примеры растения
1. Видоизмененными подземными побегами:
а) корневищами	Пырей ползучий, мята, ирис...
б) луковицами	ЛУК, нарцисс, тюльпан...
в) клубнелуковицами	Гладиолус
г) клубнями:
• стеблевыми (побеговыми)	Картофель, топинамбур
• корневыми	Георгин
2. Видоизмененными надземными побегами — усами	Земляника
V Черенками:
а) стеблевыми	Тополь, ива...
б) корневыми	Одуванчик
в) листовыми	Бегонии, сердечник луговой...
4. О сводкам и	Смородина
5. Корневыми отпрысками	Малина, терн...
При вегетативном размножении растение сохраняет определенную комбинацию генов, что делает его хорошо приспособленным к окружающим условиям и дает возможность заселять обширные пространства Земли.

Урок 26 (модульный). Половое размножение организмов. Мейоз. Гаметогенез

Карточка № 1

1. Как размножаются одноклеточные водоросли, простейшие? Может ли уменьшить появление их потомков резкое изменение условий окружающей среды?

2. Какой цитологический процесс приводит к тому, что бесполое размножение не сопровождается повышением генетического разнообразия?

Карточка № 2

1. Что такое бесполое размножение? Какой процесс лежит в его основе?

2. Какой способ размножения называют вегетативным? Назовите способы вегетативного размножения цветковых растений. Какое значение в жизни растений имеет вегетативное размножение?

Почему при всем разнообразии вегетативного размножения новые молодые организмы в точности повторяют генотип материнского организма?

Карточка № 3

Завершите предложения, вписав вместо точек необходимые термины и понятия:

1. Процесс воспроизведения себе подобных, обеспечивающий непрерывность и преемственность жизни, —

2. Бесполое размножение, при котором дочерние особи формируются из тканей и органов материнского организма, —

3. Деление, при котором образуются две равноценные дочерние клетки,

4. Способ бесполого размножения, при котором происходит разделение

особи на две или несколько частей, каждая из которых развивается в новую особь, —

5. Форма бесполого размножения, при котором от родительской особи

отделяется небольшой вырост и образуется дочерний организм, —

6. Размножение во время эмбрионального развития, при котором из одной зиготы развивается несколько зародышей-близнецов (однояйцевые близнецы), —

7. Способ бесполого размножения, при котором материнская клетка распадается на большое количество более или менее одинаковых дочерних клеток, —…

Урок 27. Оплодотворение

Прочитайте внимательно предложенный текст.

1) Сформулируйте определение осеменения. Какие виды осеменения существуют в живой природе?

2) Как связаны виды осеменения со средой обитания организмов? Какой вид осеменения обеспечивает более успешное оплодотворение?

3) Какова биологическая роль избыточного количества сперматозоидов, участвующих в осеменении?

4) Найдите в тексте сведения о последовательности стадий оплодотворения. Запишите их в тетрадь.

5) В чем заключается биологическое значение оплодотворения?

Оплодотворение у животных

Для осуществления полового размножения организму недостаточно просто сформировать половые клетки — гаметы, надо обеспечить возможность их встречи. Сближение гамет у животных организмов, которое предшествует оплодотворению, называется осеменением. Успеху осеменения способствует одновременное созревание и выведение гамет у особей мужского и женского пола. Основные типы осеменения — наружное и внутреннее.

Наружное осеменение свойственно большинству животных, обитающих и размножающихся в воде (кольчатые черви, двустворчатые моллюски, иглокожие, круглоротые (бесчерепные, большинство рыб, бесхвостые земноводные). У малоподвижных и прикрепленных животных осеменение происходит без сближения размножающихся особей, у подвижных животных наблюдается их скопление в небольшом пространстве или сближение единичных особей (например, при нересте рыб). После выброса гамет в воду происходит наружное оплодотворение.

Внутреннее осеменение свойственно некоторым водным и подавляющему большинству наземных животных (плоские и круглые черви, многие членистоногие и моллюски, большинство позвоночных — акулообразные и некоторые костистые рыбы, высшие позвоночные). Сперма вводится самцом в половые пути самки. Здесь внутри организма самки и происходит оплодотворение. Такое оплодотворение называется внутренним.

Каждая яйцеклетка оплодотворяется всего лишь одним сперматозоидом, однако, для того чтобы оплодотворение произошло, в семенной жидкости должны находиться миллионы сперматозоидов. Такой избыток сперматозоидов необходим для преодоления окружающих яйцеклетку барьеров. Как только первый сперматозоид проникнет сквозь мембрану яйцеклетки, на поверхности мембраны возникает быстрая электрическая реакция, за которой следуют более медленные химические превращения. После этого уже ни один другой сперматозоид проникнуть в яйцеклетку не может.

Процесс оплодотворения начинается с момента проникновения сперматозоида в яйцеклетку. При контакте сперматозоида с оболочкой яйцеклетки содержимое акросомы выводится на поверхность оболочки. Под действием гидролитических ферментов, содержащихся в акросоме, оболочка яйцеклетки в месте контакта растворяется. Специальные белки обеспечивают проникновение содержимого сперматозоида внутрь яйцеклетки. Оболочка яйцеклетки становится непроницаемой для остальных сперматозоидов.

В яйцеклетке начинается усиленный синтез белков, которые обеспечивают дальнейшее развитие зиготы. После этого происходит слияние двух гаплоидных ядер, которые называются пронуклеусами (от лат. “предшественники ядра”). В результате слияния пронуклеусов формируется диплоидное ядро зиготы.

Биологическое значение оплодотворения состоит в том, что при слиянии гамет восстанавливается диплоидный набор хромосом, а новый организм несет наследственную информацию и признаки двух родителей.

Урок 28. Индивидуальное развитие организмов. Биогенетический закон

Карточка № 1

Выполните тест, выбрав правильный ответ и зашифровав его:

1. При половом размножении дочерние особи развиваются из:

а) одной неспециализированной клетки;

б) одной специализированной клетки;

в) множества клеток различного происхождения;

г) слившихся специализированных клеток.

2. Половой процесс по типу изогамии характерен для:

а) одноклеточных водорослей;

б) одноклеточных водорослей, грибов и некоторых простейших;

в) грибов и некоторых многоклеточных животных;

г) всех растений и некоторых простейших.

3. Раздельнополые организмы встречаются у:

а) многоклеточных животных;

б) многоклеточных животных и низших растений;

в) высших растений и многоклеточных животных;

г) низших растений, одноклеточных животных и грибов.

4. В результате мейоза дочерние клетки диплоидных организмов имеют хромосомный набор:

а) n;

б) 2n;

в) 4n;

г) 2n или 4n.

5. В какой зоне при гаметогенезе происходит мейотическое деление клеток?

а) в зоне роста;

б) в зоне размножения;

в) в зоне созревания;

г) в зоне формирования.

6. Что образуется в результате овогенеза?

а) сперматозоид;

б) яйцеклетка;

в) зигота;

г) спермий.

7. Партеногенез — разновидность полового размножения, при котором взрослая особь развивается из:

а) зиготы;

б) неоплодотворенных яиц;

в) споры;

г) фрагмента тела.

8. Наружное осеменение и оплодотворение характерны для:

а) рыб, рептилий, птиц и млекопитающих;

б) рыб, морских ежей, земноводных;

в) червей и насекомых;

г) птиц и рептилий.

Карточка № 2

Завершите предложения, вписав вместо точек необходимые термины и понятия.

1. Процесс образования и развития половых клеток — ....

2. Мужская половая клетка у семенных растений, передвигающаяся пассивно, с помощью цитоплазмы пыльцевой трубки, — ... .

3. Диплоидная клетка, образовавшаяся в результате слияния мужской и женской гамет, — .

4. Подвижная зрелая мужская половая клетка у животных и некоторых растений, содержащая гаплоидный набор хромосом, — ....

5. Развитие зародыша у животных из неоплодотворенной яйцеклетки —...

6. Процесс слияния сперматозоида с яйцеклеткой с последующим слиянием их ядер — ....

7. Тип оплодотворения, при котором половые клетки сливаются вне организма самки, — ....

8. Особый тип оплодотворения, характерный для цветковых растений, -...

Карточка № 3

Перечисляем несколько видов клеток и процессов, связанных с размножением животных:

1 — митотическое деление (митоз);

2 — мейотическое деление (мейоз);

3 — оплодотворение;

4 —партеногенез;

5 — женские гаметы (яйцеклетки);

6 — мужские гаметы (сперматозоиды);

7 —зигота;

8 — клетки зародыша;

9 — дипоидные соматические клетки в тканях;

10 — деление соматических клеток.

Определите, какие клетки, например, у лягушки, образуются в результате митоза?

Карточка № 4

Объясните:

а) какие приспособления обеспечивают у растений перекрестное опыление и предотвращение самоопыления;

б) какое биологическое значение для особи и вида имеют перекрестное опыление и двойное оплодотворение;

в) что образуется у отцветшего растения из указанных частей цветка после двойного оплодотворения? (Укажите в таблице.)

Наименование частей и клеток в цветке	Что образуется после двойного оплодотворения

Тематическая карта № 1

Онтогенез. Эмбриональный период развития

Прочитайте в §3.4 пункт “Эмбриональный период”. Выполните последовательно задания № 1—5.

Задание № 1

С какого момента начинается развитие любого организма на Земле? В результате какого процесса одноклеточный организм превращается в многоклеточный?

Задание № 2

Что такое дробление? Почему этот процесс так называется? Чем заканчивается дробление?

Задание № 3

Что такое бластула? Сравните зиготу и бластулу, выявите сходство и различия, сделайте вывод.

Выпишите термины: дробление, бластомеры, бластула, бластоцель. Дайте им определения.

Задание № 4

Найдите в тексте сведения о процессе образования гаструлы, используя рисунок 48, составьте короткое сообщение по теме: “Гаструляция у ланцетника”. Какие изменения происходят с первичной полостью тела?

Задание № 5

На какой стадии появляется экто- и энтодерма? С появлением какого слоя клеток зародыш становится трехслойным? Что такое зародышевые листки?

На стр. 95 найдите опечатку в тексте. Выпишите термины: гаструла, эктодерма, энтодерма, зародышевый листок, первичная клетка, первичный рот, мезодерма.

Задание № 6

Прочитайте текст, дополняющий сведения учебника.

“Следующий этап — органогенез. В органогенезе можно выделить две фазы: нейруляция — образование комплекса осевых органов (нервная трубка, хорда, кишечная трубка и мезодерма); построение остальных органов, приобретение различными участками тела типичной для них формы и черт внутренней организации. Зародыш на стадии нейруляции называется нейрулой”.

Ответьте (устно) на вопросы:

1. Определите последовательность этапов в развитии нервной трубки, используя следующие понятия: нервный желобок, нервная пластинка, нервная трубка.

2. На какой стороне гаструлы образуется нервная трубка? Зачатком какого органа является нервная трубка?

3. Из какого зародышевого листка образуется нервная трубка?

4. Что образуется справа и слева от хорды?

5. Что такое осевой комплекс?

6. Какие органы формируются из эктодермы, энтодермы и мезодермы? Заполните таблицу.

Зародышевые листки и формирующиеся из них органы

Зародышевые листки	Слой зародыша	Формирующиеся органы
1.
2.
3.

Задание № 7

При помощи стрелок покажите соответствие этапов эмбриогенеза (первый столбик) процессам, происходящим на этих этапах (второй столбик).

Тематическая карта № 2

Онтогенез. Постэмбриональный период развития. Биогенетический закон

Задание № 1

Прочитайте текст §3.4, пункт “Постэмбриональный период”. Найдите и выпишите определения постэмбрионального развития. Завершите составление схемы, впишите названия организмов, относящихся к тому или иному типу развития.

Задание № 2

Развитие насекомых с неполным превращением проще и, как правило, менее длительно, чем развитие с полным превращением. Однако для очень многих животных (особенно для многих видов насекомых) характерно именно последнее. Чем можно объяснить такую “странность” природы?

Задание № 3

Дайте формулировки:

а) закону зародышевого сходства К. Бора;

б) биогенетическому закону Ф. Мюллера и Э. Геккеля.

Задание № 4

В чем значение биогенетического закона?

Урок 29. Генетика — наука о наследственности и изменчивости. История генетики. Основные генетические термины и понятия

Терминологическая карта Обзор основных терминов и понятий генетики

Задание: Прочитайте определения понятий на карточке, поймите и запомните их, выделите отличительные признаки, попробуйте дать свои формулировки понятий.

Ген (от греч. “genos” — рождение) — участок молекулы ДНК, отвечающий за структуру определенной молекулы белка и определяющий возможность развития отдельного элементарного признака.

Генотип — совокупность всех генов организма; совокупность наследственных признаков организма, полученных от родителей. Гены взаимодействуют друг с другом и могут сильно влиять на проявления соседних генов.

Фенотип — совокупность признаков и свойств организма, проявляющаяся при взаимодействии генотипа и окружающей среды.

Гомологичные хромосомы (от греч. “homolog” — одинаковый) — парные хромосомы, одинаковые по форме, размерам, набору генов.

Локус — участок хромосомы, в котором расположен ген.

Альтернативные признаки — это взаимоисключающие, контрастные признаки (например, желтые и зеленые семена гороха). Часто один из альтернативных признаков является доминантным, а другой — рецессивным (см. ниже).

Аллельные гены — пара генов, расположенных в одних и тех же локусах гомологичных хромосом и контролирующих развитие контрастных альтернативных признаков. Каждый ген этой пары называется аллелью.

Зигота (от греч. “zygotos” — спаренная) — клетка, образующаяся при слиянии двух гамет (половых клеток) — женской (яйцеклетка) и мужской (сперматозоида). Содержит диплоидный (двойной) набор хромосом.

Гомозигота (от греч. “homolog” — одинаковый и зигота) — зигота, имеющая одинаковые аллели данного гена (оба доминантные АА или оба рецессивные аа).

Доминантный признак (от лат. “dominans” — господствующий) — преобладающий признак, проявляющийся в потомстве у гетерозиготных особей.

Рецессивный признак (от лат. “recessus” — отступление) — признак, который передается по наследству, но подавляется, не проявляясь у гетерозиготных потомков, полученных при скрещивании.

Гамета (от греч. “gamete” — жена, “gametes” — муж) — половая клетка организма, несущая один ген из аллельной пары. Гаметы содержат по одной хромосоме из каждой пары.

Поработайте в паре, обсудите ваши сформулированные понятия, опросите друг друга.

Основные вехи в истории генетики (материалы для стенда (плаката))

Середина XVIII — начало XXI века	Первые попытки научного объяснения причин наследственности и изменчивости
1763-1851 гг.	Французский исследователь ввел представление о контрастных или альтернативных признаках.
1856-1865 гг.	Работы Грегора Менделя по гибридизации растений — первый научный шаг в изучении наследственности.
1865 г.	Вышла в свет работа Г. Менделя “Опыты над растительными гибридами”, в которой изложены закономерности наследования, открытые им в результате восьмилетних исследований на различных сортах гороха.
1990 г.	К. Корренс, Г. де Фриз и К. Чермак, проводя эксперименты на различных объектах, заново переоткрыли основные законы наследования признаков, открытые Г. Менделем.
19901-1903 г.	Была разработана мутационная теория Г. де Фриза.
1906 г.	Генетики в США и Европе начинают работать с плодовой мушкой дрозофилой.
1911 г.	Г. Морган сформулировал хромосомную теорию наследственности в ее первом представлении.
1920 г.	Н.И. Вавилов сформулировал закон гомологических рядов наследственной изменчивости.
1929 г.	А.С. Серебровский и Н.П. Дубинин доказали сложную структуру гена.
1933 г.	Т. Моргану, первому среди профессиональных биологов. была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине. Работы школы Т. Моргана показали фундаментальность генетических закономерностей.
1940-1960 гг.	Выяснение природы генетического материала и основных закономерностей сохранения генетической информации, се передачи и реализации в молекулярные признаки (белки).
1962 г.	Английские физик Ф. Крик и биофизик М. Уилкинс, и американский биофизик Д. Уотсон получают Нобелевскую премию за открытие структуры нуклеиновых кислот и их роли в наследственной передаче признаков организма.
1968 г.	Американским биохимикам Р. Холи, X. Коране, М. Ниренбергу присуждена Нобелевская премия за расшифровку генетического кода и его роли в синтезе белка.
1980-1990 гг.	Первые геномные проекты и начало их реализации. Механизмы регуляции генной активности, проблемы генетического контроля за формированием признаков. Развитие медицинских аспектов генетики.
1990-2000 гг.	Первые расшифрованные геномы прокариот (бактерий) и эукариот. Создание трансгенных организмов. Этические проблемы использования генетических технологий.

Урок 30. Закономерности наследования признаков, установленные Г. Менделем. Моногибридное скрещивание

Карточка № 1

(для работы у доски)

Отметьте кратко на поставленные вопросы:

1. Что служит предметом изучения генетики?

2. Что такое наследственность?

3. Что такое изменчивость?

4. Как называют совокупность признаков и свойств организма, передающихся по наследству?

5. Какая разница между гомозиготой и гетерозиготой?

6. Где расположены аллельные гены?

7. Как распределяются аллельные гены при мейозе?

8. Какую информацию несет ген?

9. Где расположен ген?

10). От чего зависит фенотип?

Карточка № 2

(для работы у доски)

Ответьте кратко на поставленные вопросы:

1. Какой признак Г. Мендель назвал доминантным?

2. В каком году Г. Мендель выступил с докладом “Опыты над растительными гибридами”?

3. В каком году К. Корренс (Германия), Э. Чермак (Австрия), Г. де Фриз (Голландия) переоткрыли законы Менделя?

4. Почему дети наследуют одни признаки от отца, другие — от матери?

5. Почему у детей иногда появляются новые признаки, не свойственные роди гелям?

6. К каким признакам относятся следующие признаки растений: растения низкие и высокие; цветки белые и пурпурные; форма семян гладкая и морщинистая?

7. Как называется диплоид, содержащий два разных аллеля данного гена?

8. Как называются клетки, содержащие по одному аллелю любого гена?

9. Что определяет строение одного из белков живой клетки и тем самым

участвует в формировании признака или свойства организма?

10. Какое событие вызвало стремительное развитие науки о наследственности и изменчивости организмов?

Карточка №3

'Заполните таблицу:

Сравнение генетических понятий

Понятия		Определения понятий
Организм	Гомозиготный
	Гетерозиготный
Признак	Доминантный
	Рецессивный
Гены	Аллельные
	Неаллельные
Набор хромосом	Гаплоидный
	Диплоидный
Фенотип
Генотип

Инструктивная карточка

Гибридологический метод изучения наследственности.

Первый и второй законы Г. Менделя

I. Пользуясь текстом учебника и схемами скрещивания, проанализируйте изученный материал и ответьте на вопросы:

1. Почему скрещивание называют моногибридным?

2. Чем характеризуются чистые сорта?

3. При каком способе опыления были получены Г. Менделем гибриды первого поколения и что для них характерно?

4. При каком способе опыления были получены гибриды второго поколения?

5. Сформулируйте закон чистоты гамет.

6. В чем суть I закона Менделя (правила единообразия гибридов первого поколения)? Проиллюстрируйте свой ответ схемой.

7. Сформулируйте правило расщепления (II закон Менделя). Нарисуйте схему скрещивания гибридов первого поколения.

8. Каковы цитологические основы закономерностей наследования при моногибридном скрещивании?

II. Используйте при составлении схем скрещивания специальные общепринятые международные символы:

Р - перенга - родители. Родительские организмы, взятые для скрещивания, отличающиеся наследственными задатками.

F - филис — дети. Гибридное потомство.

F₁ - гибриды I поколения.

F₂ - гибриды II поколения.

G - гаметы А а...

А, В - доминантные гены, отвечающие за доминантные признаки (например, желтую окраску и гладкую поверхность семян гороха).

а, в - рецессивные гены, отвечающие за развитие рецессивных признаков (например, зеленой окраски семян гороха и морщинистой поверхности семян гороха).

A, а - аллельные гены, определяющие конкретный признак.

B, в - аллельные гены, определяющие другой какой-либо признак.

АА, ВВ - доминантные гомозиготы.

aa, вв - рецессивные гомозиготы.

Аа - гетерозигота при моногибридном скрещивании.

X - скрещивание.

♀ - символ, обозначающий женский пол особи (символ Венеры - зеркальце с ручкой).

♂ - символ, обозначающий мужской пол особи (символ Марса - копье и щит).

III. Решая любую задачу по генетике, необходимо придерживаться следующего алгоритма.

1. Прочитать условие задачи от начала до конца.

2. Перевести данные задачи в генетические символы.

3. Записать условие задачи в краткой форме.

4. Осуществить решение, опираясь на соответствующую закономерность.

5. Прочитать условие задачи еще раз и сверить с решением, то ли найдено.

б. Написать ответ в согласии с условием задачи.

Образец решения задачи.

Задача.

У крупного рогатого скота ген комолости (безрогости) доминирует над геном рогатости. Какой фенотип и генотип будет иметь потомство от скрещивания рогатою быка с гомозиготными комолыми коровами? Определите формулу расщепления гибридов II поколения по генотипу и фенотипу.

1. Переводим данные задачи в генетические символы:

2. Записываем условие задачи в краткой форме.

Гомозиготные комолые коровы будут иметь генотип АА, рогатый бык может быть только гомозиготным рецессивным аа. Запишем генотипы родительских особей после символа Р. На первом месте укажем генотип коровы (У), на втором быка (/). Между генотипами поставим знак скрещивания. Под генотипами кратко обозначим фенотипы.

Запишем типы гамет под генотипами родителей на следующей строке после символа С. У гомозиготной коровы АА образуются гаметы одного типа А, а у быка с генотипом аа - а. Вспомните почему так?

3. Решение:

В данном случае выполняется условие первого закона Менделя - скрещиваются гомозиготные особи. Следовательно, согласно этому закону все потомство будет единообразно по фенотипу и генотипу. При полном домировании аллеля комолости над аллелем рогатости все потомство по фенотипу будет комолым, по генотипу — гетерозиготным Аа.

На третьей строке (F₁) запишем генотип потомства Аа, под ним кратко фенотип - комолые:

С целью получения гибридов второю поколения необходимо скрестить гибриды первого поколения друг с другом. Определить и записать сорта мужских и женских гамет. На основании правила чистоты гамет в женском организме созревают в равном количестве два сорта гамет: одни с геном А, другие — с геном а. Такие же два сорта гамет (А и а) созревают у отца.

Определим возможные типы зигот, образующихся при оплодотворении, т.е. в результате случайной встречи (по теории вероятностей) указанных двух сортов женских гамет (А и а) с такими же мужскими гаметами (А и а). Запишем их после символа F₂. Определим формулу расщепления гибридного потомства по генотипу и фенотипу.

Соотношение по генотипу 1АА:2Аа:1аа

Соотношение по фенотипу 3 комолые: 1 рогатые.

4. Прочитываем условие задачи еще раз и сверяем с решением, то ли найдено.

5. Ответ: все потомство F₁ будет единообразно: по генотипу Аа, по фенотипу комолым; формула расщепления гибридов F₂ по генотипу – 1АА:2Аа:1аа, по фенотипу- 3 комолые:1 рогатые.

Урок 31. Неполное доминирование. Анализирующее скрещивание

Карточка № 1

При скрещивании чистой линии мышей с коричневой шерстью с чистой линией мышей с серой шерстью получаются потомки с коричневой шерстью. В Р₂ от скрещивания между этими мышами F, получаются коричневые и серые мыши в отношении 3:1. Дайте полное объяснение этим результатам.

Карточка № 2

(для работы у доски)

У человека нормальный обмен углеводов определяется доминантным геном, а рецессивный аллель ответственен за развитие сахарного диабета. Дочь здоровых родителей больна сахарным диабетом. Определите, может ли в этой семье родиться здоровый ребенок и какова вероятность этого события.

Карточка № 3

Вариант I

У гороха красная окраска цветков А доминирует над белой а. Гомозиготный красноцветковый горох одного сорта опылили пыльцой белоцветкового сорта и получили F₁. От самоопыления получено 92 растения F₂.

1. Сколько типов гамет может образовать растение F₁?

2. Сколько различных генотипов может образоваться в F₂?

3. Сколько растений доминантных гомозигот образуется в F₂?

4. Сколько растений в F₂ будут с красными цветками?

Решите задачу, составив схему скрещивания и дайте ответы на поставленные вопросы.

Карточка № 4

Вариант II

При скрещивании двух гомозиготных растений гороха с гладкими и морщинистыми семенами в F₁ получено 10 растений. Все они самоопылились и в F₂ дали 848 зерен.

1. Сколько растений первого поколения будут гетерозиготными?

2. Сколько разных фенотипов будет в F₁?

3. Сколько семян в F₂ будут гомозиготными по доминантному признаку?

4. Сколько семян во втором поколении будут гетерозиготными?

5. Сколько будет во втором поколении морщинистых семян?

Решите задачу, составив схему скрещивания и дайте ответы на поставленные вопросы.

Задачи на закрепление знаний

Карточка № 1

Решите задачи, решение покажите в виде схемы.

1. У людей светлые волосы и голубые глаза — признаки рецессивные.

Определите, каковы генотипы родителей и детей, если:

а) у светловолосой матери и темноволосого отца 5 детей, все темноволосые;

б) у голубоглазого отца и кареглазой матери 5 детей, из них 2 ребенка голубоглазые.

2. От скрещивания между собой растений редиса с овальными корнеплодами получено 68 растений с круглыми, 138 с овальными и 71 с длинными корнеплодами.

Как осуществляется наследование формы корнеплода у редиса? Какое потомство получится от скрещивания растений с овальными и круглыми корнеплодами?

3. При скрещивании между собой растений красноплодной земляники всегда получаются растения с красными плодами, а белоплодной — с белыми. В результате скрещивания обоих сортов получаются розовые ягоды.

Какое потомство получится при опылении красноплодной земляники пыльцой растения с розовыми ягодами?

Карточка № 2

Решите задачи, решение покажите в виде схемы.

1. Две черные самки мыши скрещивались с коричневым самцом. Одна самка дала 20 черных и 17 коричневых потомков, а другая - 33 черных.

Каковы генотипы родителей и потомков?

2. Серый каракулевый мех (ширази) красивее и ценится дороже, чем черный каракуль. Каких овец по окраске шерсти экономически выгодно отбирать для скрещивания, чтобы получить как можно больше одновременно серых и черных каракульских ягнят, если гомозиготные серые особи летальны (причина гибели - ягнята гибнут после рождения от недоразвития желудочно-кишечного тракта). Почему?

3. Каких кур по окраске оперения надо скрещивать, чтобы на ферме иметь однородных по оперению птиц — только голубых? Какое получится потомство по окраске оперения, если голубых кур скрестить с белыми петухами? А если голубых — с черными? Дайте объяснение. Можно ли получить чистопородных голубых кур? Дайте объяснение.

Урок 32. Дигибридное скрещивание. Закон независимого наследования признаков (Третий закон Менделя)

Технологическая карта

Дигибридное скрещивание. Закон независимого наследования признаков (Третий закон Менделя)

Интегрирующая цель: в результате работы вы должны узнать как наследуются признаки при дигибридном скрещивании; запомнить формулировку закона независимого наследования признаков; усвоить цитологические основы данных явления и закона; научиться записывать схему дигибридного скрещивания и расщепления признаков в F2 решать генетические задачи; анализировать результаты скрещивания.

I этап. Изучение материала.

Задачи: самостоятельно изучить материал параграфа (Пономарева - §20, Каменский — §3.7); раскрыть закономерности наследования признаков при дигибридном скрещивании на примере наследования окраски и формы семян у гороха посевного; убедиться в том, что при дигибридном скрещивании проявляются правила единообразия в первом гибридном поколении и закон расщепления в F2.

Прочитайте текст.

Изучите, проанализируйте схему скрещивания “Наследование окраски и формы семян у гороха”.

Сравните схемы наследования признаков при моногибридном и дигибридном скрещиваниях. Заполните карандашом решетки Пеннета.

Сравните соотношения расщепления при ди- и моногибридном скрещивании и сделайте вывод.

Используя схему “Наследование окраски и формы семян у гороха”, подсчитайте число растений с желтыми и зелеными семенами и запишите их соотношения, затем с гладкими и морщинистыми семенами и запишите их соотношения, сравните их. Какую закономерность напоминают вам эти соотношения? Какой закон вывел Г. Мендель на основании этих соотношений?

Найдите в тексте параграфа формулировку третьего закона Менделя — закона независимого наследования признаков.

Назовите цитологические основы дигибридного скрещивания.

II этап. Закрепление материала.

Решите задачи:

1. У гороха две пары признаков: высокий и низкий рост, гладкая и морщинистая форма семян. Наследуются независимо. Высокий рост и гладкая форма семян доминируют. Гомозмотное высокорослое растение с морщинистыми семенами скрестили с гомозмотным низкорослым растением, имеющим гладкие семена, и получили 9 растений F₁. В результате самоопыления растений F₁ получили 656 растений F₂?

2. У человека альбинизм и леворукость — рецессивные признаки, наследующиеся независимо. Каковы генотипы родителей с нормальной пигментацией и владеющих правой рукой, если у них родился ребенок альбинос и левша? Если есть необходимость — воспользуйся подсказкой.

(Подсказка. Решение задач на выяснение генотипа при дигибридном скрещивании сводится к тому, что надо проанализировать наследование каждого признака независимо от другого).

III этап. Решение задач.

Попробуйте решить задачи, иллюстрирующие независимое наследование при неполном доминировании и анализирующее скрещивание.

1. У львиного зева красная окраска цветка неполно доминирует над белой. Нормальная форма цветка полностью доминирует над пилорической. Какое потомство получится от скрещивания двух дигетерозиготных растений?

2. У человека карий цвет глаз доминирует над голубым, а способность владеть правой рукой — над способностью владеть левой рукой. Гены обоих признаков находятся в различных хромосомах. Кареглазый правша женится на голубоглазой левше. Какое потомство в отношении указанных признаков можно ожидать?

IV этап. Рефлексия.

Подумайте насколько трудно, сложно было работать над темой самостоятельно. Какие этапы были наиболее сложными. Почему? Что удалось легко? Какие выводы можете сделать? Готовы ли к такому виду деятельности? (Ответы напишите на листе бумаги и сдайте учителю.)

Урок 33. Сцепленное наследование признаков. Закон Т. Моргана

Основные положения хромосомной теории наследственности

1. Гены располагаются в хромосомах; различные хромосомы содержат неодинаковое число генов, причем набор генов каждой из негомологичных хромосом уникален.

2. Каждый ген имеет определенное место (локус) в хромосоме; в одинаковых локусах гомологичных хромосом находятся аллельные гены.

3. Гены расположены в хромосомах в определенной линейной последовательности.

4. Гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются совместно, образуя одну группу сцепления; число групп сцепления равно гаплоидному набору хромосом и постоянно для каждого вида организмов.

5. Сцепление генов может нарушаться в процессе кроссинговера; это приводит к образованию рекомбинатных (кроссоверных) хромосом.

6. Частота кроссинговера является функцией расстояния между генами — чем больше расстояние, тем больше величина кроссинговера (прямая зависимость).

7. Каждый вид имеет характерный только для него набор хромосом — кариотип.

(Т. Морган)

Урок 34. Генетика пола. Сцепленное с полом наследование

Карточка № 1

1. В каких случаях в наследовании признаков происходит отклонение от закономерностей, открытых Г. Менделем? Как это явление называется и кто его открыл?

2. Почему гены, находящиеся в одной хромосоме, иногда попадают в разные гаметы и, таким образом, оказываются несцепленными?

3. Какие изменения в гомологичных хромосомах происходят в результате явления перекреста? Как это явление отражается на наследовании признаков в потомстве?

4. Сформулируйте основные положения хромосомной теории наследственности.

Карточка № 2

(для письменной работы у доски)

Запишите номера вопросов, напротив них — свои ответы.

1. О чем говорит закон сцепленного наследования признаков или закон Моргана?

2. Генотип дрозофилы АаВв. Сколько типов гамет и какие будут образовываться, если гены А и В сцеплены и наблюдается полное сцепление?

3. Генотип растения гороха посевного АаСс (А - желтые семена, а С — растение с усиками). Сколько типов кроссоверных гамет и какие будут образовываться, если гены А и С сцеплены и идет перекрест между двумя соседними хроматидами?

4. Сколько пар хромосом отвечают за наследование окраски семян гороха (желтая и зеленая) и их формы (гладкая и морщинистая)?

5. Сколько пар хромосом отвечают за наследование окраски тела (серая и черная) и длины крыльев (длинные и короткие) у дрозофилы?

6. Сколько групп сцепления имеет человек?

7. Какое явление вызывает нарушение закона Моргана?

8. Какая существует зависимость между частотой перекомбинации генов и расстоянием между генами в хромосоме?

Карточка № 3

Запишите номера вопросов, против них — варианты ответов.

1. Что отражает закон Т. Моргана:

а) закон единообразия гибридов первого поколения;

б) закон расщепления признаков;

в) закон независимого наследования признаков, если гены находятся в разных парах гомогенных хромосом;

г) закон сцепленного наследования признаков, если гены находятся в одной хромосоме?

2. Генотип дрозофилы АаВв. Сколько типов гамет и какие будут образовываться, если гены А и В сцеплены и наблюдается полное сцепление:

1) один тип — АВ;

2) два типа - АВ и ав;

3) два типа — Ав и аВ;

4) четыре типа — АВ, Ав, аВ, ав?

3. Генотип растения гороха посевного АаСс (А — желтые семена, а С — растение с усиками). Сколько типов кроссоверных гамет и какие будут образовываться, если гены А и С сцеплены и идет перекрест между двумя соседними хроматидами:

1) один тип — АВ;

2) два типа - АВ и ав;

3) два типа — Ав и аВ;

4) четыре типа — АВ, Ав, аВ, ав?

4. Сколько пар хромосом отвечают за наследование окраски семян гороха (желтая и зеленая) и их формы (гладкая и морщинистая):

1) одна пара;

2) две пары;

3) три пары;

4) четыре пары?

5. Сколько пар хромосом отвечают за наследование окраски тела (серая и черная) и длины крыльев (длинные и короткие) у дрозофилы:

1) одна пара;

2) две пары;

3) три пары;

4) четыре пары?

6. Сколько групп сцепления у человека:

1) четыре;

2) восемь;

3) двадцать три;

4) сорок шесть?

7. Какое явление вызывает нарушение закона Моргана:

1) митоз;

2) конъюгация;

3) редупликация;

4) рекомбинация при перекресте хромосом?

8. От чего зависит частота перекомбинации генов, входящих в одну группу сцепления:

1) от расстояния между генами в хромосоме;

2) ни от чего не зависит, случайна;

3) от расстояния между генами и центромерами в хромосоме;

4) от расстояния между гомологичными хромосомами во время конъюгации?

Инструктивная карта № 1

Хромосомное определение пола

Вопросы:

— Чем самки и самцы различаются по набору хромосом? Охарактеризуйте кариотип женского и мужского организмов у человека и дрозофилы.

— Сколько аутосом в кариотипах этих организмов?

— Какое строение имеют половые хромосомы и сколько их в кариотипах этих организмов?

1. Прочитай текст учебника.

Учебник А.А. Каменского, §2.3, глава “Хромосомный набор клетки; §3.10, с. 115—116 до “Наследование признаков, сцепленных с полом”.

Учебник И.Н. Пономаревой, §23, с. 80—82, до с.: “Пол человека контролируется генетически...”.

2. Запомни термины:

Кариотип Пол: гомогаметный

Аутосомы гетерогаметный

Половые хромосомы

3. Закончи схемы определения пола.

Пояснение.

У человека 44 аутосомы и 2 половые хромосомы, хромосомный набор мужчины — 44+ХУ (46. XV), женщины — 44+ХХ (46, XX). Поскольку женский организм имеет две одинаковые половые хромосомы, его можно рассматривать как гомозиготный; мужской, образующий два типа гамет, — как гетерозиготный. Если образуется зигота, несущая две Х-хромосомы, то из нее будет формироваться женский организм, если в зиготе встречаются X- и У-хромосомы - мужской. Таким образом, формирование пола связано с комбинацией половых хромосом, возникающей в момент слияния гамет в процессе оплодотворения. Так происходит у всех млекопитающих, птиц, рыб и других организмов.

4. Используя образец пояснения, охарактеризуй остальные типы хромосомного определения пола. Сделай вывод:

Существуют четыре основных типа хромосомного определения пола:

1) Мужской пол гетерогаметен: 50% гамет несут Х-, 50% — У-хромосому (млекопитающие. двукрылые, человек).

2) Мужской пол гетерогаметен: 50% гамет несут Х-хромосомы; 50% — не имеют половой хромосомы (например, у кузнечиков).

3) Женский пол гетерогаметен: 50% гамет несут Х-; 50% У-хромосому (птицы, пресмыкающиеся, хвостатые амфибии, шелкопряд).

4) Женский пол гетерогаметен: 50% гамет несут Х-; 50% — не имеют половой хромосомы (моль).

5) Подумай и ответь на вопрос, какие хромосомы получает от матери сын? Дочь? А от отца?

Инструктивная карта № 2

Наследование признаков, сцепленных с полом

1. Прочтите текст:

В половых хромосомах, как и в аутосомах, есть гены, отвечающие за определенные признаки.

Наследование признаков, гены которых находятся в X или Y- хромосоме, называются наследованием, сцепленным с полом, а локализацию генов в половой хромосоме — сцеплением генов с полом.

Заметьте, что в половых хромосомах могут находиться гены, не имеющие отношения к развитию половых признаков. Так в Х-хромосоме дрозофилы находится ген, определяющий окраску глаз. Х-хромосома человека содержит ген, обусловливающий свертываемость крови (Н). Его рецессивная аллель (Н) вызывает тяжелое заболевание, характеризующееся пониженной свертываемостью крови, — гемофилию. В этой же хромосоме есть гены, определяющие нечувствительность к красному и зеленому цвету (дальтонизм), форму и объем зубов, синтез ряда ферментов и т.д.

У большинства организмов генетически активна только Х-хромосома, в то время как У-хромосома практически инертна, т.к. не содержит генов, определяющих признаков организма. У человека лишь некоторые гены, не являющиеся жизненно важными, локализованы в У-хромосоме.

2. Рассмотрите пример наследования гена, сцепленного с полом (на схеме скрещивания не указаны аутосомы, поскольку по ним нет различий между МУЖСКИМИ и женскими организмами):

3. Решите дома задачу на сцепленное с полом наследование (запомните правила составления схем, иллюстрирующих этот тип наследования признаков):

У дрозофилы доминантный ген красной окраски глаз (W) и рецессивный ген белой окраски (w) находятся в Х-хромосомах. Белоглазая самка скрещивалась с красноглазым самцом. Какой цвет глаз будет у самцов и самок в первом и втором поколении?

Урок 35. Генотип как единая целостная система. Взаимодействие генов

Карточка № 1

Взаимодействие аллельных генов. Кодоминирование

Кодоминирование — явление, при котором у гетерозигот проявляются оба родительских признака (“ко” — совместно, “доминас” — господствующий).

Известны случаи, когда два или более аллелей не проявляют в полной мере доминантность или рецессивность, так что в гетерозиготном состоянии ни один из аллелей не доминирует над другим и имеет свое фенотипическое проявление.

1. Взаимодействие двух аллельных форм гена.

Задача

У шортгорнской породы коров гены красной (В) и белой (в) окраски кодоминантны друг другу. Гетерозиготные особи (Вв) — чалые (смесь волосков белой и красной окрасок). Какое получится потомство F1 и F2 по фенотипу и генотипу от скрещивания красной породы скота с белой породой? Какое получится потомство, если скрестить чалых кров с белыми?

2.Взаимоде истине по типу множественного аллелума.

Во всех рассмотренных до сих пор случаях каждый признак контролировался одним геном, который мог быть представлен двумя его аллельными формами. Известно, однако, немало примеров, когда один признак проявляется в нескольких различных формах, контролируемых тремя и более аплелями, из которых любые два могут находиться в соответствующих локусах гомогенных хромосом. В таких случаях говорят о множественных аллелях.

По такому типу осуществляется, например, окраска шерсти у мыши, цвет глаз у дрозофилы, группы крови у человека.

Наследование групп крови у человека

Группа крови контролируется аутосомным геном. Локус этого гена обозначают I, а три его аллеля буками А, В и О (система АВО). Аллели А и В — кодаминанты, а аллель О рецессивен по отношению к ним обоим. При наличии одного доминантного аллеля в крови образуется аггмотинин одной группы и аггмотиноген в эритроцитах другой группы. Например, при генотипе АО на мембране эритроцитов образуется аггмотиноген А, а в плазме содержится аггмотинин B (кровь соответствует группе II (А)).

Три аллельных состояниях гена записывают так:

I^а, I^В И I° (или I, т.к. он рецессивен). Зная, что из трех аллелей у организма могут быть только два, можно записать следующие сочетания аллельных генов:

ii (I°I⁰); 1^А1^А; I^BI⁰ (I^Вi; I^ВI^В; 1^А1^В.

Наследование групп крови системы ABO

Группа крови	Генотип
КО)	ii (I0I0)
II (А)	IAIA;IAIO (IAi)
Ш (В)	IBIB;IBIB;(IBi)
IV (АВ)	IАIB

Задача

Родители имеют II и III группы крови. Какие группы следует ожидать у потомства?

(Ответ:

Задача имеет четыре варианта решения. У ребенка может быть любая группа крови).

Карточка № 2

Взаимодействие неаллельных генов. Комплементарность. Эпистаз

Проявление одного признака может определяться двумя и более парами генов (комплементарность и полимерия) и, наоборот, одна пара генов может влиять на проявление нескольких признаков (множественное действие гена — плейотрагия). Кроме этого, одни гены могут подавлять действие другого (эписгаз). Все эти явления получили общее название — взаимодействие генов.

Запомни: При взаимодействии двух пар генов вероятность появления организмов каждого фенотипа определяется различными сочетаниями двух пар генов, участвующих в развитии признака. Как и в случае дигибридного скрещивания, эти сочетания можно составлять с помощью решетки Пеннета. При всех типах взаимодействия генов наследование признаков происходит в строгом соответствии с установленными Менделем законами наследования, меняется лишь характер расщепления по фенотипу. В зависимости от типа взаимодействия отдельные генотипы обнаруживают сходство между собой; в результате чего число различных фенотипов уменьшается против обычного по законам Менделя.

I. Комплементарность.

Комплементарность — это такое взаимодействие неаллельных генов, в результате которого соответствующий признак проявляется лишь в случае одновременного присутствия двух определенных неаллельных генов.

С биохимической точки зрения, зачастую это может быть связано с тем, что развитие признаков обычно представляет собой многостадийный процесс, каждый этап которого контролируется отдельным ферментом (информация о котором находится в определенном гене). Если хотя бы один ген находится в рецессивном состоянии, то синтезируется измененный фермент, реакция не идет и конечный продукт не образуется.

Задача

Среди ферментов, участвующих в образовании хлорофилла у ячменя, имеется два фермента, отсутствие которых приводит к нарушению синтеза этого пигмента. Если нет одного из них, то растение становится белым, если нет другого — желтым. При отсутствии обоих ферментов растение также белое. Синтез каждого фермента контролируется доминантным геном. Гены находятся в разных хромосомах. Какое потомство следует ожидать при самоопылении гетерозиготного по обоим генам ячменя?

Решите самостоятельно задачу.

При скрещивании курицы с гороховидным и петуха с розовидным гребнем все гибриды первого поколения имеют ореховидный гребень, который получается благодаря взаимодействию двух доминантных аллелей А и В. Какое потомство будет при скрещивании особей F₁ между собой? Какое потомство будет при скрещивании гибрида F₁ с гомозиготной особью, имеют розовидный гребень?

(Ответ: 1) 9 орех.:3 горох.:3 роз.:1 простой; 2) 1 орех.:1 роз.)

2. Эпистаз

Установлены случаи, когда один ген подавляет действие другого гена, например, А> В, В > А, а>В, в > А и т.д. Такое взаимодействие генов называется эпистазом.

Задача

У кур — белых леггорнов — окраска оперения контролируется двумя группами генов:

А (белая окраска), доминирует над а (цветная);

В (черная окраска) доминирует над в (коричневая).

Решение:

Поскольку в гетерозиготном генотипе поколения Р, содержатся оба доминантных аллеля — А (белая окраска) и В (черная окраска). А по фенотипу куры белые, можно сделать вывод, что эти аллели взаимодействуют по типу эпистаза, причем ген А подавляет проявление гена В (А > В).

Учитывая вышесказанное, записываем схему скрещивания:

(Ответ: расщепление по фенотипу 12 белых: 3 черных: 1 коричневых.)

Внимание. Взаимодействие генов можно определить по тому, что под наблюдение взят один признак, расщепление же в F2 не соответствует таковому в моногибридном скрещивании, а идет типично или по видоизмененной формуле дигибридного скрещивания.

3. Полимерия.

Полимерия - наследование признаков, развитие которых контролируется несколькими парами генов, расположенных в разных хромосомах. Чем больше генов находится в доминантном состоянии, тем ярче выражен признак.

Прочитай: в учебнике И.Н. Пономаревой §23, с. 78; в учебнике А.А. Каменского §3.9, с. 114 и реши задачу на выбор.

Задача № 1

Сын белой женщины и чернокожего мужчины женится на белой женщине. Может ли ребенок от этого брака быть темнее своего отца?

Задача № 2

От скрещивания краснозернового сорта пшеницы с белозерновым получились розовые семена. Каким будет потомство F₂, полученное при скрещивании гибридов F₁ между собой?

(При решении задачи необходимо учесть, что существует 5 фенотипов по данному признаку: красные зерна, темно-розовые зерна, розовые, светло- розовые и белые зерна).

4. Плейотропия, или множественное действие генов.

Плейотропия — это явление, при котором один ген обусловливает проявление нескольких признаков явление имеет биохимическую природу: один белок — фермент, образующийся под контролем одного гена, определяет не только развитие данного признака, но и воздействует на вторичные реакции биосинтеза различных других признаков и свойств, вызывая их изменение.

Найди примеры, иллюстрирующие это явление в учебнике и попробуй составить схему по одному из примеров.

Схема, иллюстрирующая множественное действие гена на примере синдрома Марфана (учебник А.А. Каменского)

Урок 36. Урок-тренинг “Решение генетических задач”

Карточка №1

Решите генетические задачи, выполнив запись схемы скрещивания (брака) в соответствии с требованиями по оформлению.

Мысленно подробно излагайте весь ход рассуждений по решению задачи, с обязательным логическим обоснованием каждого вывода. После оформления решения не забудьте написать ответ.

Задача № 1

Фенилкетонурия (нарушение обмена аминокислоты - фенилаланина) наследуется как рецессивный признак. Муж гетерозиготен по гену фенилкетонурии, а жена гомозиготна по доминантному аллелю этого гена. Какова вероятность рождения у них больного ребенка?

Задача № 2

Каковые генотипы родителей и детей, если у родителей с нерыжими волосами 4 детей, из них 2 рыжеволосые? (Помни, что фактическое расщепление признаков у потомства может совпадать с теоретически ожидаемым расщеплением только при большом количестве потомства.)

Задача № 3

Окраска цветков у ночной красавицы наследуется по промежуточному типу, а высота растения доминирует над карликовостью. Произведено скрещивание гомозиготного растения ночной красавицы с красными цветами, нормальным ростом и растения, имеющего белые цветки, карликовый рост. Какими будут гибриды первого и второго поколений? Какое расщепление будет наблюдаться во втором поколении по каждому признаку в отдельности?

Задача № 4

У отца III группа крови, у матери — II, у ребенка — I. Определите генотип всех членов семьи.

Задача № 5

Отец и мать здоровы, а ребенок болен гемофилией. Какой пол у ребенка?

Карточка № 2

Решите генетические задачи, выполнив запись схемы скрещивания (брака) в соответствии с требованиями по оформлению.

Мысленно подробно излагайте весь ход рассуждений по решению задач, с обязательным логическим обоснованием каждого вывода. После оформления решения не забудьте написать ответ.

Задача № 1

При скрещивании темных морских свинок (шиншилла) с белыми (альбинос) получаются гибриды с промежуточной (полутемной) окраской. Какое потомство получится в результате скрещивания гибрида с альбиносом?

Задача № 2

От брака светловолосого и светлоглазого мужчины с темноволосой и темноглазой женщиной появились два ребенка: один темноглазый и светловолосый, а другой — светлоглазый и темноволосый. Определить генотипы всех членов семьи.

Задача № 3

У ребенка ГУ группа крови, а у матери — II. Может ли отец иметь I группу крови?

Задача № 4

У канареек доминантный ген определяет зеленую окраску оперения и сцеплен с полом. Оба родителя зеленые. В потомстве получены зеленый самец и коричневая самка. Каковы генотипы родителей?

Задача № 5

У кошек короткая шерсть доминирует над длинной шерстью. Длинношерстная кошка при скрещивании с короткошерстным котом принесла трех короткошерстных и двух длинношерстных котят. Определите генотипы родительских и гибридных форм.

Карточка № 3

1) Решите иллюстрированные задачи.

Пользуясь рисунком, изучите задачу и решите ее, выполнив запись схемы:

Задача № 3

В семье, где отец болен гемофилией, а мать фенотипически здорова и имеет благополучный генотип, родился мальчик. Какова вероятность наличия у него гемофилии?

Задача № 4

Скрещены две породы кроликов: пятнистые нормально-шерстяные и полностью окрашенные ангорские, B F₁ все кролики пятнистые нормально-шерстные. В результате анализирующего скрещивания получено 24 пятнистых ангорских, 134 полностью окрашенных ангорских, 149 пятнистых с нормальной шерстью и 20 полностью окрашенных с нормальной шерстью.

Объясните результаты скрещивания, определите, какие признаки кроликов доминируют, запишите генотипы всех названных кроликов.

Задача № 5

При скрещивании черных кур (А) с забрызгано-белыми (а) в первом поколении получаются голубые куры. Какое число составят голубые куры из 908 цыплят второго поколения? Ответ поясните.

Урок 37. Закономерности изменчивости. Взаимодействие генотипа и среды при формировании признака. Модификационная изменчивость

Выявление генотипических и фенотипических проявлений у растений одного вида, произрастающих в неодинаковых условиях

1. Сравните растение колеус (пеларгонию, бегонию), выращиваемое при ярком освещении (на подоконнике) с колеусом, произрастающем в затемненном месте (далеко от окна).

2. Определите генотипические признаки растения (форма листовой пластинки, тип жилкования, тип листорасположения, строение цветка, тип соцветия) и фенотимические.

3. Сравните у трех других растений их фенотипические признаки (количество листьев на побеге, окраска листьев, размеры листовой пластинки, длина междоузлий, наличие и размеры соцветий, фототропизм, листовая мозаика).

4. Сделайте записи в таблице по образцу.

Генотипические признаки	Фенотипические признаки	Фенотипические признаки
		на свету	в затенении

5. Сделайте вывод.

Урок 38. Наследственная изменчивость. Мутации

Карточка № 1

Задание:

Приведем несколько примеров изменчивости. Определите, к каким формам изменчивости организмов они относятся.

Примеры изменчивости:

1. На ферме улучшили кормление коров — молока стало больше, ухудшили кормление — молока стало меньше.

2. От овцематки с нормальными ногами родился один ягненок с короткими кривыми ногами, от которого произошла новая (анконская) порода овец.

3. На хорошо удобренной почве капуста образует крупные кочаны, на бедной почве — мелкие кочаны.

4. Ягнят воспитывали в холоде — шерсть у них стала гуще.

5. У одного растения душистого табака из почки вырос необычный побег с красивыми полосатыми листьями.

6. На поле все всходы льна погибли от мороза, а одно растение выжило, как более морозостойкое.

7. У комнатной примулы один из цветков был крупнее других и имел шесть лепестков вместо пяти.

8. У собаки выработали условный рефлекс (выделение слюны на звонок).

9. На одной грядке при хорошем уходе томат дал крупные плоды, а на грядке при плохом уходе — мелкие плоды (семена одного и того же сорта).

10. На грядке среди помидоров выросло одно растение, в цветке которого было семь лепестков вместо пяти.

11. Если плодовую мушку дрозофилу облучить рентгеновскими лучами, то у многочисленного ее потомства возникают различные изменения: у одной изменяется размер крыльев, у другой появляются щетинки, у третьей они исчезают, может темнеть или светлеть хитиновый покров.

Карточка № 2

Составьте характеристику мутациям, ответив на вопросы:

Урок 39. Значение генетики для медицины и здравоохранения. Наследственные болезни человека

Инструктивная карточка. Составление родословной человека.

Используемые обозначения:

1. Проанализируйте родословную по дальтонизму, опишите характер наследования признака и запишите генотипы членов семьи.

(После анализа родословной, рядом со значками запишите генотипы членов семьи.)

2. Дома составьте родословную семьи. Проследите (если возможно) наследование какого-либо признака. Проведите анализ родословной. Работу оформите на отдельном листе.

Урок 41. Методы селекций растений и животных

Текст № 1 Безостая- 1

Озимая пшеница Безостая-1 дает в благоприятных условиях урожай 60— 80 ц зерна с 1 га. Она создана академиком П.П. Лукьяненко при помощи отдаленной гибридизации (скрещивание географически отдаленных разновидностей пшеницы).

Успех П.П. Лукьяненко не счастливая случайность, а результат умелого использования мировой коллекции ВИРа и своеобразной системы отбора, разработанной и последовательно применяемой. Селекция П.П. Лукьяненко была направлена в первую очередь на удовлетворение производственных запросов Северного Кавказа и Южной Украины, которые требовали выведения новых сортов озимой пшеницы устойчивых к ржавчине и головне, с прочным, неполегающим стеблем, высокими мукомольно-хлебопекарными качествами зерна, высокой урожайностью, зимостойкостью и засухоустойчивостью.

Для получения таких сортов этот селекционер широко использовал скрещивание далеких географических форм одного вида и повторные скрещивания молодых гибридных сортов с другими, культурными селекционными сортами. При этом в качестве материнского родителя обычно использовался один из местных сортов, хорошо приспособленных к своеобразным условиям Северного Кавказа, а в качестве отцовского родителя — сорт другого географического происхождения, имеющий недостающие местному сорту хозяйственно ценные признаки и свойства (канадские и американские сорта).

При этом в каждой комбинации проводится скрещивание 2—4 тыс. цветков, что обеспечивает получение достаточно большого числа растений во втором поколении, к которому приурочен основной отбор. Во втором поколении выбираются по возможности все наиболее ценные растения и закладывается 500—1000 линий для каждой комбинации. В гибридах, полученных от скрещивания очень далеких экологических типов, где размах наследственной изменчивости особенно широк, отбор начинается в третьем поколении, вследствие чего выделяется большое число отобранных линий. Все они выделяются в селекционном питомнике — ежегодно по 7—10 тыс. гибридных линий... Из 10 тысяч линий селекционного питомника в конкурсное сортоиспытание обычно попадает всего 30—40.

Текст № 2 Украинская белая степная

Хорошим примером селекционной работы может служить создание академиком М.Ф. Ивановым породы свиньи — Украинской белой степной.

При создании этой породы использовались свиноматки местных украинских свиней с небольшой массой и невысоким качеством мяса и сала, но хорошо приспособленных к местным условиям. Самцами-производителями были хряки белой английской породы. Гибридное потомство вновь было скрещено с английскими хряками, далее в нескольких поколениях проводилось близкородственное скрещивание, при котором родители скрещивались с потомством, братья с сестрами. Это помогло получить большое число особей, обладающих нужными свойствами. Такое близкородственное скрещивание сопровождалось жестким постоянным отбором, в результате чего получили чистые линии, а при скрещивании их — родоначальников новой породы, которые по качеству мяса и массе не отличались от английской породы, а по выносливости - от украинских свиней.

Урок 42. Селекция микроорганизмов. Биотехнология

Карточка № 1 (устно)

Масса 1000 зерен диплоидной ржи (2n — 14 хромосом) сорта Стальной составляет только 28—30 г, а полиплоидной (4n — 48 хромосом) ржи того же сорта — 48—50 г.

Самые высокоурожайные и сахаристые сорта сахарной свеклы, выведенные советскими учеными, тоже относятся к полиплоидным. Лучшие сорта хлопчатника — тоже полиплоиды.

Сравните эти данные и объясните:

а) как влияет полиплоидия на морфологические и физиологические признаки растений;

б) почему говорят, что “человека кормят и одевают полиплоиды”.

Карточка № 2 (устно)

В результате многократного скрещивания 42-хромосомной (6n) пшеницы с многолетним сорняком 14-хромосомным (2n) пыреем, сопровождающегося неудачами из-за бесплодности первых гибридов, советский генетик, академик Н.В. Цицин создал новый плодовитый сорт - многолетний 56- хромосомный (2n) пшенично-пырейный гибрид.

а) Как можно объяснить бесплодность первых гибридов и плодовитость созданного гибридного сорта, учитывая механизм мейоза?

б) Как должны происходить конъюгация и расхождение хромосом в клетках этого сорта в процессе мейоза?

в) Сколько пшеничных и пырейных хромосом должна получить каждая гамета гибридного сорта?

г) Какие методы селекции применял И.В. Цицин при выведении этого сорта?

д) В чем заключается преемственность в научной деятельности Г.Д. Карпеченко и Н.В. Цицина?

г) Какие экономические преимущества имеет этот сорт?

Карточка № 3 (устно)

Допустим, для фермы приобретены два быка, у которых ген жирности молока точно неизвестен. Как следует поступить, пользуясь методом гибридизации, чтобы решить, которого из быков эффективнее использовать в качестве производителя?

Карточка № 4 (устно)

Селекционер заметил на поле растение пшеницы с необычайно крупным колосом (зерен в колосе больше и они крупнее). Он отобрал это растение и высеял на следующий год на отдельном участке.

Какие растения вырастут из отобранных семян?

Если потомство будет иметь сходство с исходной формой, то какое явление может констатировать селекционер?

Если растения будут обыкновенными, то какую форму изменчивости может установить селекционер и почему не оправдаются тогда его надежды получить хорошее потомство?

Карточка № 5

Тест. Выберите правильный ответ.

1. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости сформулировал:

а) Г. Мендель; б) И.В. Мичурин; в) Т. Морган; г) Н.И. Вавилов.

2. Учение о центрах многообразия и происхождения культурных растений создал:

а) Ч. Дарвин; б) Г.Д. Карпеченко; в) Н.И. Вавилов; г) И.В. Мичурин.

3. Инбридинг (близкородственное скрещивание) в селекции растений применяется с целью:

а) повышения жизнеспособности и продуктивности гибридов;

б) проявления у гибридов в результате мутаций новых свойств;

в) перехода летальных и снижающих жизнеспособность генов в гетерозиготное состояние;

г) получения чистых линий для дальнейшей межлинейной гибридизации.

4. Бесплодие межвидовых гибридов в селекции растений преодолевается при помощи:

а) полиплоидии;

б) отдаленной гибридизации (аутбридинга);

в) межлинейной гибридизации;

г) близкородственной гибридизации (инбридинга).

5. В селекции животных не применяют:

а) неродственное скрещивание (аутбридинг);

б) метод испытания производителей по постомству;

в) близкородственное скрещивание (инбридинг);

г) метод искусственного получения полиплоидов.

6. Межлинейная гибридизация в селекции растений приводит к:

а) проявлению у гибридов явления гетерозиса;

б) получению новых чистых линий для дальнейшего скрещивания;

в) появлению гомозиготных особей, используемых для массового отбора;

г) снижению жизнеспособности и продуктивности гибридов.

7. В селекции животных обычно вслед за близкородственным скрещиванием (гибридингом) проводят:

а) массовый отбор производителей;

б) гибридизацию (скрещивание полученных инбридных линий);

в) испытание качеств производителей по потомству;

г) подбор родительских пар для получения инбридных линий.

8. Отдаленную гибридизацию (аутбридинг) в селекции растений применяют с целью:

а) получения гибридов разных видов и родов, отличающихся повышенной жизнестойкостью и плодовитостью;

б) преодоления бесплодия у межвидовых и межродовых гибридов;

в) создания самоопыляющихся чистых линий;

г) повышения урожайности у существующих сортов.

Карточка № 6

Завершите предложения, вписав вместо точек необходимые термины и понятия.

1. Совокупность методов создания новых сортов растений, пород животных и

штаммов микроорганизмов с признаками, нужными человеку —

2. Совокупность культурных растений одного вида, искусственно созданная человеком и характеризующаяся определенными наследственными признаками.

3. Скрещивание близкородственных особей растений или животных с обычно наступающим после это снижением жизнеспособности полученного потомства, —

4. Генотипически однородное потомство, получаемое от самоопыляющейся или самооплодотворяющейся особи с помощью отбора, —

5. Мощное развитие гибридов, полученных при скрещивании инбредных (чистых) линий, —...

6. Скрещивание особей одного вида, не состоящих в непосредственном родстве, — .

7. Естественное или искусственное скрещивание особей, относящихся к различным линиям, сортам, породам, видам, родам растений или животных, -

8. Снижение жизнеспособности и продуктивности у животных и растений, полученных путем гибридинга, вследствие перехода большинства генов в гомозиготное состояние, .......

Направления биотехнологии

1. Получение штаммов микроорганизмов, разработка методов селекции растений и животных (в том числе клонирование).

2. Получение органических кислот, использование ферментов в моющих средствах, создание клеев, волокон, желатинизирующих веществ, загустителей, ароматических веществ и др.

3. Разработка новых методов переработки и хранения пищевых продуктов, получение пищевых добавок (аминокислот и полимеров, продуцируемых микроорганизмами), использование белков, синтезируемых микроорганизмами, и ферментов при переработке пищевого сырья.

4. Микробиологическое выщелачивание руд.

5. Усовершенствование методов переработки промышленных и бытовых отходов.

6. Применение ферментных препаратов для совершенствования диагностики создания новых лекарств и лечебных препаратов. Микробиологический синтез ферментов, антибиотиков, интерферона, гормонов (инсулин, соматотропин человека) и др.

7. Получение синтетических вакцин.

8. Использование клеточной технологии в племенном деле на животноводческих комплексах.

9. Получение бактериальных удобрений.

10. Использование микроорганизмов в нефтедобывающей промышленности для повышения нефтеотдачи нефтяных пластов.

11. Удаление серосодержащих соединений из угля.

12. Производство кормовых белков для домашних животных.

Прочтите текст и приведите доказательства, подтверждающие данное высказывание.

Современная биология и биотехнология занимают особое положение среди других направлений научно-технического прогресса. Их достижения имеют не только большое экономическое, но и важное социальное значение, будучи непосредственно направленными на удовлетворение потребностей человека.

Академик Ю.А. Овчинников

Урок 43. Вид. Критерии вида

Заяц-беляк и заяц-русак

Род собственно зайцев, к которому относятся русак и беляк, а также еще 2К видов, довольно многочислен. Наиболее известные в России зайцы - беляк и русак. Беляка можно встретить на территории от побережья Северного Ледовитого океана до южной границы лесной зоны, в Сибири — до границ с Казахстаном, Китаем и Монголией, а на Дальнем Востоке — от Чукотки до Северной Кореи. Распространен беляк и в лесах Европы, а также на востоке Северной Америки. Русак обитает на территории Европейской России от Карелии и юга Архангельской области до южных границ страны, на Украине и и Закавказье. А вот в Сибири этот заяц обитает только на юге и к западу от Байкала.

Беляк получил свое название благодаря белоснежному зимнему меху. Только кончики ушей остаются у него черными весь год. Русак же в некоторых северных местностях тоже сильно светлеет к зиме, но снежно-белым он не бывает никогда. А на юге он вовсе не меняет окраски.

Русак больше приспособлен к жизни в открытых ландшафтах, поскольку он крупнее беляка, да и бегает лучше. На коротких дистанциях этот заяц может развивать скорость до 50 км/час. У беляка лапы широкие, с густым опушением — чтобы меньше проваливаться в рыхлые лесные сугробы. А у русака лапы уже, ведь на открытых местах снег, как правило, твердый, слежавшийся, “утоптанный ветром”.

Длина тела беляка — 45—75 см, масса — 2,5—5,5 кг. Уши короче, чем у русака. Длина тела русака — 50—70 см, масса до 5 (иногда 7) кг.

Размножаются зайцы обычно два, а на юге три или даже четыре раза в год. У зайцев-беляков в выводе может быть по два, три пять, семь зайчат, а у русаков — обычно всего один или два зайчонка. Русаки начинают пробовать траву через две недели после рождения, а беляки и того быстрее — через неделю.

Лабораторная работа

Изучение морфологических особенностей растений различных видов

Цель: обеспечить усвоение понятия морфологического критерия вида, закрепить умение составлять описательную характеристику растений.

Оборудование: живые растения или гербарные материалы растений разных видов.

Ход работы

1. Рассмотрите растения двух видов, запишите их названия, составьте морфологическую характеристику растений каждого вида, т.е. опишите особенности их внешнего строения (особенности листьев, стеблей, корней, цветков, плодов).

2. Сравните растения двух видов, выявите черты сходства и различия. Чем объясняются сходства и различия растений?

Урок 44. Популяция — форма существования вида

Картонка № 1

Дайте определение вида и приведите несколько примеров видов растений и животных, относящихся к одному роду.

Карточка № 2

Дайте краткую характеристику основных критериев вида: морфологического, физиологического, биохимического, генетического, географического, экологического.

Карточка № 3

Современная биология при определении вида оперирует многими разными критериями. К каким ошибкам может привести установление видовой принадлежности только по одному из критериев? Покажите это на конкретных примерах.

Карточка № 4

Найдите в тексте необходимые сведения для раскрытия экологического и географического критериев вида. Лебедь-шипун часто изгибает шею в виде буквы 8, а клюв и голову держит наклонно к воде. При раздражении издает характерный шипящий звук, по которому и получил свое название. Распространен лебедь-шипун на изолированных участках в средней и южной полосе Европы и Азии от южной Швеции, Дании и Польши на западе до Монголии, Приморского края и Китая на востоке. Всюду на этой территории редок, часто пара от пары гнездится на громадном расстоянии, а во многих районах вовсе отсутствует.

Населяет заросшие водной растительностью лиманы, озера, иногда даже болота, предпочитая глухие, мало посещаемые человеком водоемы.

Малый, или тундровый лебедь распространен по тундре Европы и Азии от Кольского полуострова на западе до дельты Колымы на востоке, заходя в область лесотундры и западные острова Северного Ледовитого океана и западные острова Северного Ледовитого океана. Для гнездования выбирает заболоченные и низкие травянистые участки тундры с разбросанными по ним озерами, а также речные долины, изобилующие старицами и протоками.

Брачные игры своеобразны и проходят на суше. При этом самец ходит перед самкой, вытягивает шею, временами приподнимает крылья, издавая ими особый хлопающий звук и звонко кричит.

Карточка №5

Какие критерии вида использованы при описании ласточек?

Картонка № 6

Раскройте смысл понятий “вид”, “ареал”, “популяция”, “генофонд”.

Вид –

Ареал —

Популяция —

Генофонд —

Картонка № 7

Какие механизмы препятствуют скрещиванию между разными видами? Почему генетический критерий считают важнейшей характеристикой вида?

Картонка № 8

Приведите доказательства утверждению: “Вид — генетически закрытая система”.

Урок 45. Экосистемный уровень: общая характеристика (сообщество, экосистема, биогеоценоз)

Карточка № 1

Летом 1958 года на озере Тенгиз в Центральном Казахстане обнаружили колонию фламинго. 10 мая 1959 года два научных сотрудника отправились на моторной лодке проверить колонию. Тарахтящая моторная лодка подплыла к острову. Несколько тысяч птиц топтались на одном месте и не желали улетать. В этот день или накануне они отложили по одному яйцу в свои гнезда, которые лепились одно к другому. Люди соскочили с лодки и подошли к птицам на 15-20 шагов. Фламинго с испуганными криками стали беспорядочно взлетать со своих гнезд. Несколько часов шел подсчет и описание гнезд фламинго, затем исследователи покинули остров. Когда через несколько дней они вернулись, фламинго в колонии не оказалось — вместо них были сотни других птиц (серебристые чайки и черноголовые хохотуны). Почти все яйца фламинго были расклеваны и большей частью выпиты чайками. Какую цепь событий вызвало появление человека в колонии фламинго?

Карточка № 2

Нет ни одного растения, которое не служило бы пищей тому или иному насекомому, и нет ни одной части растения, которая бы не повреждалась этими прожорливыми существами. Каждый вид вредителей придерживается определенных частей дерева: одни вредят корням и стволу, другие вершине и ветвям, третьи — листьям. Одни насекомые грызут весь лист, другие выедают мякоть кружками или объедают только внутри листа, не затрагивая кожицу. В древесине прогрызают ходы личинки жуков-дровосеков, короедов, златок, а также личинки бабочек и перепончатокрылых... При колоссальной плодовитости насекомые разборчивы в выборе пищи и очень чувствительны к изменениям метеорологических условий. Березовый заболотник повреждает только березу, непарный шелкопряд предпочитает дуб, хотя может питаться почти тремястами видами растений. Дубу вредят 1400 видов насекомых, тополю — 70 видов, лещине — 50 видов. Из хвойных пород наиболее привлекает вредителей сосна, на ней обитает 200 видов насекомых, на ели - 18 видов, на лиственнице - 150 видов, на кедре - 130 видов и на пихте - 110 видов. Хвойные деревья особенно страдают от хвоегрызущих гусениц, потому что плохо восстанавливают хвою после уничтожения ее насекомыми.

Чем разнообразнее состав древостоя, тем меньше пищи для каждого вида вредителей и вместе с тем больше благоприятных условий для заселения леса птицами и увеличения численности насекомых-хищников и насекомых- паразитов, заражающих яйца, и гусениц вредных насекомых. Поэтому древостой из разных пород реже подвергается массовому нападению вредных насекомых... Живое дерево противодействует всякому вторжению в его ткани и располагает для этого средством самозащиты: выделением смолы, соков, фитонцидов. Ослабленное же дерево, тем более срубленное или упавшее, постепенно теряет защитные свойства.

Из книги С. Хлатина “Я иду по лесу”

Карточка № 3

Россия издавна славилась собственным жемчугом, который добывали в северных реках из раковин пресноводных двустворчатых моллюсков — европейской жемчужницы. Они живут крупными скоплениями и эффективно очищают воду. Каждый моллюск пропускает через себя более 50 л воды в сутки. Весной самка выбрасывает в воду до 3,5 млн крохотных личинок. Личинки могут прожить лишь 2-3 суток, если не успеют прикрепиться к жабрам мальков лососевых рыб — семги, форели, хариуса, которые появляются из икринок в то же время. Чистота воды имеет особое значение для развития лосесей, в мутных реках икра погибает. Около месяца личинки жемчужницы паразитируют на жабрах рыб, затем освобождаются, падают на дно и начинают вести самостоятельную жизнь. Сейчас жемчужницы в реках практически исчезли. Одна из причин — перевылов лососей. Без них у жемчужниц не вырастает потомство, а без моллюсков реки не очищаются до такой степени, чтобы могла развиваться икра лососей.

Карточка №4

Вымирание зубчатого каштана

До начала XX века эта древесная порода доминировала в листопадных лесах востока США. Каштаны составляли в них до четверти всех деревьев, причем диаметр ствола зрелых экземпляров достигал 75 см, а высота - 30 м. Эта порода высоко ценилась за легкую, крепкую, устойчивую к гниению прямослойную древесину, дающую отличные пиломатериалы и дрова, за декоративные качества высокого тенистого дерева и за обилие вкусных плодов, служивших важным источником пищи как для лесных животных, так и для человека. Принято было говорить, что многие жители горных районов живут только каштаном, дающим и топливо, и стройматериал, и пищу. В 1904 году лесовод У. Меркел обратил внимание на гибель некоторых каштанов в парке Нью-Йоркского зоологического общества в Бронксе. Кора их стволов была покрыта трещинами или язвами, откуда разлетались оранжевые споры. Это заболевание, как быстро выяснилось, вызывает гриб — обычный паразит азиатских видов каштана, не отличавшийся ранее в Северной Америке. Очевидно, он был случайно завезен вместе с недавно высаженным в парке каштаном мягчайшим из Китая. Споры гриба попадают в трещину коры и прорастают между ней и древесиной, образуя мицелий, разрушающий растущие ткани дерева и прерывающий поток питательных веществ. Развивается характерная картина заболевания, получившего название рак коры каштана. Спороносные части гриба прорывают кору, образуя в ней язвы, и цикл повторяется.

Азиатские каштаны достаточно устойчивы к этому заболеванию, поэтому, часто инфицируясь, они редко серьезно повреждаются. К сожалению, американский зубчатый каштан, никогда ранее не сталкивавшийся с его возбудителем, оказался не способен противостоять ему. Гриб полностью убивал деревья и быстро заражал новые. Все попытки борьбы с паразитом оказались тщетными. С 1904 до примерно 1950 года заболевание распространилось по всему ареалу каштана, оставляя на своем пути лишь его мертвые стволы. Таков риск нарушения хрупких равновесий, поддерживающих существование всех экосистем. Место погибших каштанов заняли другие породы, главным образом дубы, так что большинство людей сейчас не замечает нанесенного ущерба. Вымирание этого вида считается величайшей ботанической катастрофой в истории человечества.

Урок 46. Состав и структура сообщества

Карточка № 1

Выполни тест с выбором одного правильного ответа.

1. Какой ученый обосновал учение о биоценозах?

а) В. Иогансен; б) К. Мебиус: в) Н.В. Сукачев; г) К.А. Тимирязев.

2. Биоценоз - это совокупность организмов:

а) одного вида, обитающего на определенной территории; б) разных видов, совместно живущих и связанных друг с другом; в) одного вида, обитающих на разнородных участках ареала; г) обитающих в одной биогеографической области.

3. Сообщество обитающих совместно организмов разных видов вместе с физической средой обитания, функционирующее как единое целое, называется:

а) биоценозом; б) биотопом; в) экосистемой; г) биосферой.

4. Исторически сложившаяся совокупность организмов разных видов и абиотической среды вместе с занимаемым ими участком земной поверхности, являющаяся составной частью природного ландшафта, называется:

а) биогеоценозом; б) биоценозом; в) экосистемой; г) фитоценозом.

5. Важнейшее свойство экологических систем, проявляющееся в том, что все разнообразные обитатели таких систем существуют совместно, не уничтожая полностью друг друга, а лишь ограничивая численность особей каждого вида определенным уровнем, — это:

а) устойчивость; б) самообновление; в) приспособленность; г) саморегуляция.

6. Хищники в природном сообществе:

а) уничтожают популяцию жертв; б) способствуют росту популяции жертв; в) оздоровляют популяцию жертв и регулируют ее численность; г) не влияют на численность популяции жертв.

7. Кто из перечисленных организмов относится к продуцентам?

а) корова; б) белый гриб; в) клевер; г) человек.

8. Какова роль редуцентов в экосистемах?

а) уничтожают организмы; б) обеспечивают продуцентов минеральным питанием, тем самым поддерживают круговорот элементов; в) обеспечивают продуцентов водой, тем самым поддерживают круговорот воды; г) поставляют в экосистему органические вещества и энергию.

9. В экосистеме основной поток вещества и энергии передается:

а) от редуцентов к консументам и далее к продуцентам; б) от консументов к продуцентам и далее к редуцентам; в) от продуцентов к консументам и далее к редуцентам.

Ответы:

1	2	3	4	5	6	7	8	9

Карточка № 2

1. Допишите определения:

Биогеоценоз (от грем. “bios” — жизнь, “geo” - земля, “kotinos” — общий) —

Фитоценоз (от греч. “phyton” — растение, “koinos” — общий) —

Биосфера (от греч. “bios” — жизнь, “sphaira” — шар) —

2. Выберите четыре необходимых компонента экосистемы: бактерии, животные, консументы, грибы, климат, редуценты, растения, абиологический компонент, продуценты, вода.

Урок 47. Потоки веществ и энергии в экосистеме. Продуктивность сообщества.

Карточка № 1

Выберите правильные суждения:

1. Ярусное строение фитоценоза дает растениям возможность более полно использовать ресурсы среды.

2. Чем благоприятнее условия места обитания, тем сложнее ярусность в фитоценозе.

3. Все живые существа на Земле существуют благодаря органическому веществу, созданному в основном растениями.

4. Полночленный видовой состав сообщества — основа устойчивости экосистемы.

5. Редуценты обеспечивают продуцентов водой, тем самым поддерживают круговорот воды.

6. Ель является видом — эдификатором (средообразователем) в широколиственном лесу.

7. Организмы, питающиеся готовыми органическими веществами относятся к гетеротрофам.

8. Отдельные звенья цепей питания называют трофическими уровнями.

9. Экосистемой называют строго определенную совокупность живых организмов.

10. Обитатели водной толщи, живущие во взвешенном состоянии и неспособные противостоять течениям, объединяются в особую жизненную форму “бентос”.

Карточка № 2

1. Заполните пропуски названиями функциональных групп экосистемы и царств живых существ.

Организмы, потребляющие органическое вещество и перерабатывающие его в новые формы, называют _________. Они представлены в основном видами, относящимися к _________ миру. Организмы, потребляющие органическое вещество и полностью разлагающие его до минеральных соединений, называют_________. Они представлены видами, относящимися к________ и ________. Организмы, которые потребляют минеральные соединения и, используя внешнюю энергию, синтезируют органические вещества, называют _________ 6 ________ . Они представлены в основном видами, относящимися к_________7 ________ миру.

2. Какой абиотический фактор определяет вертикальную структуру биоценозов? Поясните свой ответ.

3. Назовите растения, которые могут занимать место и продуцента (производителя), и консумента второго порядка.

Карточка № 3 (раздаточный материал)

Задание 1

Прочитайте текст. Какой тип леса описал исследователь африканского континента немецкий ученый Лео Вайбель? Свой ответ поясните.

“... Мы сошли на сушу у побережья Гвинеи. Перед нами первобытный, девственный лес. Лес ли это? Мы видим только листья, листья без малейшего просвета, большие и малые, узкие и широкие, отливающие светлым серебром и темно-зеленые, образующие сплошную стену, уходящую высоко вверх! Мы проникаем в этот своеобразный дом из листьев, и нам становится как-то страшно на душе от глубокой тишины, вдруг окружившей нас. Лишь постепенно наш глаз привыкает к этому зеленому полумраку. Деревья и лианы, растения-паразиты и молодая поросль — все это срослось, переплелось, образуя четыре этажа, возвышающиеся друг над другом. По земле хаотично вьются ползучие травы, чуть повыше на ними молодые деревца и кустарники, в своем неудержимом порыве вверх оттесняют в сторону своих более слабых соседей, а на двадцати-тридцатиметровой высоте над ними сомкнули свои могучие кроны взрослые деревья, образовав сплошную крышу, через которую не могут пробиться лучи Солнца или света. Все это переплелось и связано усиками огромных вьющихся растений. Лианы толщиной с человеческую руку охватывают стволы деревьев, вьются вокруг них, поднимаясь вверх, перебрасываются с одного дерева на другое, отвесно падают вниз, ползут по земле и вновь поднимаются по стволу соседнего дерева. Бесчисленные эпифиты и растения-паразиты, прежде всего орхидеи, поселившись на ветвях и сучьях деревьев, пускают свои прямые как стрелы воздушные корни по направлению к земле и над всем этим океаном листьев возвышаются отдельные шестидесяти-семидесятиметровые деревья-гиганты, над верхушками которых проносятся шквалы и торнадо (смерчеобразные бури) невероятной силы. А на дне лесного океана мы не ощущаем и легчайшего дуновения освежающего ветра и воздух, насыщенный влагой, кажется особенно тяжелым и душным”.

1. Как вы думаете, какие растения можно отнести к внеярусной группе?

2. Какие взаимоотношения существуют между растениями одного яруса, разных ярусов?

3. В каком ярусе находятся листья самых светолюбивых растений?

4. Сравните климатический режим внутри и вне лесного сообщества?

Задание 2

Сколько трофических уровней существует в следующих пищевых цепях:

Л. Сок розового куста — тля — паук — насекомоядная птица — хищная птица.

Б. Хвоя сосны — сосновый шелкопряд — большая синица — ястреб — пухоед.

В. Листовая подстилка - дождевой червь — землеройка — горностай.

В природе пищевая цепь редко превышает 6—7 звеньев, обычно она состоит из 4—5. Объясните, почему количество звеньев пищевых цепей в природе ограничено.

Задание 3

Определите правильно составленную пастбищную цепь питания:

а) леопард — газель — трава;

б) клевер - заяц — орел - лягушка;

в) перегной — дождевой червь — землеройка — горностай;

г) трава — зеленый кузнечик — лягушка — уж.

Урок 48. Изменения в экосистемах. Саморазвитие экосистемы

Картонка № 1

Решите кроссворд:

1. Потребитель готовых органических веществ в пищевой цепи; 2. Совокупность живых организмов, обитающих совместно и взаимодействующих друг с другом; 3. Элементарная природная экосистема суши в границах фитоценоза; 4. Организмы, важнейшие участники круговорота веществ в экосистеме; 5. Один из показателей пространственной структуры сообщества; 6. Количественный показатель скорости прироста биомассы; 7. Замкнутая миграция веществ в биосфере, происходящая при участии живых организмов; 8. Организм, строящий свое тело из неорганических биогенных элементов; 9. Ярус леса с богатой микрофауной почвенных организмов; 10. Отмершее органическое вещество, отходы и остатки организмов, с которых начинаются пищевые цепи разложения; 11. Живое вещество экосистемы в количественном выражении.

Карточка № 2

Реши тест, выбирая в каждом вопросе один ответ.

1. Можно считать, что львы и тигры находятся на одном и том же трофическом уровне, потому что и те и другие:

а) поедают растительноядных животных;

б) живут в сходных местообитаниях;

в) имеют примерно одинаковые размеры;

г) имеют разнообразную кормовую базу.

2. Согласно правилу пирамиды чисел общее число особей, участвующих в цепях питания, с каждым звеном:

а) уменьшается;

б) увеличивается;

в) остается неизменным;

г) изменяется циклически.

3. Количество энергии, передаваемой с одного трофического уровня на другой, составляет от количества энергии предыдущего уровня:

а) 1%; б) 5%; в) 10%; г) 15%.

4. Из приведенных ниже экосистем выберите ту, которая характеризуется наибольшим ежегодным приростом биомассы:

а) сфагновые болота;

б) дубравы;

в) влажные тропические леса;

г) степи.

5. Биопродукцией называется:

а) способ образования органического вещества;

б) скорость образования органического вещества:

в) форма образования органического вещества;

г) скорость видообразования.

6. Продукцию растений (продуцентов) называют:

а) первичной;

б) вторичной;

в) третичной;

г) основной.

7. Цепи разложения начинаются с:

а) мертвого растительного опала или помета животных;

б) живых растений;

в) редуцентов;

г) паразитов и сапротрофов.

8. Растения связывают в ходе фотосинтеза в среднем около:

а) 1% энергии света;

б) 5% энергии света;

в) 10% энергии света;

г) 20% энергии света;

9. Цепи выедания начинаются с:

а) продуцентов;

б) консументов;

в) редуцентов;

г) травоядных животных.

10. Наименьшим ежегодным приростом биомассы обладает такая экосистема, как:

а) березовая роща;

б) дубрава;

в) лесотундра;

г) арктическая тундра.

Ответы:

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10

Карточка № 3

Ответьте на вопросы:

1. Известно, что на каждый последующий трофический уровень переходит примерно 10% энергии, заключенной в организме. Объясните, на что расходуются остальные 90%.

2. Приведите примеры видов, находящихся на вершинах экологических пирамид:

3. Вес самки одного из видов летучих мышей, питающихся насекомыми, не превышает 5 г. Вес каждого из двух ее новорожденных детенышей — 1 г. За месяц выкармливания детенышей молоком вес каждого из них достигает 4,5 г. На основании правила экологической пирамиды определите, какую массу насекомых должна потребить самка за это время, чтобы выкормить свое потомство. Чему равна масса растений, сохраняющаяся за счет истребления самкой растительноядных насекомых?

Карточка № 4

Ответьте на вопросы.

1. Почему все животные, выращиваемые человеком для использования в пищу, — травоядные?

2. При выращивании каких животных будут наименьшими затраты корма для получения одинаковой биомассы: коров, кур или рыб.

3. Для того чтобы выжить, серой жабе необходимо съесть в день 5 г слизней, вредителей сельскохозяйственных культур. На площади 1 га обитает 10 жаб. Рассчитайте массу вредителей, которых уничтожают жабы на поле площадью 10 га за теплое время года (с мая по конец сентября, за 150 дней). Сделайте вывод о значении жаб.

Саморазвитие экосистемы

Задание № 1

Опишите (см. таблицу “Зарастание водоема”), какие изменения будут происходить с непроточным озером, которое год от года мелеет. Можно ли назвать изменения в озере сукцессией? Изменяется ли при этом состав организмов?

Задание № 2

Объясните, почему чуждые для местных экосистем виды растений произрастают, как правило, по нарушенным местам: обочинам дорог, свалкам, заброшенным стройкам, отвалам грунта, пороям животных, на выпасных и сенокосных лугах и т.д. Почему их не встретишь в ненарушенных сообществах?

Задание № 3

Объясните, почему чрезмерное увеличение численности слонов нарушает исходные экосистемы Африки, приводя, в конечном счете, к смене сообществ.

Задача № 4

Определите, о каком типе сукцессионных изменений идет речь и сипи творении “Остров” Н. Епишаевой. Проведите анализ стихотворения с точки зрения новой темы.

Задание № 5

Проанализируйте схемы сукцессий. Как называются эти типы сукцессионных изменений?

Примечание:

Главную роль в поддержании стабильности луговой растительности играет биологическое влияние травоядных (овцы, крупный рогатый скот, дикие кролики), уничтожающих подрост из кустарников и деревьев.

Вопрос. Что явилось причиной смены сообществ?

Задание № 6

Подумайте, чем выгодны для человека незрелые сообщества?

Урок 49. Биосфера — биологическая оболочка Земли

Среда обитания

Среда обитания	Характеристика среды обитания	Черты приспособленности организмов к среде обитания	Представители царств органического мира
Полная	Обладает высокой плотностью и теплоемкостью, поэтому не бывает резких колебаний температуры; количество кислорода, растворенного в воде, относительно низкое и может меняться в зависимости от внешних условий; испарения нет, избыток влаги; наличие растворенных солей и газов	Обтекаемая форма тела, большая мускульная сила; дыхание жабрами, всей поверхностью тела или легкими; наличие плавников или ласт; выделение внешними покровами слизи, снижающей трение о воду.
Наземно- воздушная	Плотность среды невысокая, количество кислорода постоянно, а его доступность неограниченна; существенные колебания температуры как в течение суток, так и в разные сезоны года; сильное испарение с поверхности тела, особенно при высоких температурах, частое возникновение дефицита влаги.	Появление механической ткани и устьиц растений, опорных органов у животных; формирование сложных покровов тела, скелета, органов дыхания — трахей, легких, наличие приспособлений, связанных с обеспечением водой.
Почвенная	Большая плотность среды, содержание кислорода по мере погружения в почву уменьшается; отсутствие света; колебания температуры по мере погружения в почву становятся менее заметными; наличие органических и минеральных веществ, разных форм влаги.	Наличие прочных покровов тела у животных, сильно развитой мускулатуры, конечностей роющего типа.
Организменная	Отсутствие резких колебаний температуры тела; наличие легкоусвояемой пищи, постоянство солевого состава и осмотического давления; защищенность от врагов; отсутствие угрозы высыхания.	Утрата некоторых органов, появление специальных органов для прикрепления (крючки, присоски); наличие прочных покровов; высокая плодовитость многих паразитов.

Задание для группы “Ботаники”

1. Рассмотрите водное растение элодею канадскую и комнатное растение герань зональную.

2. Попробуйте придать элодее вертикальное положение. Может ли это растение сохранять заданное вами положение? Почему? Какие особенности строения позволяют сохранять вертикальное положение герани?

3. Какие особенности строения листьев обеспечивают поступление газообразных веществ?

4. Сделайте вывод.

Задание для группы “Орнитологи”

1. Рассмотрите чучела предложенных вам птиц.

2. Какие приспособления выработались у этих животных к перенесению резких колебаний температур?

3. Отметьте особенности внешнего строения предлагаемых животных в связи с приспособленностью к полету.

4. Вспомните из курса зоологии, какие особенности внутреннего строения этих организмов можно рассматривать как приспособление к воздушной среде.

5. Сделайте вывод.

Задание для группы “Тереологи”

1. Рассмотрите чучела предложенных вам млекопитающих.

2. Какие приспособления выработались у этих животных к перенесению резких колебаний температур?

3. Выявите, какие жизненные формы и способы передвижения характерны для наземных животных.

4. Вспомните из курса зоологии, какие особенности внутреннего строения этих организмов можно рассматривать как приспособление к наземной среде.

5. Сделайте вывод.

Урок 49. Биосфера- биологическая оболочка Земли

Границы биосферы

Биосфера — это земное пространство, в котором существует жизнь. Каковы же границы этого пространства?

По теории академика В.И.Вернадского, верхняя и нижняя границы биосферы определяются факторами земной среды, которые делают возможным или невозможным существование живых организмов.

Физическим пределом распространения жизни в атмосфере является

озоновый слой, расположенный в среднем на высоте 20 км от поверхности Земли. Поэтому нижнюю границу его можно рассматривать как верхнюю границу биосферы. Озоновый слой ограничивает распространение жизни, так как выше его концентрация ультрафиолетовых лучей превосходит допустимую для живых организмов. В океанах нижняя граница жизни достигает глубины свыше 10 км. По учению В.И.Вернадского, в литосфере нижняя грраница биосферы проходит на глубине 3 — 3,5 км ниже земной поверхности и имеет нечеткий характер. Она определяется такой температурой земных недр, при которой жизнь невозможна. За такой предел Вернадский принял температуру + 100° С. Отчетливое распространение жизни в земной коре отмечается лишь до глубины в несколько десятков метров, однако с подземными водами микроорганизмы обычно распространяются до значительно больших глубин, порядка 2 — 3 км. Известны единичные случаи нахождения микроорганизмов в нефти, добытой при бурении с глубин, несколько превышающих 4,5 км.

Таким образом, толщина биосферы составляет немногим больше 20 км. Но в действительности жизнь на Земле не занимает даже этого пространства. Она долго не может существовать ни высоко в атмосфере, ни глубоко в земных недрах. Живые организмы только туда попадают и некоторое время там существуют. В современной биосфере жизнь в основном сосредоточена на (земной поверхности и вблизи от нее. Наиболее густые скопления живого вещества Вернадский назвал “пленками жизни”. На суше это, прежде всего, почвы и растительный покров нашей планеты, его животный мир, а в Мировом океане — так называемый планктонный приповерхностный слой.

Именно на поверхности суши, в прилегающих к ней слоях атмосферы и в приповерхностных слоях морей и океанов имеют место наиболее благоприятные условия для образования и развития организмов в тех формах, которые существуют на Земле.

Урок 50. Живое вещество и его функции

Карточка № 1

Заполните пропуски, выбирая одно слово из пары в скобках.

Многоклеточным паразитам, обитающим в органах и тканях человека, (грозит, не грозит) высыхание; в среде их обитания колебания температуры, солености, давления (сильные, слабые); среда, в которой они

обитают, для них химически (агрессивна, неагрессивна); они

(имеют, не имеют) защитные покровы; они (имеют, не имеют) органы, связанные с поиском пищи; они (имеют, не имеют) слух; они (имеют, не имеют) органы зрения; количество продуцируемых ими яиц (большое, небольшое).

Карточка № 2

1. Кто из перечисленных ученых создал учение о биосфере (Ж.-Б. Ламарк, Л. Пастер, В.В. Докучаев, В.И. Вернадский, Н.И. Вавилов)?

2. Биосфера - это: оболочка Земли, в которой существуют или существовали и взаимодействуют или взаимодействовали с окружающей средой живые организмы; оболочка Земли, включающая часть литосферы, атмосферы и гидросферы; оболочка Земли, в которой существует человечество.

3. Верхняя граница биосферы находится на высоте (100—120 м; 1—2 км; 10—12 км; 16-20 км; 100-200 км; 160-200 км).

4. Граница биосферы в океане находится на глубине (100—120 м; 1 -2 км; 5-6 км; 10—11 км; 20 км; 100 км).

5. Граница биосферы в литосфере находится на глубине (I 2 м; 10— 12 м; 100—120 м; 1 км; 3 км).

6. Какой фактор определяет верхнюю границу распространения жизни в атмосфере (отсутствие кислорода; интенсивный поток ультрафиолетовых лучей; высокая температура; отсутствие воды)?

7. В состав биосферы входят (организмы и абиотическая среда; только организмы; только абиотическая среда).

8. Среда, в которой живут самые быстродвигающиеся животные, это (наземно-воздушная; подземная (почва); водная; живые организмы).

9. В какой среде органы опорно-двигательной системы животных и опорной системы растений имеют наивысшее развитие (в наземно- воздушной; в подземной (почва); в водной; в живых организмах)?

10. В какой среде обитают самые крупные и тяжелые животные (в наземно-воздушной; в подземной (почва); в водной; в живых организмах)?

Карточка № 3

1 .Что такое биосфера? Где и чем определены границы биосферы?

2. Почему В.И. Вернадский проводил нижнюю границу биосферы по толще осадочных пород и нефтеносных пластов?

Выполните тест (правильный ответ подчеркните).

1. Живое вещество — это (масса особей одного вида; масса сообщества в целом, приходящаяся на единицу поверхности или объема; совокупность всех существующих организмов; масса всех растений и животных суши).

2. В биосфере (биомасса растений во много раз превышает биомассу животных; биомасса животных во много раз превышает биомассу растений; биомасса растений равна биомассе животных; соотношение биомассы растений и животных постоянно изменяется).

3. Биомасса суши, почвы и океана (уменьшается от полюсов к экватору; увеличивается от полюсов к экватору; увеличивается от экватора к полюсам; не изменяется от полюсов к экватору).

4. Способность организмов поглощать одни газы и выделять другие в ходе фотосинтеза и дыхания — это функция живого вещества (концентрационная; газовая; окислительно-восстановительная; биохимическая).

5. Способность организмов поглощать и накапливать в телах химические элементы — это функция живого вещества (концентрационная; газовая; окислительно-восстановительная; биохимическая).

6. Способность организмов окислять и восстанавливать различные вещества — это функция живого вещества (биохимическая; окислительно-восстановительная; концентрационная; газовая).

7. Биогеохимическая функция живого вещества, связанная со сложными превращениями различных веществ в процессах питания, дыхания, размножения — это функция (биохимическая; окислительно -восстановительная; концентрационная; газовая).

8. К какой функции живого вещества можно отнести процессы фотосинтеза (газовой; энергетической; концентрационной; биохимической; деструктивной)?

Урок 51. Биогеохимический круговорот веществ и энергии в биосфере

Карточка № 1

Один из крупнейших русских ученых К.А. Тимирязев, исследовавший фотосинтез растений, писал, что растения выполняют космическую роль на Земле. Подтвердите его точку зрения.

Карточка № 2

Заполните таблицу.

Функция живого вещества	В чем проявляется	С какими организмами связана

Карточка № 3

Выполните тест.

1. Термин “биосфера” впервые использовал (1 — Э. Зюсс; 2 — Н.И. Вавилов; 3 - К. Линней; 4 — В.И. Вернадский).

2. Элементарной структурой биосферы следует считать (1 - биоценоз;2 - биогеоценоз; 3 - популяцию; 4 - живое вещество).

3. Биосфера считается открытой системой, поскольку (I — заселена живыми организмами; 2 — расположена на границе трех геологических сред;3 — получает энергию извне; 4 — состоит из живого вещества).

4. Продукты, созданные живыми организмами, называются (1 — биогенным веществом; 2 — биокосным веществом; 3 — косным веществом; 4 — живым веществом).

5. Живым веществом В.И. Вернадский называл (1 - органические продукты, созданные только живыми организмами; 2 — органические продукты, созданные живыми организмами вместе с неживой природой; 3 - всю совокупность живых организмов; 4 — органоминеральные продукты).

6. Пример концентрационной функции живого вещества (I — месторождение каменного угля; 2 — скопление метана на болотах; 3 — залежи известняка; 4 — образование перегноя в почве).

7. Пример деструктивной функции живого вещества (1 - месторождение каменного угля; 2 — скопление метана на болотах; 3 — залежи известняка; 4 — образование перегноя в почве).

8. Энергетической функцией живого вещества называют способность организмов (1 — накапливать в своем теле химические элементы; 2 - поглощать и выделять газы; 3 — окислять углеводы до углекислого газа; 4 — запасать энергию в процессе фотосинтеза).

9. Пример окислительно-восстановительной функции живого вещества (1 — месторождение каменного угля; 2 — скопление метана на болотах; 3 — залежи известняка; 4 — образование перегноя в почве).

10. Примером газовой функции живого вещества является (1 — разрушение организмами остатков органического вещества; 2 — перенос веществ и энергии; 3 — поддержание и изменение газового состава среды обитания; 4 — накопление продуктов жизнедеятельности организмов).

Задание для 1 группы

1. Прочитайте текст “Круговорот углерода”.

2. Проанализируйте соответствующую схему, иллюстрирующую биогеохимический цикл углерода (учебник А.А. Каменского §6.3. рис. 69, с. 183).

3. Ответьте на вопросы: в результате каких процессов углерод может исключаться из круговорота и вновь возвращаться в него? Каковы, на ваш взгляд, последствия накопления углекислого газа в атмосфере в результате антропогенного воздействия?

4. Составьте план пересказа текста и подготовьте краткое устное сообщение для выступления в других группах.

Круговорот углерода

Основным элементом, слагающим все живые организмы на Земле, служит углерод. Он входит в состав сложных органических соединений — белков, жиров, углеводов.

Углерод в биосфере Земли представлен наиболее подвижной формой — углекислым газом. Его источником в биосфере является вулканическая деятельность, связанная с вековой дегазацией мантии и нижних горизонтов земной коры. Миграция углекислого газа в биосфере Земли протекает двумя путями.

Первый путь заключается в его поглощении в процессе фотосинтеза с образованием органических веществ и последующем захоронении их в литосфере в виде торфа, угля, горючих сланцев, рассеянной органики осадочных горных пород.

По второму пути миграция углерода осуществляется созданием карбонатной системы в различных водоемах, где углекислый газ переходит в угольную кислоту, в гидрокарбонат-ионы и карбонат-ионы. Затем с помощью растворенного в воде кальция (реже магния) происходит осаждение карбонатов (СаСО₃) биогенным и абиогенным путем, в результате чего возникают мощные толщи известняков.

Наряду с этим большим круговоротом углерода существует еще ряд малых его круговоротов на поверхности суши и в океане.

1. В пределах суши, где имеется растительность, углекислый газ поглощается в процессе фотосинтеза в дневное время. В ночное время часть его выделяется растениями во внешнюю среду.

2. Поглощенный углекислый газ в процессе фотосинтеза с гибелью растений и животных освобождается в ходе окисления органических веществ.

3. Особое место в современном круговороте углерода занимает массовое сжигание органических веществ и постепенное возрастание углекислого газа в атмосфере.

Задание для 2 группы

1. Прочитайте текст “Круговорот азота”.

2. Проанализируйте соответствующую схему, иллюстрирующую биогеохимический цикл азота (учебник А.А. Каменского § 6.3 рис.68, с 181).

3. Ответьте на вопросы: какова роль растений и животных в круговороте азота? В результате какого процесса происходит превращение соединений аммиака в нитриты и нитраты, которые в дальнейшем могут превращаться в атмосферный азот?

4. Составьте план пересказа текста и подготовьте краткое устное сообщение для выступления в других группах.

Круговорот азота

Круговорот азота в биосфере практически полностью поддерживается бактериями. Азот как химический элемент входит в важнейшие органические соединения: белки, нуклеиновые кислоты и энергоносители (АТФ, АДФ, НАДФ), т.е. необходим всем живым существам. Свободного молекулярного азота в атмосфере более чем достаточно. Однако фиксация азота в живом веществе нашей планеты осуществляется ограниченным количеством живых существ. Только некоторые микроорганизмы почв и поверхности мирового океана способны расщеплять молекулярный азот и использовать его для построения белков и других органических соединений живого вещества. Атмосферный азот поглощается при жизнедеятельности азотфиксирующими бактериями и некоторыми водорослями, которые синтезируют нитраты, доступные для использования растениями биосферы.

Растения и животные после своей гибели возвращают азот в почву, откуда он поступает в состав новых организмов. При этом определенная часть азота в виде молекул возвращается в атмосферу.

В почвах происходит процесс нитрификации, который состоит из цепи реакций, когда при участии микроорганизмов происходит окисление иона аммония (NН₄⁺) до нитрита (NO₂^-) или нитрита до нитрата (NO₃^-). Восстановление нитритов и нитратов до газообразных соединений молекулярного азота или его оксидов составляет сущность процессов денитрификации. В малых количествах атмосферный азот связывается с кислородом в процессе грозовых разрядов, а затем с дождями выпадает на поверхность почв.

Задание для 3 группы

1. Прочитайте текст “Круговорот фосфора”.

2. Проанализируйте соответствующую схему, иллюстрирующую биогеохимический цикл фосфора (учебник А.А. Каменского §6.3 рис.70, с. 184).

3. Прочтите текст:

Известно, что на дне океанов оказываются погребенными большие массы органических остатков, в том числе содержащие много фосфора. Происходит их медленная минерализация. Однако в круговороте этот фосфор участия не принимает. Укажите основную причину этого явления и его возможные последствия.

4. Подготовьте краткое устное сообщение для выступления в других группах.

Круговорот фосфора

Соединения фосфора играют важную роль в жизни организмов: без него невозможен белковый синтез. В организмах фосфор входит в состав фосфорных кислот, а также многочисленных органических соединений. Нуклеиновые кислоты, содержащие фосфор, участвуют в процессах передачи наследственности.

Круговорот фосфора в биосфере связан с процессами обмена веществ в растениях и животных. Но в отличие от других элементов, фосфор не образует газообразных соединений. Кроме того, главная часть фосфора связана с минеральной частью литосферы и совершенно не участвует в атмосферных процессах. Общий круговорот фосфора состоит как бы из двух частей — морской и наземной.

В горных породах фосфор сосредоточен главным образом в апатитах. В процессе выветривания он переносится природными водами в Мировой океан. В соленых морских водах фосфор переходит в состав фитопланктона, который служит пищей другим организмам моря, с последующим накоплением в тканях морских животных, в частности рыб. Часть соединений фосфора мигрирует в пределах небольших глубин, где потребляется организмами, другая часть теряется на больших глубинах. Отмершие остатки организмов образовывают накопления фосфора на разных глубинах. Частичный возврат фосфора на сушу происходит в связи с поднятиями земной коры выше уровня моря. Определенное количество фосфора переносится на сушу морскими птицами и благодаря рыболовству.

Из пород и почв континентов фосфор извлекается в растворенном виде наземными растениями и перерабатывается ими в фосфорсодержащие органические вещества. В организм животных фосфор попадает с растительной пищей и подвергается дальнейшим превращениям. В почву химически связанный фосфор попадает с остатками растений и животных, далее происходит повторение цикла.

Урок 55. Основные положения теории Чарлза Дарвина об эволюции органического мира

Перечисли различные воззрения на органический мир и заслуги ученых-биологов.

Определите и отметьте в тексте:

A. Что из перечисленных взглядов и заслуг относится к Линнею?

Б. Что из перечисленного относится к Ламарку?

B. Что из перечисленного относится к Дарвину?

1. Виды произошли путем эволюции от ранее живших видов.

2. Виды созданы творцом.

3. Виды неизменны, постоянны, вечны, эволюции нет.

4. Виды непостоянны, медленно изменяются, эволюционируют.

5. Многообразие и единство видов — результат создания их одним творцом по заранее намеченному плану.

6. Многообразие видов — результат эволюции в различных условиях, единство видов — результат их родства.

7. Приспособления (целесообразность) организмов даны им творцом.

8. Приспособления (целесообразность) организмов — результат эволюции.

9. Приспособления (целесообразность) организмов — результат эволюции путем естественного отбора.

10. Основная движущая сила эволюции в природе — естественный отбор.

11. Основная движущая сила эволюции в природе — стремление организмов к прогрессу, самосовершенствованию.

12. Организмы обладают только наследственностью.

13. Организмы обладают и наследственностью и изменчивостью.

14. Изменчивость организмов (появление у них новых признаков) — результат влияния внешней среды и внутреннего стремления к прогрессу.

15. Изменчивость — результат только влияния среды.

16. Внутреннего стремления к прогрессу у организмов нет.

17. Организмы обладают изначальной способностью изменяться только целесообразно (любое изменение полезно для вида).

18. Изначальной способностью изменяться только целесообразно организмы не обладают (среди новых признаков бывают и полезные, и вредные для вида).

19. Материалом в процессе эволюции служит только наследственная изменчивость.

20. Материалом в процессе эволюции служит любая изменчивость.

21. В природе причиной естественного отбора является борьба за существование.

22. Впервые разработал систематику организмов, хотя и искусственную.

23. Ввел принцип двойного названия видов.

24. Впервые построил систематику животных в восходящем, эволюционном порядке.

25. Признавал “закон” наследования новых признаков, приобретенных в результате упражнения или неупражнения органов.

26. Такого “закона” не признавал, не всякий новый признак наследуется.

27. По своему мировоззрению — метафизик и идеалист.

28. Впервые выступил с критикой метафизических идей в биологии.

29. Материалист, опровергал метафизические и идеалистические воззрения на виды.

30. Впервые создал эволюционную теорию.

31. Впервые создал научную теорию эволюции органического мира.

32. Открыл естественные законы развития живой природы, впервые поставил биологию на вполне научную почву.

Урок 56. Борьба за существование и ее формы

Карточка № 1

Из книги Ч. Дарвина “Происхождение видов путем естественного отбора”

“Борьба за существование неизбежно вытекает из быстрой прогрессии, в которой все органические существа стремятся размножиться, каждое существо, в течение своей жизни производящее несколько яиц или семян, должно быть уничтожено в каком-нибудь возрасте своей жизни в какое-нибудь время года или, наконец, в какие-нибудь случайные годы, иначе в силу принципа размножения в геометрической прогрессии численность его быстро достигла бы таких размеров, что ни одна страна не могла бы прокормить его потомства. Поэтому, так как производится более особей, чем может выжить, в каждом случае должна возникать борьба за существование либо между особями того же вида, либо между особями различных видов, либо с физическими условиями жизни”.

Карточка № 2

Проанализируйте следующие данные:

• В 1911 году на остров Сент-Пол у побережья Аляски бьио завезено 25 северных оленей.

• В 1920 г. там обитало уже 300 оленей;

• В 1924 г. - 190;

• В 1930 г. - 650;

• В 1935 г. - 1000;

• В 1938 г. — 2000 оленей.

• В 1950 г. осталось 8 оленей.

Составьте график изменения численности оленей по годам и объясните возможные причины изменения численности популяции.

Урок 57. Естественный отбор — движущая сила эволюции

Карточка № 1

Ч. Дарвин в работе “Происхождение вдов...” о термине “борьба за существование” пишет, что применяется этот термин в широком и метафорическом смысле, включая сюда зависимость одного существа от другого, а также включая (что еще важнее) не только жизнь одной особи, но и успех ее в оставлении после себя потомства. Про двух животных из рода cams в период голода можно совершенно верно сказать, что они борются друг с другом за пищу и жизнь. Но и про растения на окраине пустыни также говорят, что они ведут борьбу за жизнь против засухи, хотя правильнее было бы сказать, что они зависят от влажности. Про растение, ежегодно производящее тысячу семян, из которых в среднем вызревает лишь одно, еще вернее можно сказать, что оно борется с растениями того же рода и других родов, растущими вокруг и уже покрывающими почву. Омела зависит от яблони и еще нескольких деревьев, но было бы натяжкой говорить о ее борьбе с ними потому только, что если слишком много этих паразитов вырастет на одном дереве, оно захиреет и погибнет. Но про несколько сеянок омелы, растущих на одной и той же ветви, можно совершенно верно сказать, что они ведут борьбу друг с другом. Так как омела рассеивается птицами, ее существование зависит от них, и выражаясь метафорически, можно сказать, что она борется с другими растениями, приносящими плоды тем, что привлекает птиц пожирать ее плоды и таким образом разносить ее семена.

Во всех этих значениях Ч. Дарвин ради удобства прибегает к общему термину “борьба за существование”.

Предложите свое более лаконичное определение данного термина.

Карточка № 2

Перечисляем несколько причин, которые приводят к гибели многих особей одуванчика и не дают этому виду занять весь земной шар:

1) плоды вместе с сеном попадают в желудок животного;

2) плодами питаются птицы;

3) всходами питаются травоядные животные;

4) топчут люди, автомашины, тракторы;

5) мешают другие, более высокие растения (пырей, крапива, кустарники и деревья), они затеняют, берут воду и пищу, препятствуют распространению семян одуванчика ветром;

6) сами одуванчики конкурируют друг с другом;

7) семена погибают в пустынях и Антарктиде, на скалах;

8) семена погибают и в средней полосе, если они упадут на неблагоприятные для сохранения и прорастания условия;

9) растения гибнут от сильных морозов и засухи;

10) растения гибнут от болезней (болезнетворных бактерий и вирусов).

Определите, к каким формам борьбы за существование они относятся.

Карточка № 3

На рисунках а и б показаны результаты опытов, демонстрирующих принцип конкурентного исключения (а) и сосуществования (б) видов на примере амбарных жуков, питающихся мукой и зернами пшеницы (по Дж. К. Варли, 1978 г.) жуки:

1. Tribolium confusum.

2. Tribolium castaneum.

3. Oryzaephilus surinamensis.

Попробуйте объяснить результаты опытов.

Урок 57. Естественный отбор — движущая сила эволюции

Ч. Дарвин “Происхождение видов путем естественного отбора...”

“Не следует упускать из виду, как бесконечно сложны и как тесно переплетены взаимоотношения всех организмов друг с другом и с физическими условиями жизни, а отсюда понятно, как бесконечно разнообразны те различия в строении, которые могут оказаться полезными всякому существу при меняющихся условиях жизни. Можно ли <...> считать невероятным, чтобы изменения, полезные в каком-нибудь отношении для существ в их великой и сложной жизненной битве, появлялись в длинном ряде последовательных поколений? Но если такие изменения появляются, то можем ли мы (помня, что родится гораздо более особей, чем сколько может выжить) сомневаться в том, что особи, обладающие хотя бы самым незначительным преимуществом перед остальными, будут иметь больше шансов на выживание и продолжение своего рода? С другой стороны, мы можем быть уверены, что всякое изменение, сколько-нибудь вредное, будет неукоснительно подвергаться истреблению! Сохранение благоприятных индивидуальных различий и изменений и уничтожение вредных я назвал Естественным отбором или Переживанием наиболее приспособленных”.

Урок 58. Случайные изменения частот генов и генотипов в популяции (Генетическое равновесие в популяции и его нарушение. Изоляция, миграция, дрейф генов, волны жизни)

Карточка № I

Сравните искусственный и естественный отбор (на основе ранее изученною материала раздела “Селекция” и сведений о естественном отборе.

Признаки для сравнения	Искусственный отбор	Естественный отбор
Сходства
• Главная движущая сила образования новых форм (видов, популяций, пород, сортов)	Искусственный отбор	Естественный отбор на фоне борьбы за существование
• На каких биологических свойствах организмов основаны оба вида отбора	Изменчивость, наследственность	Изменчивость, наследственность
• Материал для отбора	Индивидуальные при	знаки организмов
• Судьба особей — обладателей благоприятных изменений	Отбираются, становятся производительными	Остаются, накапливаются, передаются по наследству
• Судьба особей — обладателей неблагоприятных, вредных изменений	Отбираются, бракуются, уничтожаются	Элиминируются в борьбе за существование
• Общий результат отбора (его влияние на многообразие форм организмов)	Новые сорта растений, породы животных	Новые виды
• Среди каких (домашних или диких) животных и растений происходит отбор	Среди домашних животных и растений	Среди диких животных и растений
• Отбирающий фактор	Человек	Условия среды
• На пользу кого действует отбор	На пользу человека	На ползу вида животного, растений
• Формы отбора	Массовый, индивидуальный, методический, бессознательный	Движущий, стабилизирующий, дизруптивный

Карточка № 2

На основе ранее изученного материала раздела “Селекция” и сведений о естественном отборе заполните следующую таблицу, указав, в результате какой формы отбора произошли перечисленные ниже виды организмов (породы, сорта) или их отдельные признаки, приспособления (ответы обозначить буквами: И — искусственный отбор, Е — естественный отбор).

Карточка № 3

1. Происходит ли в настоящее время на зеленом лугу отбор среди зеленых кузнечиков по окраске тела? Какая это форма отбора? Ответ аргументируйте.

2. Еще сравнительно недавно (40-е годы) применение небольших доз варфарина приводило через несколько дней к гибели всей обработанной популяции крыс, то в настоящее время крысы пожирают варфарин без всякого вреда для себя. Как объяснить появление таких “суперкрыс”?

Карточка № 4

Проверьте себя.

В тех случаях, когда предлагается несколько ответов, выберите наилучший из них:

1. Кеттлуэл пришел к выводу, что темные бабочки встречаются в загрязненных районах чаще, чем светлые, потому что:

а) в промышленных районах темные бабочки откладывают больше яиц, чем светлые;

б) темные бабочки более устойчивы к загрязнению;

в) вследствие загрязнения некоторые бабочки становятся темнее других;

г) в загрязненных районах темные бабочки скорее могут избежать нападения хищников;

д) птицы “считают” светлых бабочек вкуснее “темных”.

2. Какая птица достигнет большего эволюционного успеха?

а) откладывает - 9 яиц, вылупляется — 8 птенцов, размножаются — 2;

б) 2 - 2 - 2;

в) 5 - 5 - 3;

г) 9 - 9 - 4.

3. Какие из перечисленных ниже объектов или признаков не способны эволюционировать:

а) мыши в нашем городе;

б) окраска популяции бабочек;

в) стадо овец;

г) бактерии, обитающие в толстом кишечнике.

Ответьте на вопросы:

Рыбы — лещ, плотва, щука, окунь почти не изменились за 500 000 лет. Растение гинкго заметно не изменилось в течение 180 млн лет. Древними являются некоторые виды дубов, тополей, осин. Как вы объясните такую стабильность видов? Значит ли это, что внутри видов не происходит изменений?

Урок 60. Макроэволюция. Доказательства эволюции органического мира. Биологическая классификация

Карточка № 1

Перечисляется ряд явлений в органическом мире:

В — вид;

Во — волны жизни;

Вз — возникновение нового вида;

Е — естественный отбор в результате борьбы за существование;

Из — изоляция;

Ма — макроэфолюция;

Мн — микроэволюция;

Мн — многообразие видов;

Му — мутация;

Мо — модификации;

Н — нескрещиваемость с другими популяциями, подвидами (репродуктивная изоляция);

О — относительная приспособляемость;

Ос — особь;

П — популяция;

Пд — подвид;

У — усложнение, повышение организаций живых существ.

Выберите правильные ответы из перечисленных на следующие вопросы:

1. Как называется эволюционный процесс внутри вида?

2. Что из перечисленного относится к элементарным эволюционным факторам в микроэволюции?

3. Что из перечисленного является единственным направляющим эволюционным фактором в микроэволюции?

4. Какой элементарный фактор является единственным источником нового эволюционного материала для микроэволюции?

5. Каким элементарным фактором вызывается случайное и резкое увеличение или уменьшение концентрации генов в популяциях?

6. Как называется резкое колебание численности особей в популяциях?

7. Как называется возникновение преград, воспрепятствующих свободному скрещиванию и смешению популяций одного вида?

8. Как называется случайное возникновение в популяции у какой-либо особи нового признака в результате изменения гена (ДНК)?

9. К какому фактору микроэволюции относится нашествие саранчи в некоторые годы?

10. К какому фактору эволюции относится случайная массовая гибель зверей в районе обширного длительного наводнения?

11. Как называется эволюционный процесс возникновения нового подвида и далее нового вида (новых видов) из популяций?

12. В какой группе организмов начинается микроэволюция?

13. Чем завершается микроэволюция?

14. Что является главным признаком возникновения нового вида?

15. В чем заключаются результаты естественного отбора?

16. Какая форма организмов дает начало микроэволюции?

17. Какой формой организмов можно назвать колонию кротов или заросли крапивы?

Карточка № 2

Объясните процесс образования нового вида белого медведя от исходного вида. При объяснении отметьте элементарные эволюционные факторы: возникновение мутаций, волны жизни, естественный отбор, изоляцию под совместным действием которых образуется новый вид белого медведя.

Установлено происхождения бурого и белого медведей. В древнее время (плейстоцен) обитал древний медведь, от которого произошли травоядный пещерный медведь (он вымер) и современная форма — всеядный бурый медведь. В конце ледникового периода от бурого всеядного медведя произошел белый полярный медведь.

Белые медведи самые крупные хищники, масса их достигает 1000 кг, длина тела — до 3 м. Густая шерсть и подкожный толстый слой жира защищают тело от холода. Белая окраска маскирует хищника, когда он подкарауливает добычу. Жизнь белого медведя связана с морем и плавучими льдами. Основная пища - тюлени, рыба, молодые моржи.

Бурые медведи обитают в глухих лесах с буреломом. Они всеядны, у них очень изменчивая окраска шерсти (от черно-бурой до светло-серой), имеются отличия и в толще жирового слоя.

В определенный период сложились благоприятные условия (обилие пищи), медведи расселились далеко в тундру, а затем к берегам Северного Ледовитого океана, где условия жизни резко отличные, чем в лесах. Суровые условия жизни сказались на численности единой прежде популяции лесных медведей. Прошло длительное время и теперь белые и бурые медведи образуют два новых вида (вспомните определение вида и перечислите критерии вида).

Карточка № 3

Повторить!

Микроэволюция — ...

Макроэволюция — ...

Сравните два процесса — макроэволюцию и микроэволюцию. Сравнение микроэволюции и макроэволюции

	Признаки	Микро эволюция	Макро эволюция
Сходства
1.	При участии каких факторов эволюции, по Дарвину, происходит?	Изменчивость (мутационная, комбинативная, наследственность. Борьба за существование, волны жизни, изоляция)
2.	Что является главной движущей (направляющей, творческой) силой эволюции?	Естественный отбор
3.	Каков результат этой движущей силы в данной череде поколений?	Многообразие видов, усложнение (прогресс) организмов, относительная приспособленность организмов
Различия
4.	Какой это процесс по отношению к виду — внутривидовой или над- видовой?	Внутривидовой	Надвидовой
5.	В пределах каких систематических групп (категорий) она происходит	В пределах вида	В пределах рода и выше
6.	Возникновение какой новой группы особе является началом этого процесса?	Популяций	Группы видов одного рода
7.	Возникновением какой новой систематической группы (категории) организмов завершается этот процесс?	Вида	Класса, типа
8.	Что из них чему предшествует?	Микроэволюция, предшествует макроэволюции
9.	Каковы масштабы эволюционных процессов (событий) по числу вовлеченных поколений во времени, в пространстве?	Малые масштабы, в пределах ареала	Грандиозные масштабы (сотни миллионов лет, на целых материках, миллионы поколений)
10.	Доступна ли человеку для непосредственного наблюдения?	Да	Нет

В помощь можете использовать §7.8, с. 217—218 в учебнике А.А. Каменского.

Урок 61. Основные закономерности эволюции

Карточка № 1

Перечисляем ряд органов животных:

Карточка № 2

Перечисляем названия организмов и биологических явлений

Определите:

а) К каким явлениям из перечисленных относятся:

1) возникновение хлорофилла и фотосинтеза в процессе эволюции;

2) образование усиков на листьях гороха;

3) утрата листьев у кактуса;

4) образование хобота у слона;

5) возникновение постоянной температуры (теплокровности) у млекопитающих;

6) утрата органов пищеварения у паразитических червей-цепней;

7) зачатки тазовых костей в толще мышц у кита;

8) рождение хвостатых людей;

9) зачатки хвостовых позвонков в скелете человека;

10) сходство внутреннего строения передних конечностей лошади и крыла птицы;

11) внешнее сходство крыла птицы и крыла бабочки;

12) сходство личинки насекомого с кольчатыми червями;

13) сходство заростка папоротника с водорослями;

14) сходство головастика лягушки с рыбой.

б) Кто из перечисленных организмов относится к живым переходным формам:

15) между растениями и животными;

16) между позвоночными и беспозвоночными;

17) между рыбами и земноводными;

18) между пресмыкающимися, птицами и млекопитающими.

в) Кто из перечисленных организмов относится к ископаемым переходным формам:

19) между рыбами и земноводными;

20) между пресмыкающимися и птицами;

21) между пресмыкающимися и млекопитающими;

22) между водорослями и папоротникообразными.

Тест№ 1

Основные пути эволюции растительного мира

Проставьте против каждого пункта буквенное обозначение соответствующего направления эволюции:

А — ароморфоз;

И — идиоадаптация;

Д — дегенерация.

Приспособительные изменения, возникшие в ходе эволюции.

1. Возникновение хлорофилла.

2. Возникновение фотосинтеза.

3. Дифференциация слоевища (тела растения) на лист, стебель, корень.

4. Возникновение ползучего стебля у земляники.

5. Возникновение полового процесса.

6. Появление проводящей ткани.

7. Появление цветка у покрытосеменных.

8. Утрата листьев и превращение их в колючки (у кактуса).

9. Появление плода у покрытосеменных.

10. Появление семян у голосеменных.

11. Появление лазящего стебля у винограда и плюща.

12. Появление крылышек и волосков на плодах клена и одуванчика.

13. Появление зацепок на плодах лопуха и череды.

14. Появление сочной мякоти в плодах рябины и малины.

15. Утрата листьев развитой корневой и сосудистой систем и околоцветника у ряски.

16. Утрата корней хлорофилла и листьев у повилики.

17. Утрата тычинок и пестика в краевых цветках соцветия подсолнечника.

18. Появление клубней у дикого картофеля.

Тест № 2

Основные пути эволюции животного мира

Проставьте против каждого пункта буквенное обозначение соответствующего направления эволюции:

А — ароморфоз;

И — идиоадаптация;

Д — дегенерация.

Приспособительные изменения, возникшие в ходе эволюции.

1. Возникновение многоклеточности.

2. Возникновение фотосинтеза.

3. Возникновение хорды.

4. Образование позвоночника.

5. Образование пятипалых конечностей.

6. Образование ластов.

7. Образование цепкого хвоста (у обезьяны).

8. Образование у земноводных трехкамерного сердца.

9. Образование у земноводных двух кругов кровообращения.

10. Возникновение теплокровности.

11. Ускорение проведения по нервам возбуждения у позвоночных.

12. Усложнение головного мозга.

13. Увеличение массы головного мозга.

14. Переход к внутреннему оплодотворению у позвоночных.

15. Утрата четырех пальцев из пяти (у лошадей).

16. Утрата конечностей (у китов).

17. Утрата густого шерстного покрова (у слона).

18. Утрата органов кровообращения и пищеварения (у цепня).

19. Образование хобота у слона.

20. Удлинение шеи у жирафы.

Урок 68. Урок-зачет “Вертушка” по темам “Эволюция” и “Происхождение и развитие жизни”

Тестовое задание “Происхождение и развитие жизни на Земле”

Вариант I

Выберите один правильный ответ.

1. Теория абиогенеза объясняет возникновение жизни на Земле путем:

а) занесения ее из космоса; б) происхождения ее от живого; в) сверхъестественного творения; г) самопроизвольного зарождения из неживого.

2. Окончательно в XIX в. доказал невозможность самопроизвольного зарождения жизни в питательных средах, помещенных в колбу, с 8— образным горлом:

а) Ф. Реди; б) Л. Пастер; в) А. Левенгук; г) Л. Спаллациани.

3. В 1924 году коацерватную гипотезу происхождения жизни на Земле сформулировал:

а) Л. Пастер; б) С. Миллер; в) Дж. Бернал; г) А. Опарин.

4. Согласно взглядам А.И.Опарина основными источниками энергии для абиогенного синтеза органических веществ из неорганических на древней Земле были:

а) электрические разряды; б) ультрафиолетовое излучение; в) энергия химических реакций; г) тепловое излучение от извержений вулканов.

5. Согласно теории А.Опарина, коацерваты обладали свойствами живого потому, что:

а) состояли из молекул белка; б) распадались на более мелкие капли; в) воспроизводили новые коацерватные капли; г) осуществляли обмен веществ с окружающей средой.

6. Началом биологической эволюции жизни на Земле принято считать момент возникновения первых:

а) органических веществ; б) коацерватных капель из органических веществ; в) одноклеточных прокариотических организмов; г) одноклеточных эукариотических организмов.

7. Жизнь на Земле возникла:

а) первоначально на суше; б) первоначально в океане; в) на границе суши и океана; г) одновременно на суше и в океане.

8. Первые живые организмы, появившиеся на Земле, по способу дыхания и способу питания были:

а) аэробными автотрофами; б) аэробными гетеротрофами; в) анаэробными автотрофами; г) анаэробными гетеротрофами.

9. При истощении запаса синтезированных абиогенным путем органических веществ, на Земле появились организмы по способу дыхания и способу питания:

а) аэробные автотрофы; б) аэробные гетеротрофы; в) анаэробные автотрофы; г) анаэробные гетеротрофы.

10. Крупнейшим ароморфозом, оказавшим существенное воздействие на ранние этапы эволюции жизни на Земле, было:

а) появление прокариот; б) появление эукариот; в) возникновение фотосинтеза у прокариот; г) возникновение дыхания у эукариот.

Тестовое задание “Происхождение и развитие жизни на Земле”

Вариант II

Выберите один правильный ответ.

1. Правильная геохронологическая последовательность эр в истории Земли следующая:

а) архей, протерозой, палеозой, мезозой, кайнозой; б) протерозой, архей, палеозой, мезозой, кайнозой; в) архей, палеозой, протерозой, кайнозой, мезозой; г) канозой, мезозой, палеозой, протерозой, архей.

2. Самая древняя из перечисленных в истории земли эра:

а) архей; б) мезозой; в) палеозой; г) протерозой.

3. Основные организмы, существовавшие на Земле в архее:

а) бактерии и сине-зеленые водоросли (цианобактерии);

б) многоклеточные водоросли и кишечнополостные;

в) коралловые полипы и многоклеточные водоросли;

г) морские беспозвоночные животные и водоросли.

4. Главное эволюционное событие в развитии органического мира в протерозое:

а) выход растений на сушу;

б) выход многоклеточных животных на сушу;

в) появление и расцвет эукариот (зеленых водорослей);

г) появление и расцвет прокариот (сине-зеленых водорослей).

5. Основные организмы, существовавшие на Земле в раннем палеозое (кембрий, ордовик, силур):

а) костные рыбы, насекомые и водоросли;

б) трилобиты, панцирные рыбы и водоросли;

в) кораллы, хрящевые рыбы и споровые растения;

г) хрящевые рыбы, насекомые и споровые растения.

6. Основные организмы, существовавшие на Земле в позднем палеозое (девон, карбон, пермь):

а) хрящевые рыбы, трилобиты и водоросли; б) панцирные рыбы, трилобиты и папоротникообразные; в) хрящевые и костные рыбы, насекомые и папоротникообразные; г) панцирные и хрящевые рыбы, пресмыкающиеся и папоротникообразные.

7. Главное эволюционное событие в развитии органического мира в середине мезозоя (юра):

а) господство голосеменных и появление первых птиц;

б) расцвет папоротникообразных и появление голосеменных;

в) расцвет земноводных и появление первых млекопитающих;

г) появление папоротникообразных и расцвет пресмыкающихся.

8. Господствующее положение млекопитающих в эволюции органического мира связано с их:

а) относительно крупными размерами тела;

б) высокой плодовитостью и заботой о потомстве;

в) теплокровностью и внутриутробным развитием;

г) приспособленностью к разным способам размножения.

9. Главное эволюционное событие в развитии органического мира в середине кайнозоя (неоген):

а) господство млекопитающих, птиц и насекомых;

б) вымирание пресмыкающихся и появление птиц;

в) господство голосеменных и вымирание пресмыкающихся;

г) появление первых млекопитающих и вымирание пресмыкающихся.

10. Периодом в истории Земли, когда растительный и животный мир приобрел современный облик, был:

а) неоген; б) антропоген; в) палеоген; г) кайнозой.

Тестовое задание “Движущие силы эволюции”

Завершите предложения, впишите необходимые термины.

1. Движущими силами эволюции являются: 1) наследственная изменчивость, 2)..., 3)....

2. Избирательное выживание и преимущественное размножение наиболее приспособленных особей -...

3. Исходным материалом для естественного отбора является ...

4. Результатом отбора является 1)..., 2)...

5. Форма естественного отбора, поддерживающая постоянство средней нормы — ...

6. Расхождение признаков в пределах вида, популяции в процессе естественного отбора — ...

7. Сближение признаков у разных групп организмов, обитающих в одинаковых условиях —...

8. Повышение уровня организации организмов в ходе эволюции — ...

9. Возрастание приспособленности, увеличение численности, расширение ареала вида —...

10. Частные приспособительные изменения, возникающие без изменения общего уровня организации — ...

Задание “Затерянный мир”

Рассмотрите рисунки. Установите, в какие геологические эры могли существовать представители растительного и животного мира?