Живые клетки. Большой мир маленьких клеток
Текущая страница: 2 (всего у книги 8 страниц) [доступный отрывок для чтения: 2 страниц]
5. Живые клетки
Это произошло более 300 лет назад. Английский учёный Роберт Гук рассматривал под микроскопом тонкий срез бутылочной пробки, сделанной из коры пробкового дуба. То, что увидел Гук, стало великим открытием. Он обнаружил, что пробка состоит из множества маленьких полостей, камер, которые он назвал клетками . Вскоре было установлено, что и другие части растений состоят из клеток. Более того, было обнаружено, что из клеток построены тела животных и человека.
Микроскоп Гука. Срез пробки под микроскопом
Если бы мы сумели уменьшиться в миллион раз, перед нами открылись бы удивительные возможности. Мы смогли бы проникать внутрь клеток и исследовать их, как путешественники исследуют таинственные джунгли, пещеры или морские глубины. Если бы мы при этом были неутомимы и побывали внутри у самых разных организмов, нам удалось бы выяснить следующее.
Как ни разнообразны живые существа, населяющие нашу планету, все они имеют клеточное строение. Тела растений, животных, человека построены из клеток, словно дома из кирпичей. Поэтому клетки часто называют «кирпичиками» организма. Но это очень и очень приблизительное сравнение.
Во-первых, клетки сложно устроены, не то что вылепленные из глины кирпичи. Каждая клетка имеет три главные части: наружную мембрану , которая одевает клетку, цитоплазму – полужидкую массу, которая составляет основное содержимое клетки, и ядро – небольшое плотное тельце, расположенное в цитоплазме.
Во-вторых, наши «кирпичики» – живые. Они дышат, питаются, растут… и делятся. Из одной клетки получаются две. Затем из каждой новой, когда она вырастает, – ещё две. Благодаря этому растёт и развивается весь организм.
Так выглядит современный микроскоп
И наконец, в-третьих, в организме чаще всего бывает много разновидностей клеток. Они отличаются друг от друга по форме и размерам. Например, совсем по-разному выглядят клетки, образующие в теле человека мышцы, кости, нервную систему. Есть и особые клетки – половые . Они разные у мужчин и женщин. Женскую половую клетку называют яйцеклеткой , а мужские клетки – сперматозоидами . Эти клетки дают начало новому организму, проще говоря, благодаря им появляются дети. Чтобы это случилось, яйцеклетка и сперматозоид должны соединиться. Их слияние называют оплодотворением . Оплодотворённая яйцеклетка многократно делится, и из неё развивается зародыш. Развитие человека в теле матери длится 9 месяцев. Когда ребёнок рождается, трудно поверить, что жизнь ему дали всего лишь две маленькие клетки – мамина яйцеклетка и папин сперматозоид.
В организме человека примерно 200 разновидностей клеток. А их общее количество – около 100 трлн. Это число записывают так: 100 000 000 000 000.
Большой мир маленьких клеток*
Мы уже знаем, что в организме любого растения, животного, человека есть органы. Клетка тоже имеет «органы». Они располагаются в цитоплазме и называются органоиды , т. е. «подобные органам». Некоторые из них вы видите на рисунке. Митохондрии отвечают за дыхание клетки, лизосомы – за пищеварение. А сеть каналов напоминает кровеносные сосуды – по ним разные вещества попадают из одной части клетки в другую.
Почти все клетки очень малы. Их не увидишь без микроскопа. А яйцеклетку курицы все вы не раз видели: это желток яйца. Огромная клетка! Ещё больше она в яйце страуса: ведь в нём могло бы поместиться около 30 куриных яиц.
Яйцеклетки рыб и лягушек – икринки – гораздо меньше птичьих. Но и они намного крупней большинства других клеток.
Яйцеклетки такие крупные потому, что содержат большой запас питательных веществ, необходимый для развития зародыша.
Во многих клетках растения есть особые органоиды зелёного цвета – хлоропласты (от греч. «хлорос» – зелёный). Они-то и придают растению зелёный цвет. Хлоропласты очень важны для растений: именно в них на свету происходит образование питательных веществ.
Вопросы и задания
1. Что является единицей строения живых существ? Как она называется и кто ей дал такое название?
2. Как давно люди узнали, что тела живых существ состоят из клеток? Объясните, почему это не было известно раньше.
3. Есть ли клетки, которые можно увидеть без микроскопа? Если да, приведите примеры.
4. Рассмотрите рисунок. Назовите главные части живой клетки.
5. Какие особенности клеток говорят о том, что они живые?
6. Человеческий организм берёт начало от одной клетки, образующейся в результате слияния двух половых клеток. Взрослый организм состоит примерно из 100 триллионов клеток. Откуда появляется такое множество клеток?
7. Рассмотрите на рисунке клетки разных частей растения и тела человека. Как вы думаете, почему в одном организме так много разновидностей клеток? Попробуйте по их виду сказать о том, какую работу они выполняют.
8.* Объясните, почему яйцеклетки намного крупнее большинства других клеток.
Живые существа имеют клеточное строение. Главные части клетки – наружная мембрана, цитоплазма и ядро. Живые клетки дышат, питаются, растут, делятся. Они разнообразны по форме и размерам. Среди них есть половые клетки, которые дают начало новому организму.
6. Химический состав клетки
Вы уже знаете, что все живые организмы сходны по строению: они состоят из клеток. Но, оказывается, сходен и их химический состав – клетки всех организмов состоят из одних и тех же элементов. В настоящее время учёным удалось обнаружить в составе клетки более 80 химических элементов из 111 известных.
Элементы, встречающиеся в живой клетке, широко распространены и в неживой природе – атмосфере, воде, земной коре. Нет таких элементов, которые встречались бы только в живых организмах.
Большинство элементов находится в клетке в виде химических соединений – веществ . Различают неорганические и органические вещества.
Самое распространённое неорганическое вещество в живом организме – вода , её содержание в среднем составляет до 80 % массы тела. Даже в эмали зубов содержится 10 % воды, а в костях – до 20 %. Это объясняется той ролью, которую вода выполняет в клетке. Прежде всего она определяет физические свойства клетки, её объём, упругость. Многочисленные химические реакции проходят именно в водной среде, так как вода – хороший растворитель. Да и сама вода участвует во многих химических реакциях.
Раковины моллюсков состоят из солей кальция
Гемоглобин содержится в эритроцитах – красных клетках крови
Крахмал накапливается в клубнях картофеля
Вода помогает удалению из организма ненужных и вредных веществ, образующихся в результате обмена, способствует перемещению кислорода, углекислого газа и питательных веществ по организму.
Входят в состав живых организмов и минеральные соли , правда, в незначительных количествах: они составляют до 1 % массы клетки. Самые распространённые – это соли натрия и калия, они обеспечивают выполнение такой важной функции организма, как раздражимость. Соли кальция придают прочность костной ткани, раковинам многочисленных моллюсков.
Органические вещества содержатся только в живых организмах. Это белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты.
Белки – это основные вещества клетки. Если из клетки удалить всю воду, то 50 % её сухой массы составят белки. Это очень сложные соединения. Белок гемоглобин переносит кислород, именно он придаёт крови красный цвет. Ни одно движение, связанное с сокращением мышц, не осуществляется без сократительных белков. Участвуют белки и в защите организма от инфекций, свёртывании крови и во многих других процессах.
Важную роль в организме играют и углеводы . Это хорошо известные всем глюкоза, сахароза (свекловичный сахар, который мы едим каждый день), клетчатка, крахмал. Основная функция углеводов – энергетическая. «Сжигая» глюкозу, организм получает энергию, необходимую для идущих в нём процессов. Живые организмы могут запасать углеводы в виде крахмала (растения) и гликогена (животные и грибы). В клубнях картофеля крахмал составляет до 80 % сухой массы. У животных особенно много углеводов в клетках печени, мышц – до 5 %.
Выполняют углеводы и другие функции, например опорную и защитную. Клетчатка входит в состав древесины, хитин образует наружный скелет насекомых и ракообразных.
Жиры выполняют в организме ряд функций. Они дают организму до 30 % необходимой ему энергии. У некоторых животных жиры накапливаются в больших количествах и предохраняют организм от потери тепла.
Большое значение имеют жиры и как внутренний резерв воды. В результате протекающего в клетках распада жиров из 1 кг жира образуется до 1,1 кг воды. Это очень важно для животных, впадающих в зимнюю спячку, – сусликов, сурков: благодаря своим жировым запасам они могут не пить до двух месяцев. Верблюды во время переходов по пустыне обходятся без питья до двух недель: необходимую организму воду они извлекают из своих горбов – вместилищ жира.
Подкожный жир предохраняет тело тюленя от переохлаждения
Нуклеиновые кислоты (от лат. «нуклеус» – ядро) ответственны за хранение и передачу наследственных признаков от родителей потомству. Они входят в состав хромосом – особых структур, расположенных в клеточном ядре.
Хромосомы передают наследственные признаки от родителей детям
Распределение веществ и отдельных химических элементов в природе неоднородно.
Некоторые организмы активно накапливают элементы, например бурые водоросли – иод, лютики – литий, ряска – радий, моллюски – медь.
Тело медузы состоит из воды на 95 %, клетки мозга человека – на 85 %, кровь – на 80 %. У млекопитающих потеря воды, превышающая 10 % массы тела, приводит к смерти.
Волосы, ногти, когти, шерсть, перья, копыта почти целиком состоят из белка. Яд змеи – это тоже белок.
У китов толщина подкожного жирового слоя достигает 1 м.
Бурая водоросль фукус
Диаграмма распространённости химических элементов на Земле
Застывшая лава
Кристаллы минералов
Разломы породы
Сталактитовые образования в пещере
Вопросы и задания
1. Перечислите элементы, составляющие основу живых организмов.
2. Какие вещества относят к неорганическим; органическим? Используя рисунок, составьте круговые диаграммы содержания в клетке (в %) неорганических и органических веществ.
3. Какова функция воды в живом организме?
4. Охарактеризуйте значение в организме минеральных солей.
5. В чём заключается роль белков в организме?
6. Назовите известные вам углеводы. Какие из них встречаются в растительных, а какие – в животных организмах? Охарактеризуйте значение этих органических веществ.
7. Охарактеризуйте роль жиров в организме.
8. Какие органические вещества клетки обеспечивают хранение и передачу наследственной информации? Где они располагаются в клетке?
9. Рассмотрите диаграммы. Чем различается химический состав тел живой и неживой природы? Существуют ли элементы, которые встречаются только в живых организмах?
10. Какие факты свидетельствуют о единстве происхождения всех живых организмов?
Изучение химического состава семян.
Обратитесь к электронному приложению
Изучите материал и выполните предложенные задания.
Наиболее распространённые элементы в живых организмах – кислород, углерод, азот, водород. В состав живых организмов входят органические вещества (белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты) и неорганические вещества (вода, минеральные соли).
7. Вещества и явления в окружающем мире*
Вещества
Мир, который окружает человека, очень разнообразен. Вы изучили строение Солнечной системы и знаете, что её составляют Солнце, планеты, их спутники, астероиды, кометы, метеориты. Все они называются телами . Изучая строение Земли, вы тоже знакомитесь с телами – это куски горных пород, минералов. Растения, животные, человек – тоже тела.
Всё, что нас окружает, – тела живой и неживой природы, изделия – состоит из веществ . Железо, стекло, соль, вода, полиэтилен – это вещества. Их очень много. В настоящее время известно более 7 млн разных веществ, и каждый год люди синтезируют новые, ранее неизвестные. Учёные многих стран работают над созданием экологически чистого автомобильного топлива, высокоэффективных минеральных удобрений, лекарств от гриппа, СПИДа и многих других болезней.
В природе вещества находятся в трёх состояниях: твёрдом, жидком и газообразном. Вещества могут переходить из одного состояния в другое.
В большинстве случаев вещества встречаются в виде смесей . Иногда это хорошо заметно даже невооружённым глазом. Например, глядя на кусочек гранита, можно увидеть, что он состоит из смеси веществ: кварца, слюды и полевого шпата, а вот в однородном на вид молоке только под микроскопом можно различить капельки жира и белки, плавающие в жидкости (воде).
Составные части гранита
Вещества без примесей называют чистыми . В природе таких веществ не существует. Их получение – одна из важных задач химической промышленности. Чистые вещества используют в электронике, атомной промышленности, при производстве лекарственных препаратов.
Примеси могут резко менять свойства веществ. Небольшая добавка соли или сахара изменит вкус воды, капля чернил – её цвет. Эту особенность заметили ещё очень давно. Древние металлурги получали сплавы (смеси металлов) – бронзу, латунь и другие, отличающиеся от исходного металла, меди, большей прочностью, стойкостью к воздействию воды и воздуха. При получении стали незначительная добавка металла хрома делает её нержавеющей, а добавка вольфрама придаёт ей способность выдерживать очень высокие температуры.
В смеси каждое вещество сохраняет свои свойства. Зная эти свойства, смеси можно разделять на составные части.
Разделение смеси
Вещества бывают простые и сложные . Для того чтобы ответить на вопрос, чем они отличаются, нужно знать особенности строения вещества. Не один век учёные пытались узнать, как же оно устроено.
Модели молекул простых и сложных веществ
В настоящее время известно, что все вещества состоят из мельчайших частиц: молекул, атомов или ионов. Они так малы, что увидеть их невооружённым глазом невозможно. Молекулы – это частицы, состоящие из атомов. Атомы одного вида называют элементами . В одной молекуле может быть два, три и даже сотни и тысячи атомов. Ионы – это видоизменённые атомы. В будущем вы узнаете о строении этих частиц более подробно.
Изучая строение атомов, учёные установили, что атомы отличаются друг от друга, т. е. в природе существуют разные виды атомов: один вид – атомы кислорода, другой – атомы углерода и т. д. Современной науке известно 111 видов атомов (элементов). Соединяясь между собой в различных комбинациях, они образуют то многообразие веществ, которое существует в природе.
Теперь мы сможем ответить на поставленный вопрос. Если в состав веществ входят атомы одного вида, то такие вещества называют простыми. Это хорошо известные вам металлы (железо, медь, золото, серебро) и неметаллы (сера, фосфор, графит и многие другие).
Нагревание смеси железа и серы. Получение сложного вещества сульфида железа. Железо + сера = сульфид железа
Жидкая вода
Водяной пар
Вещества, состоящие из частиц, образованных атомами разных видов, называют сложными. Например, вода, углекислый газ.
В результате реакции можно получить новое сложное вещество, например сульфид железа. В нём нет простых веществ – серы и железа. Они входят в его состав как атомы определённых видов (атомы серы и атомы железа).
Многообразие явлений природы
Окружающий нас мир постоянно изменяется: испаряется вода, тает снег, разрушаются скалы, горит дерево, ржавеет железо, гремит гром, сверкает молния. Такие изменения называют явлениями . Что у них общего и чем они отличаются? Проведём небольшое исследование.
Вы видите, что при нагревании форма тела (кусочка льда) изменилась, однако состав вещества (воды) остался прежним.
При прокаливании медной пластинки образовалось новое вещество – оксид меди.
Проведённые опыты показывают, что в одних случаях происходит образование новых веществ, в других – нет. На основании этого признака различают физические и химические явления.
При нагревании воды новые вещества не образуются
При прокаливании медной пластинки атомы меди взаимодействуют с атомами кислорода, и образуется новое вещество
К физическим относят тепловые, механические, световые, звуковые, электрические и магнитные явления. С ними мы постоянно встречаемся в повседневной жизни.
Стыки железных рельсов
Явления, связанные с нагреванием и охлаждением тел, называют тепловыми.
При нагревании длина и объём тел увеличиваются, а при охлаждении – уменьшаются. Это явление необходимо учитывать в строительстве и промышленном производстве. При прокладке железнодорожных и трамвайных путей на стыках рельсов оставляют небольшие промежутки, поэтому при нагревании и удлинении рельса путь не разрушается. При строительстве мостов один конец моста обычно устанавливают на специальных катках. Благодаря этому при тепловом расширении или сжатии мост не разрушается.
Установка моста на специальных катках
Изменение состояния воды
При изменении температуры вещество может переходить из одного состояния в другое, что хорошо видно на примере изменения состояния воды.
Примером механических явлений может служить изменение формы тела, например сжатие и распрямление пружины.
Движение живых организмов, небесных тел, транспорта, скатывание камней и снега с гор, подъём и спуск груза, вращение колёс – все перемещения тел в пространстве – это тоже механические явления.
Световые явления связаны с особенностями светового луча. Например, прямолинейность его распространения объясняет образование теней.
Солнечное затмение
Способность света отражаться от тел, на которые он падает, даёт нам возможность видеть их.
Удивительно красивы световые явления в природе, например радуга. Она образуется в результате разложения света в каплях дождя.
Это только некоторые примеры физических явлений. Основной признак всех этих явлений – сохранение веществ.
Теперь рассмотрим химические явления . По-другому эти явления называют химическими превращениями или химическими реакциями. В результате таких реакций образуются новые вещества, которые отличаются от исходных по ряду признаков.
Человек использует химические реакции для получения минеральных удобрений, лекарств, красок, моющих средств. Учёные создают новые вещества, каких в природе не существует.
Некоторые химические реакции протекают очень медленно, и мы их не замечаем, они длятся миллиарды лет. Например, твёрдый камень горных пород – известняк под действием воды и углекислого газа разрушается и превращается в другие вещества. Вода вымывает их – так в горах образуются пустоты, пещеры.
Другие реакции происходят очень быстро (горение, взрыв). Так сгорает топливо в двигателе автомобиля, газовой горелке. При горении выделяется много тепла, света.
Разложение света через стеклянную призму и каплю воды
Признаки химических реакций
При гниении отмерших частей растений тоже выделяется тепло, но оно рассеивается в окружающем пространстве. Это тепло мы обычно не замечаем, но учитывать его должны. Неправильно сложенный стог сена, нарушенные условия хранения соломы приводят к развитию процесса гниения. Это может вызвать даже самовозгорание материала.
Вопросы и задания
1. В каких состояниях в природе могут находиться вещества?
2. Приведите примеры твёрдых, жидких и газообразных смесей. Назовите самую распространённую на планете газообразную смесь.
3. Какие вещества называют чистыми?
4. Почему в промышленном производстве иногда требуется применение именно смесей, а не чистых веществ?
5. Чем сложные вещества отличаются от простых? Приведите примеры простых и сложных веществ.
6. Почему разных веществ в природе во много раз больше, чем видов атомов?
7. Чем физические явления отличаются от химических?
Лабораторные и практические работы
Описание и сравнение признаков различных веществ. Наблюдение признаков химической реакции. Исследование некоторых физических явлений.
Обратитесь к электронному приложению
Изучите материал и выполните предложенные задания.
Все тела состоят из веществ. В природе вещества могут находиться в твёрдом, жидком и газообразном состояниях. Различают смеси и чистые вещества, простые и сложные вещества.
Внимание! Это ознакомительный фрагмент книги.
Если начало книги вам понравилось, то полную версию можно приобрести у нашего партнёра - распространителя легального контента ООО "ЛитРес".
Вопрос 1. Что является единицей строения живых существ? Как она называется и кто дал ей такое название?
Единицей строения, функционирования и развития живых существ является клетка. Такое название ей дал английский естествоиспытатель, учёный-энциклопедист Роберт Гук (1635 - 1703).
Вопрос 2. Как давно люди узнали, что тела живых существ состоят из клеток? Объясните, почему это не было известно раньше.
В 1665 г., рассматривая под усовершенствованным трёхлинзовым микроскопом в 40-кратном увеличении тончайший срез пробки, Роберт Гук открыл мельчайшие ячейки, похожие на такие же ячейки в мёде, и дал им название "клетки". В том же 1665 г. Роберт Гук впервые сообщил о существовании клеток.
Вопрос 3. Есть ли клетки, которые можно увидеть без микроскопа. Если да, приведите примеры.
Растительные клетки с крупными вакуолями: лук, апельсины, помело. Вы можете держать эти крупные клетки в руках. Есть еще организмы относящиеся к царству грибов с гигантскими многоядерными клетками образующие многоядерные шизонды.
Вопрос 4. Рассмотрите рисунок на странице 108 учебника. Назовите главные части живой клетки.
Каждая клетка имеет три главные части: наружную мембрану, которая одевает клетку, цитоплазму – полужидкую массу, которая составляет основное содержимое клетки, и ядро – небольшое плотное тельце, расположенное в цитоплазме.
Вопрос 5. Какие особенности клеток говорят о том, что они живые?
Клетки живые. Они дышат, питаются, расту и делятся. Из одной клетки получаются две. Затем из каждой новой, когда она вырастает, – ещё две. Благодаря этому растёт и развивается весь организм.
Вопрос 6. Человеческий организм берет начало от одной клетки, образующейся в результате слияния двух половых клеток. Взрослый организм состоит примерно из 100 триллионов клеток. Откуда появляется такое множество клеток?
Множество клеток появляется из-за того, что клеткам организма присуще постоянное деление путем митоза. Из одной клетки образуется две дочерние. Такими темпами в организме человека появляется большое количество клеток.
Вопрос 7. Рассмотрите на рисунке клетки различных частей животного. Как вы думаете, почему в одном организме так много разновидностей клеток? Попробуйте по их виду сказать о том, какую работу они выполняют.
В организме чаще всего бывает много разновидностей клеток. Они отличаются друг от друга по форме и размерам. Например, совсем по-разному выглядят клетки, образующие в теле человека мышцы, кости, нервную систему. Есть и особые клетки – половые. Они разные у мужчин и женщин. Женскую половую клетку называют яйцеклеткой, а мужские клетки – сперматозоидами. Эти клетки дают начало новому организму, проще говоря, благодаря им появляются дети. Чтобы это случилось, яйцеклетка и сперматозоид должны соединиться. Их слияние называют оплодотворением. Оплодотворённая яйцеклетка многократно делится, и из неё развивается зародыш.
Вопрос 8. Объясните, почему яйцеклетки намного крупнее большинства других клеток.
Одна эта клетка содержит в себе основу для развития абсолютно всех других клеток, целого организма, а также первоначальный запас для роста и питания. Пример тому не только клетки внутри млекопитающих, чьи дети развиваются и растут в утробе. Но к примеру яйца птиц и земноводных это ведь самая настоящая яйцеклетка. Только развивающаяся вне материнского организма. То есть в одной этой клетке содержаться все вещества из которых потом сформируются остальные.
С3 . В чём состоит роль слюны в пищеварении? Какие рефлексы обеспечивают слюноотделение и при каких условиях
Элементы ответа:
1) слюна содержит ферменты, которые расщепляют крахмал, а также вещества, формирующие пищевой комок для глотания;
2) безусловно-рефлекторное слюноотделение возникает при раздражении рецепторов ротовой полости;
3) условно-рефлекторное слюноотделение возникает в ответ на раздражения зрительного, обонятельного, слухового анализаторов
C1.
Элементы ответа:
С3 . Укажите, какие конечные продукты обмена веществ образуются в организме человека и через какие органы они удаляются.
Элементы ответа:
1) конечные продукты азотистого обмена веществ (мочевина, мочевая кислота), вода, минеральные соли удаляются через органы мочевыделения;
2) через потовые железы кожи удаляются вода, минеральные соли, частично продукты азотистого обмена;
3) пары воды и углекислый газ удаляются органами дыхания.
C1. Объясните, почему зрелые эритроциты не могут синтезировать белки.
Элементы ответа:
1) в зрелых эритроцитах отсутствует ядро, где располагаются молекулы ДНК - носители наследственной информации;
2) отсутствие ДНК делает невозможным синтез иРНК и тРНК, которые участвуют в синтезе белков
С2 . Определите, какая кость на рисунке обозначена знаком «X». Укажите, к какому отделу скелета ее относят? Какую роль выполняет этот отдел
Элементы ответа:
1) кость - лопатка;
2) входит в состав плечевого пояса, или пояса верхних конечностей;
3) создает опору свободной верхней конечности, соединяет её с туловищем;
4) обеспечивает подвижность верхней конечности
С4 . У позвоночных в процессе эволюции изменялся орган слуха. В какой последовательности формировались его отделы у позвоночных животных различных классов?
Элементы ответа:
1) у рыб сформировано внутреннее ухо;
2) у земноводных и пресмыкающихся имеются внутреннее и среднее ухо;
3) у млекопитающих - внутреннее, среднее, наружное ухо.
С2 . Рассмотрите рисунок Определите, что изображено под цифрами 1 и 2? Какую роль выполняют эти структуры в суставе? Ответ поясните.
1) 1 - Суставная сумка; 2 - суставные поверхности, покрытые хрящом
2) Суставная сумка обеспечивает прочность сустава, удерживает кости
3) Суставные поверхности обеспечивают скольжение костей (подвижность)
С2 . Назовите структуры сердца человека, обозначенные цифрами. Укажите их функции.
Элементы ответа:
1) 1 - мышечная стенка желудочков, 2 - клапаны;
2) при сокращении стенки желудочков кровь выталкивается в сосуды кругов кровообращения;
3) клапаны обеспечивают движение крови только в одном направлении.
С3 . Где расположен центр безусловно-рефлекторной регуляции поджелудочного сока и в чем состоит гуморальная регуляция этого процесса. Какова роль этого сока в пищеварении?
Элементы ответа:
1) центр расположен в продолговатом мозге;
2) гуморальная регуляция обусловлена веществами, поступающими в кровь при расщеплении пищи;
3) поджелудочный сок содержит ферменты, расщепляющие белки, липиды, углеводы пищи на их мономеры, которые могут усваиваться клетками организма.
С2 . К какой системе органов относятся органы человека, изображенные на рисунке. Назовите их, какую роль они играют в организме?
Элементы ответа:
1) выделительная система (мочевыделительная)
2) почки - фильтруют кровь, удаляют из нее вредные продукты обмена веществ, участвуют в поддержании постоянного состава внутренней среды
3) мочеточник - выводит мочу в мочевой пузырь
С3. Какие функции выполняет каждый отдел органа слуха человека?
Элементы ответа:
1) наружное ухо улавливает и направляет звук;
2) среднее ухо передаёт и усиливает звук;
3) внутреннее ухо - раздражаются слуховые рецепторы и возникают нервные импульсы
С2 . Назовите камеры сердца человека, обозначенные на рисунке цифрами 1 и 2. Какая кровь, в них находится и в какие сосуды поступает во время сокращения сердца?
Элементы ответа:
1) 1 - правый желудочек, кровь венозная;
2) кровь поступает в лёгочную артерию;
3) 2 - левый желудочек, кровь артериальная; 4) кровь поступает в аорту.
С2. Рассмотрите изображённые на рисунке клетки организма человека под цифрами 1 и 2. Определите, к каким типам тканей их относят. В результате чего клетки с одинаковым генотипом при формировании организма приобретаю различную специализацию?
Элементы ответа:
1) 1 - эпителиальная;
2) 2 - гладкая мышечная;
3) при образовании тканей происходит специализация клеток. В них при одинаковых генотипах активны различные гены, поэтому клетки различны по строению и выполняемым функциям
С3. Назовите не менее трёх функций, которые выполняет скелет наземных позвоночных животных.
Элементы ответа:
1) защищает внутренние органы от повреждений;
2) выполняет функции опоры и движения;
3) участвует в кроветворении и обмене веществ.
С1. Люди многих профессий в течение всего рабочего дня неподвижно стоят на ногах, поэтому у них часто развивается профессиональное заболевание - расширение вен нижних конечностей. Объясните, с чем это связано.
Элементы ответа:
1) при длительном стоянии нарушается отток крови из вен;
2) не происходит сокращения мышц нижних конечностей, которые способствуют сокращению стенок вен и передвижению крови вверх
С2. Определите, какая кость на рисунке обозначена знаком «?». Укажите, укажите, к какому отделу скелета ее относят? Перечислите значения этого отдела скелета.
Элементы ответа:
1) кость - ключица;
2) пояс верхних конечностей или плечевой пояс;
3) создает опору верхним конечностям, соединяет верхние конечности и туловищем;
4) обеспечивает подвижность свободной верхней конечности.
С3. Где расположены центры пищевой регуляции желудочного сока в организме человека? Как осуществляется безусловнорефлекторная и условнорефлекторная регуляция процессов пищеварения?
Элементы ответа:
1) безусловнорефлекторный центр находится в продолговатом мозге. Условнорефлекторный - в КБП ГМ
2) безусловнорефлекторный центр обеспечивает отделение желудочного сока при попадании пищи в ротовую полость и желудок
3) Условнорефлекторное выделение желудочного сока происходит при виде, запахе, мысли о еде
ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ Часть С
С2. Как называют представленный на рисунке ряд предков современной лошади? Какие изменения произошли в конечности лошади? Укажите не менее трёх признаков
Элементы ответа:
1) эволюционный ряд предков современной лошади называют филогенетическим рядом;
2) удлинение конечностей;
3) сокращение числа пальцев до одного;
4) образование копыта.
С4 . Почему расширение ареала вида считают признаком биологического прогресса? Приведите 3 доказательства.
Элементы ответа:
1) увеличивается разнообразие условий среды, обеспечивающих размножение и развитие особей вида;
2) расширяются возможности питания, улучшения кормовой базы;
3) ослабевает внутривидовая конкуренция.
С2 . При сравнительном исследовании клеток поджелудочной железы и скелетной мышцы было обнаружено различие в процентном содержании структур аппарата Гольджи . Объясните эти различия исходя из его функции.
Элементы ответа:
1) аппарат Гольджи накапливает синтезированные в клетке продукты, упаковывает их и обеспечивает выведение;
2) в клетках поджелудочной железы, в отличие от клеток скелетной мышцы, синтезируются и выделяются пищеварительный сок и гормоны, поэтому в них процентное содержание аппарата Гольджи выше.
С4. Какими преобразованиями в строении и жизнедеятельности сопровождалась эволюция пресмыкающихся при освоении ими суши? Приведите не менее трёх изменений.
Элементы ответа:
1) сухая ороговевшая кожа без желёз, препятствующая потере воды;
2) размножение не связано с водой (внутреннее оплодотворение, развитие зародыша в яйце с плотными яйцевыми оболочками);
3) прогрессивное развитие органов дыхания, выделения и кровообращения.
C1. Объясните, почему в клетках мышечной ткани нетренированного человека после напряжённой физической работы возникает чувство боли.
Элементы ответа:
1) при напряжённой физической работе в клетках мышечной ткани возникает недостаток кислорода;
2) происходит гликолиз, в результате которого накапливается молочная кислота, которая вызывает эти симптомы.
С3 . По каким признакам строения можно отличить бактериальную клетку от растительной? Назовите не менее трёх признаков
Элементы ответа:
1) в клетке бактерий отсутствует оформленное ядро;
2) генетический материал бактериальной клетки представлен кольцевой молекулой ДНК;
3) в клетках бактерий отсутствуют мембранные органоиды
С4. Как повлияло появление фотосинтезирующих организмов на дальнейшую эволюцию жизни на Земле?
Элементы ответа:
Фотосинтезирующие организмы обеспечили :
1) преобразование энергии Солнца, синтез органических веществ из неорганических, питание гетеротрофов;
2) накопление кислорода в атмосфере, что способствовало появлению кислородного типа обмена веществ;
3) появление озонового слоя, защищающего организмы от ультрафиолетового излучения , что обеспечило выход организмов на сушу.
С1 . В XVIII веке английский ученый Д. Пристли провёл опыт. Он взял два одинаковых стеклянных колпака. Под первый колпак он поместил мышь, а под второй - мышь с комнатным растением. Объясните, почему спустя некоторое время первая мышь под стеклянным колпаком погибла, а вторая продолжала жить.
Элементы ответа:
1) первая мышь погибла из-за недостатка кислорода и избытка углекислого газа, выделенного при дыхании;
2) комнатное растение в процессе фотосинтеза поглощало углекислый газ и выделяло кислород, необходимый для дыхания обоих организмов, поэтому вторая мышь продолжала жить.
С4 . Какие приспособления сформировались у растений в процессе эволюции в связи с широким распространением на суше? Приведите не менее трёх примеров.
Элементы ответа:
1) дифференциация тканей: механическая, проводящая, покровная;
2) появление вегетативных органов, обеспечивающих жизненные функции;
3) независимость процесса полового размножения от воды.
C1. Объясните, почему зрелые эритроциты не могут синтезировать белки.
Элементы ответа:
1) в зрелых эритроцитах отсутствует ядро, где располагаются молекулы ДНК - носители наследственной информации;
2) отсутствие ДНК делает невозможным синтез иРНК и тРНК, которые участвуют в синтезе белков.
С3 . По каким признакам высшие семенные растения отличаются от низших растений? Приведите не менее трёх признаков.
Элементы ответа:
1) наличием различных тканей, развитием вегетативных и генеративных органов;
2) размножением семенами, независимостью оплодотворения от наличия воды;
3) преобладанием спорофита (бесполое поколение) над гаметофитом (половое поколение) в цикле развития.
С4. Какова роль движущих сил эволюции в формировании приспособленности организмов согласно учению Дарвина?
Элементы ответа:
1) благодаря наследственной изменчивости популяция становится неоднородной и возникают новые признаки;
2) в результате борьбы за существование происходит отбор организмов с этими признаками;
3) естественный отбор сохраняет особи с полезными наследственными изменениями, обеспечивая формирование приспособленности к определённым условиям.
С1. Биологическое окисление в организме человека сходно по химическому процессу с сжиганием топлива (угля, торфа, дерева). Какие вещества окисляются в организме человека и какие общие с горением продукты образуются в результате этих процессов?
Элементы ответа:
1) в организме человека биологическому окислению подвергаются органические вещества (белки, жиры, углеводы);
2) в результате их окисления, как и при горении, образуются углекислый газ и вода.
С1. Огородник -любитель посеял самоопыляющийся гетерозиготный сорт огурцов и собрал очень высокий урожай. На следующий год при посеве из семян, взятых из полученного урожая, он собрал урожай значительно меньше, хотя выращивал растения в тех же условиях. Объясните, почему.
Элементы ответа:
1) новые гетерозиготные сорта - это гибриды с гетерозисным эффектом;
2) при посеве гетерозисных форм происходит расщепление признаков, доля гетерозигот сокращается, а доля гомозигот увеличивается, поэтому общая масса собранного урожая снижается;
Элементы ответа:
2) они характеризуются высокой степенью приспособленности к обитанию в телах различных организмов (крючки, присоски, устойчивость к перевариванию);
3) их большая численность обусловлена уровнем плодовитости;
4) широкое распространение обеспечивается миграцией организмов-хозяев.
С4 . Какие социальные факторы антропогенеза способствовали эволюции человека? Назовите не менее 3-х факторов.
Элементы ответа :
1) трудовая деятельность;
2) общественный образ жизни, использование опыта предыдущих поколений;
3) развитие речи, абстрактного мышления, возникновение письменности.
С4 . Объясните, почему нередко в природе непроточные пресные водоёмы превращаются в болото.
Элементы ответа:
1) вследствие недостатка кислорода часть отмерших растений оседает на дно, не подвергаясь гниению;
2) водоёмы постепенно мелеют за счёт накопления отмерших растений, а водная растительность перемещается к центру водоемов;
3) сочетание богатой органики из отмерших растений и обмеления приводит к усилению полуводной растительности, и происходит заболачивание.
С4 . Раскройте роль растений в историческом Приведите не менее четырёх значений.
Элементы ответа:
1) обеспечили преобразование солнечной энергии, создание органических веществ и питание гетеротрофных организмов;
2) обеспечили накопление в атмосфере кислорода и появление аэробных организмов;
3) способствовали формированию озонового слоя, что обеспечило выход организмов на сушу;
4) участвовали в образовании почвы, торфа, полезных ископаемых, выполняют средообразующую функцию.
С1. У людей с серповидно-клеточной анемией образуется аномальный гемоглобин, что приводит к образованию изменённых эритроцитов. О каком виде мутаций идет речь? Ответ обоснуйте.
Элементы ответа:
1) серповидно-клеточная анемия вызвана генной мутацией;
2) происходит изменение последовательности аминокислот в гемоглобине, что связано с нарушением структуры гена, кодирующего первичную структуру молекулы гемоглобина .
С4 . В процессе эволюции у организмов сформировались различные приспособления к среде обитания. Каково их значение и в чем проявляется относительный характер приспособленности? Ответ поясните примером.
Элементы ответа:
1) приспособленность помогает организму выжить в тех условиях, в которых она сформировалась под действием движущих сил эволюции;
2) любая черта приспособленности полезна организму для жизни в определённых условиях, в изменившихся условиях приспособленность становится бесполезной и даже вредной - в этом проявляется относительный характер приспособленности;
3) любой пример (сезонное изменение окраски зайца-беляка).
С1. Почему в ходе естественного отбора не выбраковываются все вредные генные мутации? Каково значение этих мутаций для эволюции?
Элементы ответа:
1) многие генные мутации являются рецессивными и сохраняются в генофонде популяций в гетерозиготных организмах;
2) при изменении условий внешней среды некоторые ранее вредные рецессивные мутации могут оказаться полезными, и их носители получат преимущество в борьбе за существование, в результате этого может образоваться новый вид.
С1. К каким глобальным изменениям на планете может привести массовое уничтожение лесов? Приведите не менее трёх примеров.
Элементы ответа:
1) к изменению состава воздуха, содержания углекислого газа и кислорода в атмосфере, парниковому эффекту;
2) к уменьшению биоразнообразия;
3) изменение водного режима почвы приводит к сё эрозии, иссушению и опустыниванию.
С4 . В открытых пространствах степей и прерий разных континентов в прошлом паслись стада разных видов травоядных: бизонов, антилоп, диких туров, диких лошадей. Какие причины привели к сокращению численности и полному исчезновению некоторых видов к настоящему времени?
Элементы ответа:
1) естественные пространства степей и прерий превращались в сельскохозяйственные угодья
2) сокращение естественных мест обитания привело к резкому снижению численности диких животных
3) часть животных была уничтожена охотой
С1 К каким экологическим последствиям могут привести лесные пожары на территории России?
Элементы ответа:
1) полное исчезновение некоторых видов растений и животных;
2) изменение структуры биоценоза, нарушение облика ландшафта.
С4. В отдельные годы в природе наблюдаются вспышки численности насекомых-вредителей. Какие биотические факторы могут уменьшить их численность? Приведите не менее 3-х факторов.
Элементы ответа:
1) Увеличение численности насекомоядных птиц;
3) внутривидовая и межвидовая конкуренция за пищу и убежища.
1 . Как происходит преобразование энергии солнечного света в световой и темновой фазах фотосинтеза в энергию химических связей глюкозы? Ответ поясните.
1) энергия солнечного света преобразуется в энергию возбуждённых электронов хлорофилла ;
2) энергия возбуждённых электронов преобразуется в энергию макроэргических связей АТФ, синтез которой происходит в световую фазу (часть энергии используется для образования НАДФ-2Н);
3) в реакциях темновой фазы энергия АТФ превращается в энергию химических связей глюкозы, которая синтезируется в темновую фазу.
2 . Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. Фрагмент молекулы ДНК, на которой синтезируется участок центральной петли тРНК, имеет следующую последовательность нуклеотидов: АЦГЦЦГЦТААТТЦАТ. Установите нуклеотидную последовательность участка тРНК, который синтезируется на данном фрагменте, и аминокислоту, которую будет переносить эта тРНК в процессе биосинтеза белка, если третий триплет соответствует антикодону тРНК. Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода.
Схема решения задачи включает:
1) нуклеотидная последовательность участка тРНК УГЦГТЦГАУУААГУА;
2) нуклеотидная последовательность антикодона ГАУ (третий триплет) соответствует кодону на иРНК ЦУА;
3) по таблице генетического кода этому кодону соответствует аминокислота Лей , которую будет переносить данная тРНК.
3 . Хромосомный набор соматических клеток пшеницы равен 28. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в одной из клеток семязачатка перед началом мейоза, в анафазе мейоза I и анафазе мейоза II. Объясните, какие процессы происходят в эти периоды и как они влияют на изменение числа ДНК и хромосом.
Схема решения задачи включает:
2) в анафазе мейоза I число молекул ДНК 56, число хромосом - 28, к полюсам клетки расходятся гомологичные хромосомы;
3) в анафазе мейоза II число молекул ДНК - 28, хромосом - 28, к полюсам клетки расходятся сестринские хроматиды - хромосомы, так как после редукционного деления мейоза I число хромосом и ДНК уменьшилось в 2 раза
4. Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. Фрагмент цепи ДНК, на которой синтезируется участок центральной петли тРНК, имеет следующую последовательность нуклеотидов: АЦГГТААТТГЦТАТЦ. Установите нуклеотидную последовательность участка тРНК, который синтезируется на данном фрагменте, и аминокислоту, которую будет переносить эта тРНК в процессе биосинтеза белка, если третий триплет соответствует антикодону тРНК. Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода.
Схема решения задачи включает:
1) нуклеотидная последовательность участка тРНК: УГЦЦАУУААЦГАУАГ;
2) нуклеотидная последовательность антикодона УАА (третий триплет) соответствует кодону на иРНК АУУ;
3) по таблице генетического кода этому кодону соответствует аминокислота Иле, которую будет переносить данная тРНК.
5. Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. Фрагмент молекулы ДНК, на которой синтезируется участок центральной петли тРНК, имеет следующую последовательность нуклеотидов: АЦГГТААААГЦТАТЦ. Установите нуклеотидную последовательность участка тРНК, который синтезируется на данном фрагменте, и аминокислоту, которую будет переносить эта тРНК в процессе биосинтеза белка, если третий триплет соответствует антикодону тРНК. Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода.
Схема решения задачи включает:
1) нуклеотидная последовательность участка тРНК: УГЦЦАУУУУЦГАУАГ;
2) нуклеотидная последовательность антикодона УУУ (третий триплет) соответствует кодону на иРНК ААА;
3) по таблице генетического кода этому кодону соответствует аминокислота Лиз, которую будет переносить данная тРНК.
6. Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. Фрагмент цепи ДНК, на которой синтезируется участок центральной петли тРНК, имеет следующую последовательность нуклеотидов: ТГЦЦЦАТТЦГТТАЦГ. Установите нуклеотидную последовательность участка тРНК, который синтезируется на данном фрагменте, и аминокислоту, которую будет переносить эта тРНК в процессе биосинтеза белка, если третий триплет соответствует антикодону тРНК. Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода.
Схема решения задачи включает:
1) нуклеотидная последовательность участка тРНК - АЦГГГУААГЦААУГЦ;
2) нуклеотидная последовательность антикодона ААГ (третий триплет) соответствует кодону на иРНК УУЦ;
3) по таблице генетического кода этому кодону соответствует аминокислота Фен, которую будет переносить данная тРНК
7. Хромосомный набор соматических клеток пшеницы равен 28. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в клетках кончика корня перед началом митоза, в метафазе и в конце телофазы. Поясните, какие процессы происходят в эти периоды и как они влияют на изменение числа молекул ДНК и хромосом.
Схема решения задачи включает:
1) перед началом митоза число молекул ДНК - 56, т.к. они удваиваются, а число хромосом не меняется - 28;
2) в метафазе митоза число ДНК - 56, хромосом 28, хромосомы располагаются в плоскости экватора, нити веретена деления соединены с цетромерами;
3) в конце телофазы митоза образуется 2 ядра, в каждом ядре число ДНК - 28, хромосом - 28. далее образуется 2 клетки с набором хромосом идентичным исходной материнской клетке;
8. Какой хромосомный набор характерен для клеток листьев, спор, заростка папоротника. Объясните, как формируется набор хромосом в каждом случае.
Схема решения задачи включает:
1) в клетках листа папоротника диплоидный набор хромосом 2n, т.к. взрослое растение папоротника является спорофитом и развивается из оплодотворенной яйцеклетки;
2) в споре папортника гаплоидный набор хромосом - n, т.к. споры образуются в результате мейоза, поэтому набор хромосом в 2 раза меньше;
3) в клетках заростка гаплоидный набор хромосом - n, т.к. заросток развивается из гаплоидной споры.
9 . Хромосомный набор соматических клеток пшеницы 28. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в клетках кончика корня перед началом митоза, в анафазе и в конце телофазы митоза. Поясните, какие процессы происходят в эти фазы и как они влияют на изменение числа молекул ДНК и хромосом.
Схема решения задачи включает:
1) перед началом митоза число молекул ДНК - 56, т.к. они удваиваются. А число хромосом не изменяется - 28.
2) В анафазе митоза число молекул ДНК - 56, хромосом - 56. К полюсам клетки расходятся сестринские хромосомы, поэтому общее число хромосом в клетке увеличивается в 2 раза
3) в конце телофазы митоза образуются 2 ядра, число молекул ДНК - 28, хромосом - 28, далее образуется 2 клетки с набором хромосом идентичным материнской клетке
10 . Хромосомный набор соматических клеток пшеницы равен 28. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в клетках семязачатка перед началом мейоза, в метафазе мейоза I и метафазе мейоза II. Объясните, какие процессы происходят в эти периоды и как они влияют на изменение числа ДНК и хромосом.
Схема решения задачи включает:
1) перед началом мейоза число молекул ДНК - 56, так как они удваиваются, а число хромосом не изменяется - их 28;
2) в метафазе мейоза I число молекул ДНК - 56, число хромосом - 28, гомологичные хромосомы попарно располагаются над и под плоскостью экватора, веретено деления сформировано;
3) в метафазе мейоза II число молекул ДНК - 28, хромосом - 14, так как после редукционного деления мейоза I число хромосом и ДНК уменьшилось в 2 раза, хромосомы располагаются в плоскости экватора, веретено деления сформировано.
11. Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. Фрагмент ДНК, на которой синтезируется участок центральной петли тРНК следующую последовательность нуклеотидов: АЦГ-ЦГА-ЦГТ-ГГТ-ЦГА Установите нуклеотидную последовательность участка тРНК, который синтезируется на данном фрагменте, и аминокислоту, которую переносить эта тРНК в процессе биосинтеза белка, если третий триплет соответствует антикодону тРНК. Ответ поясните.
Схема решения задачи включает:
1) нуклеотидная последовательность участка тРНК: УГЦ-ГЦУ-ГЦА-ЦЦА-ГЦУ;
2) нуклеотидная последовательность антикодона - ГЦА (третий триплет) соответствует кодону на иРНК ЦГУ;
3) по таблице генетического кода этому кодону соответствует аминокислота Apr, которую будет переносить данная тРНК.
12. Хромосомный набор соматических клеток пшеницы равен 28. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в клетках семязачатка перед началом мейоза, в конце профазы мейоза I и в конце телофазы мейоза I. Объясните, какие процессы происходят в эти периоды и как они влияют на изменение числа ДНК и хромосом.
Схема решения задачи включает:
1) перед началом мейоза число молекул ДНК - 56, так как они удваиваются, а число хромосом не изменяется - их 28;
2) в профазе мейоза I число молекул ДНК 56, число хромосом - 28, хромосомы спирализованы, гомологичные хромосомы попарно соединяются и образуют биваленты, происходит конъюгация и кроссинговер;
3) в телофазе мейоза I число молекул ДНК - 28, число хромосом - 14, происходит редукционное деление, образуются 2 клетки с гаплоидным набором хромосом, каждая хромосома состоит из двух сестринских хроматид.
13 . Какой хромосомный набор характерен для листьев растения мха кукушкина льна, его гамет и спорогона (коробочки на ножке). Объясните результат в каждом случае
Схема решения задачи включает:
1) в листьях - гаплоидный набор хромосом - n, т.к. взрослое растение развивается из гаплоидной споры;
2) гаметы - гаплоидны - n, т.к. развиваются на взрослом растении путем митоза;
3) спорогон - диплоидный - 2n, т.к. развивается из зиготы.
1. У кукурузы рецессивный ген «укороченные междоузлия» (b) находится в одной хромосоме с рецессивным геном «зачаточная метелка» (v). При проведении анализирующего скрещивания с растением, имеющим нормальные междоузлия и нормальную метелку, всё потомство было похоже на одного из родителей.
При скрещивании полученных гибридов между собой в потомстве оказалось 75% растений с нормальными междоузлиями и нормальными метелками, а 25% растений с укороченными междоузлиями и зачаточной метелкой. Определите генотипы родителей и потомства в двух скрещиваниях. Составьте схему решения задачи. Объясните полученные результаты. Какой закон наследственности проявляется во втором случае?
Схема решения задачи включает:
1) первое скрещивание генотипы родителей: норма: BBVV x bbvv;
Гаметы:BV bv;
Потомство: BbVv;
2) второе скрещивание генотипы родителей: BbVv х BbVv;
Гаметы: BV, bv BV, bv;
Потомство: 75% BBVV и BbVv, 25% bbvv.
3) гены сцеплены, кроссинговер не происходит. Проявляется закон сцепленного наследования признаков Моргана .
2. У овец серая окраска (А) шерсти доминирует над чёрной, а рогатость (В) — над комолостью (безрогостью). Гены не сцеплены. В гомозиготном состоянии ген серой окраски вызывает гибель эмбрионов. Какое жизнеспособное потомство (по фенотипу и генотипу) и в каком соотношении можно ожидать от скрещивания дигетерозиготной овцы с гетерозиготным серым комолым самцом? Составьте схему решения задачи. Объясните полученные результаты. Какой закон наследственности проявляется в данном случае?
Схема решения задачи включает:
1) генотипы родителей: Р самка - AaBb x самец - Aabb;
Гаметы G AB, Ab, aB, ab Ab, ab
2) потомство: F 1: 2 серые рогатые - АаВЬ, 2 серые комолые - Aabb, 1 чёрная рогатая — ааВЬ, 1 чёрная комолая - aabb;
3) в потомстве гомозиготные серые комолые овцы AAbb, ААВЬ отсутствуют в результате гибели эмбрионов. Проявляется закон независимого наследования признаков Менделя.
3 . Группа крови и резус-фактор - аутосомные несцепленные признаки. Группа крови контролируется тремя аллелями одного гена - i°, I A , I В. Аллели I А и I B доминантны по отношению к аллелю i°. Первую группу (0) определяют рецессивные гены i°, вторую группу (А) определяет доминантный аллель I A , третью группу (В) определяет доминантный аллель I B , а четвертую (АВ) - два доминантных аллеля I A I B . Положительный резус-фактор R доминирует над отрицательным r.
У отца первая группа крови и отрицательный резус, у матери - вторая группа и положительный резус (дигетерозигота). Определите генотипы родителей, возможные генотипы и фенотипы детей, их группы крови и резус-фактор. Составьте схему решения задачи. Какой закон наследственности проявляется в данном случае?
Схема решения задачи включает:
1) генотипы родителей: матери - I A i°Rr, отца — i°i°rr;
Гаметы I A R, I A r, i°R, i°r, i°r;
2) потомство: вторая группа, резус положительный - I A i°Rr; вторая группа резус отрицательный - I A i°rr; первая группа резус положительный — i°i°Rr; первая группа резус отрицательный i°i°rr;
4. У овец серая окраска (А) шерсти доминирует над чёрной, а рогатость (В) - над комолостью (безрогостью). Гены не сцеплены. В гомозиготном состоянии ген серой окраски вызывает гибель эмбрионов. Какое жизнеспособное потомство (по фенотипу и генотипу) и в каком соотношении можно ожидать от скрещивания дигетерозиготной овцы с чёрным рогатым (гомозигота) самцом? Составьте схему решения задачи. Какой закон наследственности проявляется в данном случае?
Схема решения задачи включает:
1) генотипы родителей: Р самка-AaBb x самец - ааВВ;
Гаметы G AB, Ab, aB, ab аВ
2) потомство F 1: серые рогатые - АаВВ, АаВЬ, чёрные рогатые - ааВВ, ааВЬ;
3) проявляется закон независимого наследования признаков Менделя.
5. У овец серая окраска (А) шерсти доминирует над чёрной, а рогатость (В) -над комолостью (безрогостью). Гены не сцеплены. В гомозиготном состоянии ген серой окраски вызывает гибель эмбрионов. Какое жизнеспособное потомство (по фенотипу и генотипу) и в каком соотношении можно ожидать от скрещивания дигетерозиготной овцы с серым рогатым самцом, гомозиготным по второму признаку? Составьте схему решения задачи. Объясните полученные результаты. Какой закон наследственности проявляется в данном случае?
Схема решения задачи включает:
1) генотипы родителей: Р самка-AaBb x самец-АаВВ;
Гаметы G AB, Ab, aB, ab AB, аВ
2) потомство Fi: серые рогатые - АаВВ, АаВЬ, чёрные рогатые -ааВВ, ааВЬ;
3) гомозиготные серые рогатые ААВВ, ААВЬ отсутствуют в результате гибели эмбрионов. Проявляется закон независимого наследования признаков Менделя.
6 . У канареек сцепленный с полом ген Х В определяет зеленую окраску опрения, Х b - коричневую. У птиц гомоаметный пол - мужской, гетерогаметный - женский, наличие хохолка - доминантный аутосомный признак (А). Зеленого хохлатого самца скрестили с коричневой без хохолка самкой. В потомстве оказались хохлатые зеленые, хохлатые коричневые, без хохолка зеленые и без хохолка коричневые. Составьте схему решения задачи, определите генотипы родителей и потомства, соответствующие им фенотипы, определите возможный пол потомства. Какие законы наследственности проявляются в данном случае?
Схема решения задачи включает:
1) Р: ? аа Х b У х? Аа Х В Х b
G: а Х b ; а У АХ В; А Х b ;а Х В; а Х b
2) Генотипы и фенотипы потомства:
Аа Х В Х b - зеленый хохлатый;
Аа Х b Х b - коричневый хохлатый;
аа Х В Х b - зеленый без хохолка;
аа Х b Х b - коричневый без хохолка;
Аа Х В У - зеленая хохлатая;
Аа Х b У - коричневая хохлатая;
аа Х В У - зеленая без хохолка;
аа Х b У - коричневая без хохолка.
3) проявляется закон независимого наследования и наследования признаков, сцепленных с полом
7 . У канареек сцепленный с полом ген Х В определяет зеленую окраску опрения, Х b - коричневую. У птиц гомоаметный пол - мужской, гетерогаметный - женский, наличие хохолка - доминантный аутосомный признак (А). Хохлатого коричневого самца скрестили с зеленой самкой без хохолка. В потомстве все самки были с хохлом и без хохла коричневыми, а все самцы с хохлом и без хохла - зелеными. Определите генотипы родителей и потомства, соответствующие их фенотипам, какие законы наследования проявляются. Составьте схему решения задачи.
Схема решения задачи включает:
1) Р: ааХ В У х АаХ b Х b
G: аХ Вipsup> аУ АХ b аХ b
2) F 1: АаХ В Х b - ? хохлатый зеленый
ааХ В Х b - без хохла зеленый;
АаХ В У - хохлатая коричневая;
ааХ В У - без хохла коричневая.
3) проявляется закон независимого наследования признаков и сцепленного с полом наследования
8. У канареек сцепленный с полом ген Х В определяет зеленую окраску опрения, Х b - коричневую. У птиц гомоаметный пол - мужской, гетерогаметный - женский, наличие хохолка - доминантный аутосомный признак (А). Хохлатого коричневого самца скрестили с зеленой самкой без хохолка. Все потомство оказалось хохлатым, но все самки коричневые, а самцы - зеленые. Определите генотипы родителей и потомства, соответствующие их фенотипам. Какие закономерности наследования проявляются в данном случае. Составьте схему решения задачи.
Схема решения задачи включает:
1) Р: ааХ В У х ААХ b Х b
G: аХ В; аУ АХ b
2) F 1 АаХ В Х b - хохлатый зеленый
АаХ b У - хохлатая коричневая
3) проявляются законы независимого наследования признаков и сцепленного с полом наследования признаков
9 . По изображенной на рисунке родословной определите и объясните характер наследования признака, выделенного черным цветом. Определите генотипы родителей, потомком 1,6, 7 И объясните формирование их генотипов.
Схема решения задачи включает:
2) генотипы родителей: отец - X а Y, мать - X А X А, дочь 1 - X А X а носитель гена, так как наследует Х а - хромосому от отца;
3) дети: дочь 6 X А X А или X А X а, сын 7 X а Y, признак проявился, так как наследуем Х а -хромосому от матери.
10. У собак черпая шерсть доминирует над коричневой, а длинная шерсть над короткой (гены не сцеплены). От черной длинношёрстной самки при анализирующем скрещивании получено потомство: 3 щенка чёрных короткошёрстных, 3 щенка чёрных длинношёрстных. Определите генотипы родителей и потомства, соответствующие их фенотипам. Составьте схему решения задачи. Объясните полученные результаты.
1) генотипы родителей: Р самка - AABb x самец - aabb;
Гаметы G АВ, Ab, ab;
2) потомство F 1: чёрные короткошёрстные - Aabb, чёрные длинношёрстные - АаВЬ;
3) если при анализирующем дигибридном скрещивании в потомстве появляются 2 фенотипические группы в соотношении 1:1, то самка с доминантным фенотипом гетерозиготна по признаку длины шерсти.
11. У канареек сцепленный с полом ген X В определяет зеленую окраску оперения, а X b - коричневую. У птиц гомогаметный пол - мужской, а гетерогаметный — женский. Наличие хохолка - доминантный аутосомный признак А. Зелёного хохлатого самца скрестили с коричневой без хохла самкой. Всё потомство оказалось хохлатым, но половина была с зелёным, а половина с коричневым опереньем. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей и потомства, соответствующие их фенотипам, возможный пол потомства. Какие законы наследственности проявляются в данном случае?
Схема решения задачи включает :
1) генотипы родителей: Р самка ааX b Y х самец ААХ В Х b
Гаметы аX b аY АХ В АХ b
2) генотипы потомства F 1:
Самцы: хохлатые зеленые АаХ В Х b ; хохлатые коричневые АаХ b Х b ;
Самки хохлатые зеленые АаХ В У; хохлатые коричневые - АаХ b У.
3) независимое наследование признаков и признаков, сцепленных с полом.
12. По изображенной на рисунке родословной определите и объясните характер наследования признака, выделенного черным цветом. Определите генотипы родителей 3,4, потомком 8,11. И объясните формирование их генотипов.
Схема решения задачи включает:
1) признак рецессивный, сцеплен с полом (Х-хромосомой), так как проявляетеся только у мужчин и не в каждом поколении;
2) генотипы родителей: отец - X А Y, т.к. признак отсутствует; мать 3 - X А X а носитель гена, т.к. наследует X а - хромосому от своего отца,
3) дети: сын 8 - X а У, т.к. наследует хромосому X а от матери 3; дочь 11 X А X а - носитель гена, т.к. наследует хромосому X А от матери и X а от отца
13. У собак черный цвет шерсти доминирует над коричневым, длинная шерсть над короткой. От черной короткошерстной самки и коричневого длинношерстного самца появились 1 щенок черный короткошерстный. 1 щенок коричневый длинношерстный. Определите генотипы родителей и потомства, соответствующие фенотипам. Какой закон наследственности проявляется?
Схема решения задачи включает :
1) Р Ааbb х ааВb
Гаметы Аb ab aB ab
Черные длинношерстные АаВb;
Черные короткошерстные ААbb;
Коричневые длинношерстные ааВb;
Коричневые короткошерстные aabb;
3) Проявляется закон независимого наследования.
14. У женщины с прямыми волосами без веснушек оба родителя имеют курчавые волосы и веснушки. Гены не сцеплены. Ее муж дигетерозиготен по этим признакам. Определите генотипы женщины, ее мужа, возможные генотипы и фенотипы их детей. Какой закон наследственности проявляется в данном случае? Составьте схему скрещивания.
Схема решения задачи включает:
1) Р: ааbb х АаВb
Гаметы аb AB Ab aB ab
2) Возможное потомство
АаBb - курчавые с веснушками;
Aabb - курчавые без веснушек;
aaBb - прямые волосы с веснушками;
aabb - прямые волосы без веснушек.
3) проявляется закон независимого наследования признаков.
Это произошло более 300 лет назад. Английский ученый Роберт Гук рассматривал под микроскопом тонкий срез бутылочной пробки, сделанной из коры пробкового дуба. То, что увидел Гук, стало великим открытием. Он обнаружил, что пробка состоит из множества маленьких полостей, камер, которые он назвал клетками. Вскоре было установлено, что и другие части растений состоят из клеток. Более того, было обнаружено, что из клеток построены тела животных и человека.
Если бы мы сумели уменьшиться в миллион раз, перед нами открылись бы удивительные возможности. Мы смогли бы проникать внутрь клеток и исследовать их, как путешественники исследуют таинственные джунгли, пещеры или морские глубины. Если бы мы при этом были неутомимы и побывали внутри у самых разных организмов, нам удалось бы выяснить следующее.
Микроскоп Р. Гука. Срез пробки под микроскопом
Так выглядит современный микроскоп
Как ни разнообразны живые существа, населяющие нашу планету, все они имеют клеточное строение. Тело растения, животного, человека построено из клеток, словно дом из кирпичей. Поэтому клетки часто называют «кирпичиками» организма. Но это очень и очень приблизительное сравнение.
Во-первых, клетки сложно устроены, не то что вылепленные из глины кирпичи. Каждая клетка имеет три главные части: наружную мембрану , которая одевает клетку, цитоплазму - полужидкую массу, которая составляет основное содержимое клетки, и ядро - небольшое плотное тельце, расположенное в цитоплазме.
Во-вторых, наши «кирпичики» - живые. Они дышат, питаются, растут... и делятся. Из одной клетки получаются две. Затем из каждой новой, когда она вырастает, - еще две. Благодаря этому растет и развивается весь организм.
И наконец, в-третьих, в организме чаще всего бывает много разновидностей клеток. Они отличаются друг от друга по форме и размерам. Например, совсем по-разному выглядят клетки, образующие в теле человека мышцы, кости, нервную систему. Есть и особые клетки - половые . Они разные у мужчин и женщин. Женскую половую клетку называют яйцеклеткой , а мужские клетки - сперматозоидами . Эти клетки дают начало новому организму, проще говоря, благодаря им появляются дети. Чтобы это случилось, яйцеклетка и сперматозоид должны соединиться. Их слияние называют оплодотворением . Оплодотворенная яйцеклетка многократно делится, и из нее развивается зародыш. Развитие человека в теле матери длится 9 месяцев. Когда ребенок рождается, трудно поверить, что жизнь ему дали всего лишь две маленькие клетки - мамина яйцеклетка и папин сперматозоид.
В организме человека примерно 200 разновидностей клеток. А их общее количество - около 100 триллионов. Это число записывают так: 100 000 000 000 000.
Большой мир маленьких клеток
Мы уже знаем, что в организме любого растения, животного, человека есть органы. Клетка тоже имеет «органы». Они располагаются в цитоплазме и называются органоиды , т. е. «подобные органам» . Некоторые из них вы видите на рисунке. Митохондрии отвечают за дыхание клетки, лизосомы - за пищеварение. А сеть трубочек напоминает кровеносные сосуды - по ним разные вещества попадают из одной части клетки в другую.
Почти все клетки очень малы. Их не увидишь без микроскопа. А яйцеклетку курицы все вы не раз видели: это желток яйца. Огромная клетка! Еще больше она в яйце страуса: ведь в нем могло бы поместиться около 30 куриных яиц.
Яйцеклетки рыб и лягушек - икринки - гораздо меньше птичьих. Но и они намного крупней большинства других клеток.
Яйцеклетки такие крупные потому, что содержат большой запас питательных веществ, необходимый для развития зародыша.
Во многих клетках растения есть особые органоиды зеленого цвета - хлоропласты (от греческого слова «хлорос» - зеленый). Они-то и придают растению зеленый цвет. Хлоропласты очень важны для растений: именно в них на свету происходит образование питательных веществ.
Проверьте свои знания
- Как были открыты клетки?
- Почему клетки называют «кирпичиками» организма?
- Назовите главные части живой клетки.
- Какие особенности клеток говорят о том, что они живые?
- Какие клетки дают начало новому организму? Как это происходит?
- Что изображено на этих рисунках?
Подумайте!
- Используя свои наблюдения и рисунки учебника, расскажите о разнообразии клеток.
- Рассмотрите на рисунке клетки разных частей растения и тела человека. Как вы думаете, почему в одном организме так много разновидностей клеток? Попробуйте по их виду сказать о том, какую работу они выполняют.
- Объясните значения слов: клетка, наружная мембрана клетки, цитоплазма, ядро клетки, половые клетки, яйцеклетка, сперматозоид, оплодотворение.
Живые существа имеют клеточное строение. Главные части клетки - наружная мембрана, цитоплазма и ядро. Живые клетки дышат, питаются, растут, делятся. Они разнообразны по форме и размерам. Среди них есть половые клетки, которые дают начало новому организму.
1. Что является единицей строения живых существ? Как она называется и кто ей дал такое название?
Клетка является единицей строения живых.
клеточная теория была разработана немецкими учёными Т.Шванном и М.Шлейденом.
2. Как давно люди узнали, что тела живых существ состоят из клеток? Объясните, почему это не было известно раньше?
В 1665 г., рассматривая под усовершенствованным трёхлинзовым микроскопом в 40-кратном увеличении тончайший срез пробки, Роберт Гук открыл мельчайшие ячейки, похожие на такие же ячейки в мёде, и дал им название "клетки". В том же 1665 г. Роберт Гук впервые сообщил о существовании клеток.
3. Есть ли клетки, которые можно увидеть без микроскопа? Если да, приведите примеры.
Растительные клетки с крупными вакуолями: лук, апельсины, памелла. Вы можете держать эти крупные клетки в руках. Есть еще организмы относящиеся к царству грибов с гигантскими многоядерными клетками образующие многоядерные шизонды.
4. Рассмотрите рисунок на с. 30 учебника. Назовите главные части живой клетки.
Части клетки: цитоплазма(полужидкое вещество); ядро(хранение и передача наследственной информации); ядерная оболочка - отделяет ядро от цитоплазмы; рибосомы - синтезирование белка; митохондрии(вырабатывается энергия; клеточный центр - деление клетки.
5. Какие особенности клеток говорят о том, что они живые?
Клетки дышат растут питаются делятся.
6. Человеческий организм берет начало от одной клетки, образующейся в результате слияния двух половых клеток. Взрослый организм состоит примерно из 100 триллионов клеток. Откуда появляется такое множество клеток?
Множество клеток появляется из-за того, что клеткам организма присуще постоянное деление путем митоза. Из одной клетки образуется две дочерние. Такими темпами в организме человека появляется большое количество клеток.
7. Рассмотрите на рисунке клетки разных частей растения и тела человека. Как вы думаете, почему в одном организме так много разновидностей клеток? Попробуйте по их виду сказать о том, какую работу они выполняю.
Каждая группа клеток в организме выполняет определенную функцию (питание, дыхание, размножение и т.д.), т.к. необходимых для нормального функционирования процессов в организме множество, одна клетка не смогла бы с ними справиться, поэтому клетки в организме распределены по выполняемым функциям.
Клетки человека: многоядерные клетки - будут клетками поперечно-полосатой мышечной ткани; бесцветные клетки, имеющие амебоподобную форму - лейкоциты, функцией которых является фотосинтез; красные безъядерные клетки - эритроциты (переносчики кислорода и углекислого газа).
Клетки растения: мелкие, бесцветные, плотно прилегающие друг к другу клетки - это клетки кожицы; зеленые бобовидные клетки - замыкающие клетки устьица; зеленые клетки - клетки, осуществляющие фотосинтез.
8.* Объясните, почему яйцеклетка намного крупнее большинства других клеток.
Одна эта клетка содержит в себе основу для развития абсолютно всех других клеток, целого организма, а также первоначальный запас для роста и питания. Пример тому не только клетки внутри млекопитающих, чьи дети развиваются и растут в утробе. Но к примеру яйца птиц и земноводных это ведь самая настоящая яйцеклетка. Только развивающаяся вне материнского организма. То есть в одной этой клетке содержаться все вещества из которых потом сформируются остальные.