Ποια μέθοδος αναπαραγωγής εμφανίστηκε πιο πρόσφατα; Περίληψη μαθήματος «Αναπαραγωγή και ατομική ανάπτυξη των οργανισμών. Περιγράψτε τους τύπους μεταλλάξεων που γνωρίζετε. Ποια είναι η σημασία τους στην εξελικτική διαδικασία, στις πρακτικές δραστηριότητες;

Απαντήσεις στα σχολικά εγχειρίδια

Η αναπαραγωγή των οργανισμών είναι η διαδικασία αναπαραγωγής του δικού τους είδους, διασφαλίζοντας τη συνέχεια και τη συνέχεια της ζωής. Αυτή η ιδιότητα είναι χαρακτηριστική μόνο των ζωντανών οργανισμών, και έτσι διαφέρουν θεμελιωδώς από τα αντικείμενα της άψυχης φύσης.

2. Ποια είναι η ουσία της ασεξουαλικής αναπαραγωγής;

Στη διαδικασία της εξέλιξης, προέκυψε πρώτα η ασεξουαλική αναπαραγωγή και μόνο αργότερα - η σεξουαλική αναπαραγωγή.

Με την ασεξουαλική αναπαραγωγή, μια νέα γενιά διαμορφώνεται με τη συμμετοχή μόνο ενός γονικού ατόμου, η οποία μεταφέρει πλήρως σε αυτήν όλες τις κληρονομικές της ιδιότητες και χαρακτηριστικά. Όλες οι μορφές ασεξουαλικής αναπαραγωγής βασίζονται στη μιτωτική κυτταρική διαίρεση.

Αυτή η μέθοδος αναπαραγωγής βρίσκεται στη φύση (μεταξύ ζώων - πρωτόζωα, συνεντερικά, σκουλήκια κ.λπ., καθώς και στα περισσότερα φυτά) και χρησιμοποιείται στην εθνική οικονομία: στη μικροβιολογική βιομηχανία για την αναπαραγωγή βακτηρίων και ζυμομυκήτων. στη γεωργία κατά τον αγενή πολλαπλασιασμό των φυτών και στην τεχνολογία ιστοκαλλιέργειας.

3. Ποια είδη ασεξουαλικής αναπαραγωγής γνωρίζετε;

Η απλούστερη μορφή ασεξουαλικής αναπαραγωγής είναι η σχάση, όπου ο γονέας χωρίζεται σε δύο πανομοιότυπα μέρη. Έτσι αναπαράγονται τα βακτήρια, τα πρωτόζωα και πολλά μονοκύτταρα φύκια.

Μια άλλη μορφή ασεξουαλικής αναπαραγωγής είναι η εκκόλαψη. Βρίσκεται τόσο σε μονοκύτταρους (ζυμομύκητες) όσο και σε πολυκύτταρους (ύδρα) οργανισμούς. Η διαδικασία της ασεξουαλικής αναπαραγωγής που ονομάζεται σπορίωση είναι αρκετά διαδεδομένη στη φύση (έτσι αναπαράγονται οι μύκητες, τα φύκια, τα βρύα, οι φτέρες και μερικά μονοκύτταρα ζώα).

Υπάρχει επίσης μια διαδικασία κατακερματισμού, όταν ένας θυγατρικός οργανισμός σχηματίζεται από ένα μέρος του μητρικού οργανισμού (νηματοειδείς άλγη, πλανάρια). Αυτή η διαδικασία βασίζεται στην ικανότητα του σώματος να αποκαθιστά τα χαμένα μέρη του σώματος.

Ο αγενής πολλαπλασιασμός είναι ευρέως διαδεδομένος στα φυτά, στα οποία σχηματίζονται νέα άτομα από μέρη του μητρικού φυτού (βλαστός, ρίζα) και κληρονομούν όλα τα χαρακτηριστικά του. Ορισμένα φυτά έχουν ειδικά τροποποιημένα όργανα για το σκοπό αυτό: βολβοί, βολβοί, κόνδυλοι, ριζώματα. Πολλά από αυτά χρησιμεύουν επίσης ως όργανα αποθήκευσης, στα οποία εναποτίθενται θρεπτικά συστατικά, επιτρέποντας στο φυτό να επιβιώσει σε μια δυσμενή περίοδο - χειμώνα, ξηρασία.

4. Πώς γίνεται η ασεξουαλική αναπαραγωγή στα πρωτόζωα;

Η ασεξουαλική αναπαραγωγή στα πρωτόζωα επιτυγχάνεται με διαίρεση. Αυτή η διαδικασία ξεκινά από τον πυρήνα. Τεντώνεται, παίρνει ένα μακρόστενο σχήμα και στη συνέχεια διαιρείται με μίτωση. Οι θυγατρικοί πυρήνες απομακρύνονται ο ένας από τον άλλο. Μια εγκάρσια στένωση ή διάφραγμα σχηματίζεται στο κυτταρόπλασμα, το οποίο βαθμιαία, χωρίζει τη μητέρα σε δύο κόρες.

5. Τι είναι η εκκόλαψη;

Η εκβλάστηση είναι μια μορφή ασεξουαλικής αναπαραγωγής. Βρίσκεται τόσο σε μονοκύτταρους όσο και σε πολυκύτταρους οργανισμούς. Για παράδειγμα, έτσι αναπαράγονται οι μονοκύτταροι μύκητες και οι ζυμομύκητες. Πρώτον, σχηματίζεται ένα μικρό φυμάτιο στο μητρικό κύτταρο - ένα μπουμπούκι. Μεγαλώνει και μεγαλώνει σε μέγεθος. Ο πυρήνας του μητρικού κυττάρου διαιρείται. Στη συνέχεια, ένας από τους θυγατρικούς πυρήνες που προκύπτουν μετακινείται στο νεφρό. Δημιουργείται ένα νέο κύτταρο. Μπορεί να συνεχίσει να ζει με τη μητέρα της ή να χωρίσει από αυτήν και να προχωρήσει σε μια ανεξάρτητη ύπαρξη.

6. Ποιοι οργανισμοί αναπαράγονται με εκβλάστηση;

Τόσο οι μονοκύτταροι όσο και οι πολυκύτταροι οργανισμοί αναπαράγονται με εκβλάστηση. Έτσι αναπαράγονται οι μονοκύτταροι μύκητες ζύμης. Η πολυκύτταρα ύδρα χρησιμοποιεί την ίδια μέθοδο αναπαραγωγής, αλλά ο οφθαλμός της σχηματίζεται από μια ομάδα κυττάρων.

7. Γίνεται εκβλάστηση στα φυτά;

Στα φυτά, η εκκόλαψη μπορεί να παρατηρηθεί, για παράδειγμα, στο Kalanchoe. Τα φύλλα του έχουν ειδικά μεγάλα κύτταρα από τα οποία σχηματίζονται μικρά φυτά.

8. Τι είναι ένα σπόριο;

Τα σπόρια είναι ένας ειδικός τύπος κυττάρου με πολύ πυκνές μεμβράνες. Τα σπόρια μπορούν να παραμείνουν αδρανείς για μεγάλο χρονικό διάστημα.Με αυτή τη μορφή, μπορούν να επιβιώσουν στο κρύο, τη ζέστη, την ξήρανση και την υπερβολική υγρασία. Όταν προκύψουν ευνοϊκές συνθήκες, φυτρώνουν, διαιρούνται και σχηματίζονται νέα άτομα από αυτά.

9. Ποιοι οργανισμοί αναπαράγονται με σπόρια;

Μερικά μονοκύτταρα ζώα, μύκητες και πολλά φυτά αναπαράγονται με σπόρια. Σε πολυκύτταρα φυτά, όπως πολυκύτταρα φύκια, βρύα, φτέρες, καθώς και σε ανώτερους μύκητες, σχηματίζονται σπόρια σε ειδικά όργανα - σποραγγεία.

10. Ποια όργανα ενός ανθοφόρου φυτού ονομάζονται βλαστικά;

Τα βλαστικά όργανα είναι ο βλαστός (βλαστός με φύλλα και μπουμπούκια) και η ρίζα.

11. Ποια μέθοδος αναπαραγωγής ονομάζεται βλαστική;

Η βλαστική αναπαραγωγή είναι μια μέθοδος αναπαραγωγής κατά την οποία σχηματίζονται νέα άτομα από μέρη του μητρικού φυτού (βλαστός, ρίζα) και κληρονομούν όλα τα χαρακτηριστικά του. Ορισμένα φυτά έχουν ειδικούς τροποποιημένους βλαστούς για το σκοπό αυτό: βολβοί, βολβοί, κόνδυλοι, ριζώματα.

Α. διαίρεση όλων των κυττάρων

Β. κυτταρική διαίρεση ενός μονοκύτταρου οργανισμού

Β. διαίρεση προκαρυωτικού οργανισμού

Δ. διαίρεση ενός ευκαρυωτικού κυττάρου, το οποίο παράγει δύο θυγατρικά κύτταρα

Τι συμβαίνει στην τελοφάση;

Α. σχηματισμός ατράκτου

Β. σχηματισμός νέων πυρήνων και κυτταροκίνηση

Β. διαχωρισμός χρωμοσωμάτων

Δ. κίνηση των χρωμοσωμάτων στο κέντρο του κυττάρου

Πόσα χρωμοσώματα πρέπει να περιέχει κάθε ανθρώπινο σεξουαλικό κύτταρο;

Ο τύπος της κυτταρικής διαίρεσης συνοδεύεται από μείωση του αριθμού των χρωμοσωμάτων:

Β. αμίτωση

Γ. σχιζογονία

Πόσες μεμβράνες έχει ένα ανθρώπινο αυγό;

G. τέσσερα

Προσωρινό όργανο που σχηματίζει τον πλακούντα:

Α. αμνίων

Β. χορίου

V. allantois

G. σάκος κρόκου

Πόσες κρίσιμες περίοδοι υπάρχουν στην ανθρώπινη εμβρυογένεση;

G. τέσσερα

Έμβρυο τριών στρωμάτων

Α. ζυγωτός

B. morula

V. blastula

Γ. γαστρούλα

Η blastula σχηματίζεται κατά τη διάρκεια:

Α. σύνθλιψη

Β. ιστο- και οργανογένεση

Β. γαστρίωση

Ζ. μεταεμβρυονική ανάπτυξη

Ποια στάδια της μεταεμβρυονικής ανάπτυξης είναι χαρακτηριστικά του κοκοφοίνικα;

Α. αυγό-νύμφη-νύμφη-ενήλικα

Β. αυγό-νύμφη-νύμφη-ενήλικα

Β. αυγό-προνύμφη-ενήλικο

Ζ. προνύμφη-νύμφη-ενήλικα-αυγό

Η αναπαραγωγή με σπόρια είναι χαρακτηριστική για:

Α. ιοί, βακτήρια, φυτά, μύκητες

Β. φυτά, μύκητες, πρωτόζωα

Β. βακτήρια, φυτά, μύκητες, πρωτόζωα

Ζ. όλα τα βασίλεια της φύσης

Τι σχηματίζεται κατά την οργανογένεση του εξωδερμίου;

Α. νευρικό σύστημα

Β. αναπνευστικό σύστημα

Β. κυκλοφορικό σύστημα

Δ. πεπτικό σύστημα

Ποια μέθοδος αναπαραγωγής εμφανίστηκε πιο πρόσφατα;

Α. κλωνοποίηση

Β. αγενής πολλαπλασιασμός

Β. σεξουαλική αναπαραγωγή

Ζ. διαίρεση

Σε ποια φάση της μίτωσης συμβαίνει η σύζευξη των χρωμοσωμάτων;

Α. Πρόφαση 1

Β. μεταφάση 1

Β. ανάφαση 1

Ζ. τελόφαση 1

Πώς διαφέρουν τα σωματικά κύτταρα από τα γεννητικά κύτταρα;

Α. ανίκανος για διαίρεση

Β. λείπει πυρήνας

Οι G. σχηματίζονται κατά τη διαδικασία της μείωσης

Ποια είναι η βιολογική σημασία της μείωσης;

Α. εξασφαλίζει την ανάπτυξη του σώματος

Β. είναι η βάση της αναγέννησης

V. διατηρεί ένα σταθερό σύνολο ειδών χρωμοσωμάτων

Η G. βασίζεται στη συνδυαστική μεταβλητότητα

Ποια διαδικασία συμβαίνει στην πρόφαση 1 της μείωσης σε αντίθεση με την πρόφαση 2 της μείωσης;

Α. Διπλασιασμός DNA

Β. σύζευξη και διασταύρωση

Β. χρωμοσωμική απόκλιση

Δ. χρωματιδικός διαχωρισμός

Ποια διαδικασία συμβαίνει κατά το στάδιο ωρίμανσης της ωογένεσης;

Β. σχηματισμός ακροσωμάτων

Β. σχηματισμός αυγών

Δ. ανάπτυξη φορέων καθοδήγησης

Ως αποτέλεσμα ποιας διαδικασίας είναι δυνατόν να εμφανιστούν πανομοιότυπα δίδυμα;

Α. πολυεμβρυονία

Β. ετερογαμία

Β. ωογένεση

Ζ. παρθενογένεση

Τι χρωμοσωμικό σύνολο έχουν τα ωάρια των θηλαστικών πριν από τη γονιμοποίηση;

Λόγω ποιας διαδικασίας διατηρείται ένας σταθερός αριθμός χρωμοσωμάτων σε ένα κύτταρο κατά τη βλαστική αναπαραγωγή;

Β. γαμετογένεση

G. cytokinesis

Σε φυτά που λαμβάνονται με αγενή πολλαπλασιασμό,

Α. το σύνολο των χρωμοσωμάτων είναι πανομοιότυπο με το μητρικό φυτό

Β. αυξάνονται οι προσαρμοστικές ικανότητες στις νέες περιβαλλοντικές συνθήκες

Β. εμφανίζεται συνδυαστική μεταβλητότητα

Ζ. εμφανίζονται πολλά νέα σημάδια

Χαρακτηριστική είναι η εξωτερική γονιμοποίηση

Α. πουλιά

V. ερπετά

Ζ. θηλαστικά

Η συγκέντρωση των ομόλογων χρωμοσωμάτων είναι:

Β. σύζευξη

Β. διασχίζοντας

Ζ. αναδιπλασιασμός

Η κυτταροπλασματική διαίρεση συμβαίνει σε:

Α. προφάση

Β. μεταφάση

Β. ανάφαση

G. τελοφάση

Το κύριο γεγονός που συμβαίνει στη μείωση Ι είναι:

Α. σπειροειδοποίηση χρωμοσωμάτων.

Β. εξαφάνιση της πυρηνικής μεμβράνης, εξαφάνιση του πυρήνα, σχηματισμός νημάτων ατράκτου.

Β. διασταύρωση χρωμοσωμάτων.

Δ. σύζευξη χρωμοσωμάτων.

Με έμμεση ανάπτυξη, ο οργανισμός που προκύπτει:

Α. παρόμοια με τον γονέα

Ο Β. υφίσταται μια σειρά μετασχηματισμών

V. διαφέρει από το μητρικό μόνο ως προς το μέγεθος

Ο Γ. δεν υφίσταται πλήθος μετασχηματισμών

Από το εξώδερμα σχηματίζονται:

Α. νευρικό σύστημα

Β. επιδερμίδα του δέρματος

Β. γραμμωτοί σκελετικοί μύες

Δ. ήπαρ και πάγκρεας

Ε. σμάλτο δοντιών

Προσδιορίστε τη σειρά των σταδίων στη διαδικασία της διπλής γονιμοποίησης.

Α. σχηματισμός σπόρων

Β. διείσδυση του σωλήνα γύρης στο ωάριο

Β. ανάπτυξη σωλήνα γύρης

Δ. εσωτερική ανάπτυξη του σωλήνα γύρης στον ιστό του εμβρυϊκού σάκου

Δ. γονιμοποίηση - η σύντηξη ενός σπέρματος με ένα ωάριο και του δεύτερου με διπλοειδή πυρήνα

42. Συγκρίνετε τις διαδικασίες της μίτωσης και της μείωσης.

Η μίτωση είναι μια κυτταρική διαίρεση που οδηγεί σε δύο κύτταρα με το αρχικό σύνολο χρωμοσωμάτων (2n εάν το μητρικό κύτταρο ήταν διπλοειδές και 1n εάν το κύτταρο ήταν απλοειδές, για παράδειγμα, όταν η γύρη σχηματίζεται από ένα μικροσπόρο). Η μίτωση είναι η ασεξουαλική διαδικασία αναπαραγωγής. Κατά τη διάρκεια της μείωσης, ως αποτέλεσμα δύο διαδοχικών διαιρέσεων, στη δεύτερη από τις οποίες δεν λαμβάνει χώρα ο σχηματισμός αντιγράφων χρωμοσωμάτων, σχηματίζονται τέσσερα απλοειδή (n) κύτταρα από το αρχικό διπλοειδές κύτταρο (2n). Σε αυτή την περίπτωση, ο ανασυνδυασμός των κληρονομικών χαρακτηριστικών συμβαίνει λόγω διασταύρωσης, που συμβαίνει στην πρόφαση Ι της μείωσης. (Δείτε τις απαντήσεις στις ερωτήσεις 37 και 41 για την έννοια της μίτωσης και της μείωσης.)

43. Ποια είναι τα χαρακτηριστικά του σχηματισμού και της δομής των ανδρικών και θηλυκών αναπαραγωγικών κυττάρων;

Τα ανδρικά αναπαραγωγικά κύτταρα (γαμήτες) - σπέρμα - σχηματίζονται ως αποτέλεσμα της σπερματογένεσης (gr. σπέρμα– σπόρος και γένεση– γέννηση).
Αυτή η διαδικασία συμβαίνει σε τρία στάδια: αναπαραγωγή στους όρχεις διπλοειδών κυττάρων σπερματογόνων ιστών, ως αποτέλεσμα της οποίας σχηματίζονται σπερματοκύτταρα (2n). ανάπτυξη σπερματοκυττάρων, συνοδευόμενη από σύνθεση DNA και ολοκλήρωση της δεύτερης χρωματίδας. ωρίμανση των σπερματοκυττάρων, τα οποία διαιρούνται με μείωση για να σχηματίσουν απλοειδές (n) σπέρμα.
Οι χρωμοσωμικές ομάδες του σπέρματος (άνθρωποι και άλλα θηλαστικά) διαφέρουν ως προς τα φυλετικά χρωμοσώματα: μερικά φέρουν το χρωμόσωμα Χ, ενώ άλλα φέρουν το χρωμόσωμα Υ.
Τα θηλυκά αναπαραγωγικά κύτταρα (γαμήτες) - ωάρια - σχηματίζονται ως αποτέλεσμα της ωογένεσης (γρ. Ηνωμένα Έθνη– αυγό και γένεση– γέννηση).
Αυτή η διαδικασία εμφανίζεται επίσης στις ωοθήκες σε τρία στάδια: αναπαραγωγή στις ωοθήκες διπλοειδών κυττάρων ωογενούς ιστού, ως αποτέλεσμα της οποίας σχηματίζονται ωοκύτταρα (2n). ανάπτυξη ωαρίων, συνοδευόμενη από σύνθεση DNA και κατασκευή του δεύτερου χρωματιδίου των χρωμοσωμάτων. ωρίμανση των ωαρίων και διαίρεση τους με μείωση. Ως αποτέλεσμα, ένα απλοειδές ωάριο με απλά χρωματιδικά χρωμοσώματα (1n1c) και τρία αναγωγικά (ή πολικά) σώματα σχηματίζονται από το ωοκύτταρο. Στη συνέχεια, το αυγό συμμετέχει στη σεξουαλική διαδικασία και τα σωματίδια μείωσης πεθαίνουν.
Η διαδικασία σχηματισμού αρσενικών και θηλυκών γαμετών ονομάζεται γαμετογένεση(Εικ. 19).

Ρύζι. 19. Σχέδιο σπερματογένεσης ( ΕΝΑ) και ωογένεση ( σι)

Οι διαφορές στη δομή του σπέρματος και των ωαρίων συνδέονται με τις λειτουργίες τους. Κατά τη διαδικασία της ωρίμανσης, τα αυγά καλύπτονται με μεμβράνες (σε ορισμένες περιπτώσεις, για παράδειγμα, σε ερπετά, πτηνά και θηλαστικά, εμφανίζεται ένας αριθμός πρόσθετων μεμβρανών). Η λειτουργία των μεμβρανών είναι να προστατεύουν το ωάριο και το έμβρυο από εξωτερικές δυσμενείς επιδράσεις.
Η λειτουργία του σπέρματος είναι να μεταφέρει γενετικές πληροφορίες στο ωάριο και να διεγείρει την ανάπτυξή του. Από αυτή την άποψη, συμβαίνει μια σημαντική αναδιάρθρωση στο σπέρμα: η συσκευή Golgi βρίσκεται στο πρόσθιο άκρο του κεφαλιού, μετατρέπεται σε σώμα δακτυλίου (ακρόσωμα), εκκρίνοντας ένζυμα που δρουν στο κέλυφος του αυγού. Τα μιτοχόνδρια συμπυκνώνονται γύρω από το αναδυόμενο μαστίγιο, σχηματίζοντας έναν λαιμό. Το σχηματισμένο σπέρμα περιέχει επίσης κεντριόλες.

44. Αποκαλύψτε τη βιολογική έννοια της διαδικασίας γονιμοποίησης.

Η γονιμοποίηση είναι η διαδικασία σύντηξης ενός σπέρματος με ένα ωάριο, που ακολουθείται από τη σύντηξη των πυρήνων τους και τον σχηματισμό ενός διπλοειδούς ζυγώτη. Η βιολογική σημασία αυτής της διαδικασίας είναι ότι με τη σύντηξη αρσενικών και θηλυκών γαμετών, σχηματίζεται ένας νέος οργανισμός που φέρει τα χαρακτηριστικά και των δύο μητρικών οργανισμών. Όταν σχηματίζονται γαμέτες στη μείωση, εμφανίζονται κύτταρα με διαφορετικούς συνδυασμούς χρωμοσωμάτων, οπότε μετά τη γονιμοποίηση νέοι οργανισμοί συνδυάζουν τα χαρακτηριστικά του πατέρα και της μητέρας σε διάφορους συνδυασμούς. Ως αποτέλεσμα, η κληρονομική ποικιλομορφία των οργανισμών αυξάνεται σημαντικά.

45. Ποια μέθοδος αναπαραγωγής εξελίχθηκε νωρίτερα; Δώστε στοιχεία.

Πιο αρχαία με εξελικτικούς όρους είναι η ασεξουαλική αναπαραγωγή. Απόδειξη αυτού είναι το γεγονός ότι αυτός ο τύπος αναπαραγωγής είναι χαρακτηριστικός των προκαρυωτικών - βακτηρίων και κυανοβακτηρίων - των πρώτων οργανισμών που εμφανίστηκαν στη Γη.
Σε αυτή την περίπτωση, τα κύτταρα λαμβάνουν τις ίδιες κληρονομικές πληροφορίες που περιέχονταν στο αρχικό (μητρικό) κύτταρο.

46. ​​Να αιτιολογήσετε το εξελικτικό πλεονέκτημα της σεξουαλικής αναπαραγωγής σε σύγκριση με την ασεξουαλική αναπαραγωγή.

Για τα πλεονεκτήματα της σεξουαλικής αναπαραγωγής σε σύγκριση με την ασεξουαλική αναπαραγωγή, δείτε τις απαντήσεις στις ερωτήσεις 44 και 45.

47. Περιγράψτε τα κύρια στάδια της εμβρυϊκής ανάπτυξης. Ποια σημάδια σε διαφορετικά στάδια ανάπτυξης του ανθρώπινου εμβρύου δείχνουν τη ζωική του προέλευση;

Η εμβρυϊκή ανάπτυξη είναι η ανάπτυξη ενός ζώου από το σχηματισμό του ζυγώτη έως τη γέννηση. Πρώτο στάδιο - blastula(γρ. βλάστος– βασικό): το έμβρυο έχει σχήμα πολυκύτταρης μονοστρωματικής μπάλας, κοίλο εσωτερικά. Όλοι οι πυρήνες των κυττάρων βλαστομερών είναι διπλοειδείς και περιέχουν τις ίδιες γενετικές πληροφορίες. Συνήθως υπάρχουν 64 (μερικές φορές 128 ή περισσότερα) βλαστομερή σε μια βλαστούλα. Το μέγεθος της βλάστουλας δεν υπερβαίνει το ζυγώτη. Η κοιλότητα στο εσωτερικό της βλαστούλας είναι πρωταρχική (blastocoel). Δεύτερο επίπεδο - γαστρούλα(γρ. γκαστερ- στομάχι): το έμβρυο είναι δύο στιβάδων, έχει εντερική κοιλότητα, πρωτογενές στοματικό άνοιγμα, δύο στρώματα κυττάρων - εξώδερμα και ενδόδερμα. Ακολουθεί το όψιμο στάδιο της γαστρούλας (σε όλα τα ζώα εκτός από τους σπόγγους και τα συνεντερικά). Σε αυτό το στάδιο, εμφανίζεται το τρίτο στρώμα κυττάρων - το μεσόδερμα, το οποίο βρίσκεται μεταξύ του εξω- και του ενδόδερμου. Αρχικά, μοιάζει με δύο τσέπες, οι κοιλότητες των οποίων αντιπροσωπεύουν μια δευτερεύουσα κοιλότητα σώματος. Στο έμβρυο της χορδής ακολουθεί το στάδιο νευρικά– σχηματίζεται ένα αξονικό σύμπλεγμα που αποτελείται από μια νωτιαία χορδή και μια νευρική πλάκα που βρίσκονται παράλληλα μεταξύ τους. Η νωτιαία χορδή προέρχεται από το ενδόδερμα (ακριβέστερα, από το χορδομεσόδερμα) και η νευρική πλάκα προέρχεται από το εξώδερμα.
Στη συνέχεια, λαμβάνει χώρα διαφοροποίηση των κυττάρων: από το εξώδερμα σχηματίζεται το περιττωματικό επιθήλιο, το σμάλτο των δοντιών, το νευρικό σύστημα και τα αισθητήρια όργανα. Από το ενδόδερμα - εντερικό επιθήλιο, πεπτικοί αδένες, πνεύμονες. Από το μεσόδερμα - σκελετός, μύες, κυκλοφορικό σύστημα, απεκκριτικά όργανα, αναπαραγωγικό σύστημα. Σε όλα τα ζώα και στον άνθρωπο, τα ίδια στρώματα μικροβίων σχηματίζουν τα ίδια όργανα και ιστούς. Αυτό είναι απόδειξη ότι τα βλαστικά στρώματα είναι ομόλογα και έχουν μια ενιαία προέλευση στην εξέλιξη. Η περαιτέρω ανάπτυξη του εμβρύου προχωρά σε αυστηρή εξάρτηση ορισμένων οργάνων από άλλα (νόμος του G. Spemann για την εμβρυϊκή επαγωγή).

48. Ποιο είναι το αντικείμενο της γενετικής και ποια τα καθήκοντα και οι μέθοδοι της;

Η γενετική είναι η επιστήμη των νόμων της κληρονομικότητας και της μεταβλητότητας των οργανισμών. Η γενετική αναπτύσσει μεθόδους για τον έλεγχο αυτών των διεργασιών. Περιλαμβάνει μια σειρά από κλάδους - γενετική μικροοργανισμών, φυτών, ζώων, ανθρώπων. Οι γενετικές μέθοδοι χρησιμοποιούνται, για παράδειγμα, στην ιατρική (ιατρική γενετική). Η γενετική σχετίζεται στενά με τη μοριακή βιολογία, την κυτταρολογία, τις εξελικτικές μελέτες και την επιλογή.
Τα αποτελέσματα που λαμβάνονται στη γενετική έρευνα έχουν μεγάλη σημασία για την ιατρική, τη γενετική μηχανική, τη βιοτεχνολογία και άλλους τομείς.
Διαφορετικά τμήματα γενετικής χρησιμοποιούν διαφορετικές μεθόδους: υβριδολογικές στη γενετική φυτών, γενεαλογικές, δίδυμες, κυτταρογενετικές, βιοχημικές στην ανθρώπινη γενετική κ.λπ.

49. Δώστε έναν ορισμό της κληρονομικότητας και αποκαλύψτε το περιεχόμενό της χρησιμοποιώντας συγκεκριμένα παραδείγματα.

Κληρονομικότητα είναι η ικανότητα των οργανισμών να μεταδίδουν τα χαρακτηριστικά και τα αναπτυξιακά τους χαρακτηριστικά στην επόμενη γενιά, δηλ. αναπαράγουν το δικό τους είδος. Η κληρονομικότητα είναι αναπόσπαστη ιδιότητα της ζωντανής ύλης. Οφείλεται στη σχετική σταθερότητα (δηλαδή, στη σταθερότητα της δομής) των μορίων του DNA.
Η ύπαρξη κληρονομικότητας επιβεβαιώνεται από την ομοιότητα των εξωτερικών και εσωτερικών χαρακτηριστικών των απογόνων με τα αντίστοιχα χαρακτηριστικά των μητρικών οργανισμών.

50. Αποκαλύψτε την καθολική φύση του κώδικα της κληρονομικότητας ως απόδειξη της υλικής ενότητας της ζωντανής φύσης.

Ο κληρονομικός (γενετικός) κώδικας είναι ένα ενοποιημένο σύστημα για την «καταγραφή» κληρονομικών πληροφοριών στο μόριο του DNA με τη μορφή μιας ακολουθίας νουκλεοτιδίων. Αυτός ο κώδικας είναι καθολικός για όλους τους οργανισμούς. Οι πιο σημαντικές ιδιότητες ενός κώδικα είναι η τριπλότητα, η καθολικότητα και η ειδικότητα (βλ. επίσης ερωτήσεις 27 και 29).

51. Ποια είναι η κυτταρολογική βάση των προτύπων κληρονομικότητας;

Η κυτταρολογία είναι μια επιστήμη που μελετά τη δομή και τη λειτουργία των κυττάρων. Την εποχή που ο G. Mendel δημοσίευσε τις παρατηρήσεις του σχετικά με τη φύση της κληρονομικότητας των χαρακτηριστικών στα μπιζέλια (1865), δεν μπορούσε να γνωρίζει για τη δομή των γαμετών, τη μίτωση, τη μείωση, τη δομή και το σκοπό του DNA κ.λπ. Η ανάπτυξη της κυτταρολογίας και άλλων βιολογικών επιστημών κατέστησε δυνατό να διαπιστωθεί ότι τα χρωμοσώματα αποτελούνται κυρίως από μόρια DNA, ότι τα γονίδια είναι τμήματα DNA, ότι κάθε κύτταρο του σώματος περιέχει ένα διπλό σύνολο χρωμοσωμάτων (ένα από κάθε γονέα) και επομένως δύο γονίδια, που καθορίζουν κάθε χαρακτηριστικό, με μόνη εξαίρεση τα σεξουαλικά κύτταρα (γαμήτες). Όλες αυτές οι πληροφορίες κατέστησαν δυνατή την παροχή μιας κυτταρολογικής βάσης για τις ανακαλύψεις του G. Mendel.
Ας εξετάσουμε την κυτταρολογική βάση της μονουβριδικής διασταύρωσης, δηλαδή μια τέτοια διασταύρωση όταν δύο φυτά μπιζελιού που ανήκουν σε καθαρές γραμμές διαφέρουν μόνο σε ένα χαρακτηριστικό, για παράδειγμα, το χρώμα των σπόρων (μπιζέλια). Σε αυτή την περίπτωση, τα μητρικά φυτά χαρακτηρίζονται με το λατινικό γράμμα P (από τα αγγλικά. γονείς- γονείς), ένα θηλυκό - ένα ζώδιο (καθρέφτης της Αφροδίτης), ένα αρσενικό - ένα ζώδιο (ασπίδα και δόρυ του Άρη). Η διασταύρωση υποδεικνύεται με το σύμβολο πολλαπλασιασμού x, τα φυτά της πρώτης γενιάς χαρακτηρίζονται με το σύμβολο F 1 - (από λατ. φιλία- γιοι). Το κυρίαρχο χρώμα των σπόρων, στην περίπτωση αυτή το κίτρινο, ονομάζεται κυρίαρχο(από λατ. κυριαρχούν- Mr.) και συμβολίζονται με το κεφαλαίο γράμμα A, και το κλειστό χρώμα, σε αυτήν την περίπτωση πράσινο, - υποχωρητικός(από λατ. recessivus- υποχώρηση) και συμβολίζονται με μικρό γράμμα α.
Έχοντας υιοθετήσει τέτοιες σημειώσεις, η μονουβριδική διασταύρωση μπορεί να απεικονιστεί ως εξής.

Δεδομένου ότι κατά τη διάρκεια του σχηματισμού των γαμετών ο αριθμός των χρωμοσωμάτων (και επομένως γονιδίων) σε αυτά τα κύτταρα μειώνεται κατά το ήμισυ, κάθε γαμετής θα περιέχει μόνο ένα γονίδιο χρώματος σπόρων: είτε "κίτρινο" ή "πράσινο". Όταν σχηματίζονται υβρίδια πρώτης γενιάς (από ιβρίδα- διασταύρωση) οι γαμέτες συγχωνεύονται, το διπλοειδές σύνολο χρωμοσωμάτων αποκαθίσταται και κάθε κύτταρο F 1 φέρει γονίδια τόσο για κίτρινους όσο και για πράσινους σπόρους. Αλλά μόνο το κίτρινο χρώμα θα εμφανιστεί στον φαινότυπο, το οποίο σε αυτή την περίπτωση είναι κυρίαρχο. Αυτό το μοτίβο, που ανακάλυψε ο G. Mendel, ονομάστηκε κανόνες κυριαρχίας, ή Ο πρώτος νόμος του Μέντελ.

52. Αποκαλύψτε τους λόγους που εμποδίζουν την ανταλλαγή γονιδίων μεταξύ οργανισμών διαφορετικών ειδών.

Μία από τις πιο σημαντικές ιδιότητες κάθε τύπου είναι το λεγόμενο αναπαραγωγική απομόνωση, δηλαδή η παρουσία ειδικών μηχανισμών που εμποδίζουν την εισαγωγή γονιδίων από ένα ξένο είδος στη δική του γονιδιακή δεξαμενή. Αν δεν υπήρχαν τέτοιοι μηχανισμοί, τότε το είδος δεν θα μπορούσε να υπάρξει ως εξελικτική μονάδα. Ιδιαίτερα σημαντική είναι η αναπαραγωγική απομόνωση στενά συγγενών ειδών, η πιθανότητα διασταύρωσης η οποία είναι μεγαλύτερη από αυτή των γενετικά απομακρυσμένων. Η προστασία από την εισροή ξένων γονιδίων μπορεί να επιτευχθεί με διάφορους τρόπους.
Για παράδειγμα, ο χρόνος ωρίμανσης γαμετών μπορεί να διαφέρει σε στενά συγγενικά είδη. Έτσι, ο χρόνος ωοτοκίας δεν συμπίπτει για στενά συγγενικά είδη ψαριών που αναπαράγονται στα ίδια μέρη. Οι τοποθεσίες αναπαραγωγής μπορεί να μην είναι οι ίδιες. Για παράδειγμα, διαφορετικοί τύποι βατράχων γεννούν αυγά σε διαφορετικά υδάτινα σώματα: λακκούβες, λίμνες, ποτάμια κ.λπ. Μια μορφή απομόνωσης μπορεί να είναι ένας προτιμώμενος βιότοπος: ορισμένοι τύποι νεραγκούλων αναπτύσσονται σε λιβάδια, άλλοι σε βάλτους και άλλοι σε παρυφές δασών. Επιπλέον, το ωάριο είναι συνήθως σε θέση να αναγνωρίσει το σπέρμα αρσενικών ατόμων του δικού του είδους και το «ξένο» σπέρμα δεν μπορεί να το διεισδύσει. Εάν συμβεί αυτό και γεννηθεί ένα μεσοειδικό υβρίδιο, τότε συνήθως είναι είτε μη βιώσιμο είτε στείρο. Για παράδειγμα, ένα υβρίδιο αλόγου και γαϊδάρου - μουλάρι, που χαρακτηρίζεται από μεγάλη αντοχή, είναι στείρο λόγω του γεγονότος ότι τα μη ομόλογα χρωμοσώματα του γαϊδάρου και του αλόγου δεν μπορούν να συζευχθούν κατά τη διαδικασία της μείωσης και του σχηματισμού πλήρους φθαρμένοι γαμέτες σε ένα μουλάρι είναι αδύνατο.
Έτσι, ένα ολόκληρο σύνολο μηχανισμών αναπαραγωγικής απομόνωσης δημιουργεί αξιόπιστη προστασία έναντι της διείσδυσης οποιουδήποτε τύπου ξένων γονιδίων στη γονιδιακή δεξαμενή. Αυτό καθιστά κάθε είδος ένα σταθερό στάδιο στην εξέλιξη του οργανικού κόσμου, που στην πραγματικότητα υπάρχει για πολύ μεγάλες χρονικές περιόδους.

53. Περιγράψτε τις έννοιες «γονίδιο», «αλληλόμορφο», «ομοζυγώτης», «ετεροζυγώτης», «κυριαρχία», «υπόλειψη» και επεξηγήστε τις με παραδείγματα.

Οι όροι που αναφέρονται στην ερώτηση υποδηλώνουν τις βασικές έννοιες της γενετικής - την επιστήμη της κληρονομικότητας και της μεταβλητότητας.
Γονίδιο(από γρ. γένος- γένος, προέλευση) είναι ένα τμήμα ενός μορίου DNA που καθορίζει την κληρονομικότητα ενός συγκεκριμένου χαρακτηριστικού. Δεδομένου ότι τα μόρια του DNA συστρέφονται σε χρωμοσώματα κατά τη διαδικασία της διαίρεσης, μπορούμε να πούμε ότι ένα γονίδιο είναι ένα τμήμα ενός χρωμοσώματος.
Δεδομένου ότι τα σωματικά κύτταρα των οργανισμών περιέχουν ένα διπλό (διπλοειδές) σύνολο ομόλογων χρωμοσωμάτων, ένα από κάθε γονικό άτομο, επομένως, υπάρχουν δύο γονίδια που καθορίζουν την ανάπτυξη κάθε χαρακτηριστικού στο κύτταρο. Εντοπίζονται σε αυστηρά καθορισμένες περιοχές ομόλογων χρωμοσωμάτων - τόπων. Τα γονίδια που είναι υπεύθυνα για την ανάπτυξη ενός συγκεκριμένου χαρακτηριστικού και βρίσκονται στους ίδιους τόπους ομόλογων χρωμοσωμάτων ονομάζονται αλληλόμορφα γονίδια, ή αλληλόμορφο. Όλοι οι γαμέτες σε ένα άτομο της αμιγούς γραμμής ΑΑ (ή καθαρής φυλής) είναι πανομοιότυποι, δηλαδή περιέχουν το γονίδιο Α. Αυτά τα άτομα ονομάζονται ομόζυγοςσε αυτή τη βάση (από γρ. homos– ίσο). Τα άτομα με γονίδια Αα σχηματίζουν δύο τύπους γαμετών Α και α σε αναλογία 1:1. Τέτοια άτομα λέγονται ετερόζυγος(από τα ελληνικά ετερός- διάφορα). Η κυρίαρχη παραλλαγή ενός χαρακτηριστικού από δύο πιθανά ονομάζεται κυρίαρχο(από λατ. κυριαρχούν- κύριος), και το καταπιεσμένο - υποχωρητικός(από λατ. recessivus– υποχώρηση). Για παράδειγμα, όταν εξέτασε το χρώμα των σπόρων μπιζελιού, ο G. Mendel διαπίστωσε ότι το κίτρινο χρώμα τους κυριαρχεί έναντι του πράσινου.

54. Να ορίσετε τις έννοιες «φαινότυπος» και «γονότυπος». Ποια είναι η θεμελιώδης διαφορά τους; Πώς σχετίζεται ο γονότυπος με τον φαινότυπο από την άποψη της μοριακής βιολογίας και της εξελικτικής θεωρίας;

Το σύνολο όλων των χαρακτηριστικών ενός οργανισμού, εξωτερικών και εσωτερικών, ονομάζεται φαινότυπος. Το σύνολο όλων των γονιδίων ενός οργανισμού ονομάζεται γονότυπος. Τα γονίδια μεταβιβάζονται από τους οργανισμούς από γενιά σε γενιά χωρίς να αλλάζουν. Αλλαγές συμβαίνουν μόνο με μεταλλάξεις, οι οποίες είναι σπάνιες. Ωστόσο, οι εκδηλώσεις της δράσης των γονιδίων και η φύση του αναδυόμενου χαρακτηριστικού εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τις περιβαλλοντικές συνθήκες. Έτσι, ο φαινότυπος καθορίζεται από τον γονότυπο και τις περιβαλλοντικές συνθήκες. Αυστηρά μιλώντας, δεν είναι το ίδιο το χαρακτηριστικό που κληρονομείται, αλλά η ικανότητα του οργανισμού να επιδεικνύει το χαρακτηριστικό υπό ορισμένες συνθήκες ζωής.
Το γονίδιο καθορίζει τη δομή μιας μεμονωμένης πρωτεΐνης, συνήθως με σημαντικές ιδιότητες για τον οργανισμό, όπως η ενζυματική δραστηριότητα. Μέσω της σύνθεσης πρωτεϊνών ή της ρύθμισης άλλων σημαντικών διεργασιών με τη βοήθεια ενζύμων, πραγματοποιείται η εκδήλωση ενός ή του άλλου χαρακτηριστικού.

55. Ποιο είδος σταυρού ονομάζεται μονοϋβριδικό και ποια είναι η κυτταρολογική του βάση; Ποιοι κανόνες και μοτίβα εμφανίζονται κατά τη μονουβριδική διασταύρωση; Εικονογραφήστε τα με παραδείγματα.

Μονοϋβρίδιο είναι η διασταύρωση δύο οργανισμών που διαφέρουν μεταξύ τους μόνο σε ένα χαρακτηριστικό. Ήταν με τη μονοϋβριδική διασταύρωση που ο G. Mendel ξεκίνησε την έρευνά του στους νόμους της κληρονομικότητας. Σταύρωσε δύο φυτά μπιζελιού, που διέφεραν μεταξύ τους μόνο στο χρώμα των μπιζελιών: κίτρινο και πράσινο. Στην πρώτη γενιά, όλα τα μπιζέλια ήταν κίτρινα. Έτσι, ο G. Mendel διαπίστωσε ότι το κίτρινο χρώμα των σπόρων καταστέλλει το πράσινο χρώμα, ή κυριαρχεί. Αυτό το μοτίβο ονομάζεται κανόνες κυριαρχίαςκαι μερικές φορές λέγεται Ο πρώτος νόμος του Μέντελ(βλ. απάντηση στην ερώτηση 51).
Ωστόσο, ο G. Mendel δεν σταμάτησε να αναλύει τη μελέτη του χρώματος του αρακά στην πρώτη γενιά. Διασταύρωσε δύο ετερόζυγα φυτά από την πρώτη γενιά. Στη δεύτερη γενιά, έγινε διάσπαση και τα φυτά εμφανίστηκαν όχι μόνο με κίτρινους, αλλά και πράσινους σπόρους σε αναλογία 3:1.

Αυτό το μοτίβο ονομάζεται κανόνες για τον διαχωρισμό υβριδίων δεύτερης γενιάς, ή Ο δεύτερος νόμος του Μέντελ. Ο Μέντελ διαπίστωσε επίσης ότι τα σχέδια που ανακάλυψε δεν ισχύουν μόνο για το χρώμα των σπόρων, αλλά και για το χρώμα των λουλουδιών, το σχήμα των σπόρων κ.λπ.
Μπορούν να εξαχθούν ορισμένα συμπεράσματα από πειράματα μονουβριδικής διασταύρωσης.

1. Οι οργανισμοί περνούν γονίδια από γενιά σε γενιά χωρίς να τα αλλάζουν. Αυτό επιβεβαιώνεται από το γεγονός ότι στην πρώτη γενιά δεν υπήρχαν πράσινα μπιζέλια, αλλά το γονίδιο a, που καθορίζει αυτό το χρώμα, μεταφέρθηκε χωρίς αλλαγές από το F 1 στο F 2, όπου οι σπόροι των υπολειπόμενων ομοζυγωτών aa είναι πράσινοι.

2. Ένα από τα γονίδια που καθορίζουν κάθε χαρακτηριστικό καταστέλλει το άλλο, δηλαδή το κυριαρχεί. Αυτό το μεντελιανό συμπέρασμα ισχύει για τα χαρακτηριστικά του μπιζελιού, αλλά μπορεί να υπάρχουν και άλλες σχέσεις μεταξύ των γονιδίων.

3. Λαμβάνοντας υπόψη τα μοτίβα διαχωρισμού που εμφανίζονται κατά τη διασταύρωση δύο ετερόζυγων ατόμων μπιζελιού, ο Mendel πρότεινε ότι οι κληρονομικοί παράγοντες (που τώρα ονομάζουμε γονίδια) δεν αλλάζουν ή αναμειγνύονται κατά το σχηματισμό υβριδίων, παραμένοντας αμετάβλητοι. Η επικοινωνία μεταξύ των γενεών πραγματοποιείται μόνο μέσω των σεξουαλικών κυττάρων - γαμετών. Έχοντας ανακαλύψει την εμφάνιση στο F 2 του 25% των ατόμων με ένα υπολειπόμενο χαρακτηριστικό των γονέων τους - πράσινους σπόρους - ο Mendel διαπίστωσε ότι αυτό μπορεί να συμβεί μόνο εάν πληρούται η ακόλουθη προϋπόθεση: όταν σχηματίζονται γεννητικά κύτταρα, μόνο ένας κληρονομικός παράγοντας (δηλ. γονίδιο ) από το αλληλόμορφο κύτταρο μπαίνει το καθένα τους ζευγάρια. Αυτή είναι η διατύπωση της υπόθεσης του Μέντελ, που ονομάζεται νόμος της καθαρότητας των γαμετών.
Η κυτταρολογική λογική αυτού του νόμου είναι ότι κατά τον σχηματισμό των γεννητικών κυττάρων, εμφανίζεται μείωση, ως αποτέλεσμα της οποίας σχηματίζονται τέσσερις απλοειδείς γαμέτες (n) από ένα διπλοειδές κύτταρο (2n). Φυσικά, σε ένα μόνο σύνολο χρωμοσωμάτων γαμετών μπορεί να υπάρχει μόνο ένα γονίδιο που καθορίζει οποιοδήποτε χαρακτηριστικό (ένα αλληλικό ζεύγος).

56. Ποιοι κανόνες και μοτίβα εμφανίζονται κατά τη διυβριδική διασταύρωση; Εικονογραφήστε τα με παραδείγματα.

Στη φύση, οι οργανισμοί του ίδιου είδους διαφέρουν μεταξύ τους με πολλούς τρόπους. Επομένως, η μονουβριδική διασταύρωση, όπως και η διυβριδική διασταύρωση, μπορεί να παρατηρηθεί μόνο σε πείραμα. Ποια είναι τα πρότυπα κληρονομικότητας στην περίπτωση που οι οργανισμοί διαφέρουν σε δύο χαρακτηριστικά, δηλαδή στη διυβριδική διασταύρωση;
Ο G. Mendel επέλεξε δύο μητρικά ομόζυγα φυτά, που διέφεραν μόνο στο χρώμα (κίτρινο και πράσινο) και στο σχήμα (λείο και ζαρωμένο) των σπόρων. Σε αυτή την περίπτωση, το κίτρινο χρώμα (Α) και το λείο σχήμα (Β) κυριαρχούν, ενώ το πράσινο χρώμα (α) και το ρυτιδωμένο σχήμα (β) είναι υπολειπόμενα χαρακτηριστικά.

Έτσι, ως αποτέλεσμα της διασταύρωσης στην πρώτη γενιά (F 1), σχηματίζονται ετερόζυγα άτομα AaBb που περιέχουν γονίδια τόσο για κυρίαρχα όσο και για υπολειπόμενα χαρακτηριστικά. Σύμφωνα με τον κανόνα κυριαρχίας, θα έχουν κίτρινο λείο μπιζέλι.
Κάθε φυτό στο F 1 παράγει τέσσερις τύπους γαμετών: συγκεκριμένα, 25% AB, Ab, aB και ab. Κατά τη διασταύρωση, όλες οι πιθανές τυχαίες συγχωνεύσεις αυτών των τεσσάρων τύπων γαμετών μπορούν να απεικονιστούν χρησιμοποιώντας το λεγόμενο πλέγμα Punnett. Στα 16 τετράγωνά του αναγράφονται οι γονότυποι και οι φαινότυποι που σχηματίζονται στο F 2 κατά τη διυβριδική διασταύρωση.

Από την εξέταση των αποτελεσμάτων αυτής της διασταύρωσης, είναι προφανές ότι σύμφωνα με το φαινότυπο, οι απόγονοι χωρίζονται σε 4 ομάδες: 9 κίτρινες λείες, 3 κίτρινες ζαρωμένοι, 3 πράσινοι λείοι, 1 πράσινοι ζαρωμένοι. Αν όμως θεωρήσουμε το σχίσιμο σύμφωνα με ένα χαρακτηριστικό, δηλαδή το χρώμα των σπόρων, τότε η αναλογία κίτρινου προς πράσινο και λείου προς ζαρωμένο θα είναι 12:4 = 3:1, όπως συμβαίνει με το μονουβριδικό σταύρωμα. Αυτό το μοτίβο ονομάζεται ανεξάρτητους κανόνες διαχωρισμού, ή ανεξάρτητος συνδυασμός χαρακτηριστικών. Αργότερα άρχισαν να της τηλεφωνούν Ο τρίτος νόμος του Μέντελ. Η διατύπωση αυτού του κανόνα είναι η εξής: όταν διασταυρώνονται δύο ομόζυγα άτομα που διαφέρουν μεταξύ τους σε δύο ζεύγη χαρακτηριστικών, ο διαχωρισμός για κάθε ζεύγος χαρακτηριστικών γίνεται ανεξάρτητα από τα άλλα ζεύγη. Θα πρέπει αμέσως να αναφερθεί ότι αυτός ο κανόνας ισχύει μόνο εάν τα γονίδια των υπό εξέταση ζευγών χαρακτηριστικών βρίσκονται σε διαφορετικά ζεύγη ομόλογων χρωμοσωμάτων.

57. Αποκαλύψτε την ουσία του νόμου της καθαρότητας των γαμετών. Ποια είναι η κυτταρολογική του βάση;

Λαμβάνοντας υπόψη τα μοτίβα διαχωρισμού που εμφανίζονται κατά τη διασταύρωση δύο ετερόζυγων ατόμων μπιζελιού, που διαφέρουν μόνο στο χρώμα των σπόρων, ο Mendel πρότεινε ότι οι κληρονομικοί παράγοντες (που τώρα ονομάζουμε γονίδια) δεν αλλάζουν ή αναμειγνύονται κατά το σχηματισμό υβριδίων, παραμένοντας αμετάβλητοι. Η επικοινωνία μεταξύ των γενεών πραγματοποιείται μόνο μέσω των σεξουαλικών κυττάρων - γαμετών. Έχοντας ανακαλύψει την εμφάνιση στο F 2 του 25% των ατόμων με ένα υπολειπόμενο χαρακτηριστικό των γονέων τους - πράσινους σπόρους, ο Mendel διαπίστωσε ότι αυτό μπορεί να συμβεί μόνο εάν πληρούται η ακόλουθη προϋπόθεση: όταν σχηματίζονται γεννητικά κύτταρα, μόνο ένας κληρονομικός παράγοντας (δηλ. γονίδιο ) από ένα ζεύγος αλληλόμορφων μπαίνει το καθένα από αυτά . Αυτή είναι η διατύπωση της υπόθεσης του Μέντελ, η οποία αργότερα έγινε γνωστή ως νόμος της καθαρότητας των γαμετών. Η κυτταρολογική λογική αυτού του νόμου είναι ότι κατά τον σχηματισμό των γεννητικών κυττάρων, εμφανίζεται μείωση, ως αποτέλεσμα της οποίας σχηματίζονται τέσσερις απλοειδείς γαμέτες (n) από ένα διπλοειδές κύτταρο (2n). Φυσικά, σε ένα μόνο σύνολο χρωμοσωμάτων γαμετών μπορεί να υπάρχει μόνο ένα γονίδιο, το οποίο καθορίζει οποιοδήποτε χαρακτηριστικό (ένα αλληλικό ζεύγος).

58. Πώς εκδηλώνεται η πολλαπλή δράση των γονιδίων και ποιοι είναι οι λόγοι αυτού του φαινομένου;

Στα πειράματά του ο G. Mendel μελέτησε τον αρακά. Αυτά τα χαρακτηριστικά των μπιζελιών, η κληρονομικότητα των οποίων μελετήθηκε από τον G. Mendel - το χρώμα ή το σχήμα των σπόρων - καθορίζονται από μεμονωμένα γονίδια. Ωστόσο, ένα γονίδιο δεν καθορίζει πάντα την κληρονομικότητα μόνο ενός χαρακτηριστικού. Το φαινόμενο όταν ένα γονίδιο είναι υπεύθυνο για την ανάπτυξη ενός αριθμού χαρακτηριστικών ονομάζεται πολλαπλή γονιδιακή δράση. Για παράδειγμα, ένα ελάττωμα σε ένα γονίδιο οδηγεί στην ανάπτυξη του συνδρόμου Marfan: σε ασθενείς - εύκαμπτα μακριά δάχτυλα ("δάχτυλα αράχνης"), εξάρθρωση του φακού του ματιού, διαταραχή στη δομή της καρδιάς. Σε αυτή την περίπτωση, η βάση όλων αυτών των σημείων είναι η λανθασμένη ανάπτυξη των συνδετικών ιστών, που προκαλείται από τη δράση ενός μόνο γονιδίου.

59. Αποκαλύψτε την ουσία της ανάλυσης της διασταύρωσης. Ποια είναι η πρακτική σημασία του;

Ο γονότυπος είναι το σύνολο όλων των γονιδίων και ο φαινότυπος είναι το σύνολο όλων των χαρακτηριστικών ενός οργανισμού. Επιπλέον, εάν ο φαινότυπος είναι κυρίαρχος, είναι αδύνατο να προσδιοριστεί ο γονότυπος. Για παράδειγμα, τα φυτά μπιζελιού που έχουν κίτρινους σπόρους μπορούν να έχουν και γονότυπους Αα και ΑΑ. Για να διαπιστωθεί εάν ένα τέτοιο φυτό είναι ομόζυγο ή ετερόζυγο, πραγματοποιείται μια αναλυτική διασταύρωση. Για να γίνει αυτό, ένα φυτό με άγνωστο γονότυπο διασταυρώνεται με ένα ομόζυγο φυτό με το υπολειπόμενο χαρακτηριστικό αα. Εάν το άτομο που αναλύθηκε έχει ένα ομόζυγο σύνολο γονιδίων - ΑΑ, τότε στην πρώτη γενιά δεν θα συμβεί διάσπαση.
Εάν το υπό μελέτη φυτό είναι ετερόζυγο Αα, τότε στην πρώτη γενιά θα εμφανιστούν άτομα με υπολειπόμενο χαρακτηριστικό, δηλαδή με πράσινους σπόρους.

Με αυτόν τον τρόπο μπορείτε να καθορίσετε τον άγνωστο γονότυπο ενός ατόμου με κυρίαρχο φαινότυπο.

60. Ποια είναι η ουσία του τρίτου νόμου του G. Mendel και ποια τα κυτταρολογικά του θεμέλια;

Δείτε την απάντηση στην ερώτηση 57.

61. Επεκτείνετε τις κύριες διατάξεις της χρωμοσωμικής θεωρίας της κληρονομικότητας. Ποια είναι η ουσία του νόμου του Τ. Μόργκαν;

Το 1910-1920 Ο Αμερικανός γενετιστής Thomas Morgan διατύπωσε τη χρωμοσωμική θεωρία της κληρονομικότητας.
Σύμφωνα με αυτή τη θεωρία, τα γονίδια είναι τμήματα χρωμοσωμάτων. Εκείνοι. Ένα χρωμόσωμα είναι μια ομάδα γονιδίων που συνδέονται σε σειρά - μια ομάδα σύνδεσης. Τώρα γνωρίζουμε ότι ένα χρωμόσωμα είναι ένα μόριο DNA και, επομένως, ένα γονίδιο είναι ένα τμήμα αυτού του μορίου. Όλα τα κύτταρα οργανισμών του ίδιου είδους περιέχουν έναν ορισμένο αριθμό ζευγαρωμένων (ομόλογων) χρωμοσωμάτων - 2n. Ο αριθμός n για τους ανθρώπους είναι 23. Έτσι, τα κύτταρά μας περιέχουν 46 χρωμοσώματα, και μόνο τα σεξουαλικά κύτταρα - σπέρμα και ωάρια - έχουν 23. Κάθε γονίδιο έχει μια αυστηρά καθορισμένη θέση στο χρωμόσωμα. Αυτό το μέρος ονομάζεται τόποςαυτού του γονιδίου.
Τα γονίδια που βρίσκονται στο ίδιο χρωμόσωμα κληρονομούνται μαζί και για τα γνωρίσματα που καθορίζονται από αυτά τα γονίδια, ο νόμος του Mendel για την ανεξάρτητη κληρονομικότητα των χαρακτηριστικών δεν ισχύει. Το φαινόμενο της κοινής κληρονομικότητας γονιδίων που βρίσκονται στο ίδιο χρωμόσωμα ονομάζεται συνδεδεμένη κληρονομικότητα ή Ο νόμος του Μόργκαν. Ένα ετερόζυγο άτομο που έχει δύο γονίδια σε ένα χρωμόσωμα

θα παράγει δύο τύπους γαμετών Α ΒΚαι α βσε αναλογία 1:1. Ωστόσο, εκτός από τέτοιους γαμέτες, μπορούν να σχηματιστούν γαμέτες σε μικρές ποσότητες α ΒΚαι Α β, αφού τα αλληλόμορφα γονίδια a και A ή b και B μπορούν να αλλάξουν θέση, μετακινώντας από το ένα ομόλογο χρωμόσωμα στο άλλο. Αυτό το φαινόμενο, που ανακαλύφθηκε επίσης από τον Morgan, ονομάστηκε διασταύρωση ομόλογων χρωμοσωμάτων, ή πέρασμα.

62. Ποια είναι η κυτταρογενετική βάση και η βιολογική σημασία της διαδικασίας διασταύρωσης;

Σύμφωνα με το νόμο του T. Morgan, τα γονίδια που βρίσκονται στο ίδιο χρωμόσωμα κληρονομούνται μαζί, δηλ. συμπλέκονται. Ωστόσο, αποδείχθηκε ότι ο νόμος του Morgan μερικές φορές παραβιάζεται όταν τα χρωμοσώματα διασταυρώνονται ή διασταυρώνονται. Ένα ετερόζυγο άτομο, που έχει δύο γονίδια Α και Β σε ένα από τα δύο ομόλογα χρωμοσώματα και γονίδια a και b στο άλλο από αυτά, σύμφωνα με το νόμο του Morgan, μπορεί να σχηματίσει δύο τύπους γαμετών:

Ωστόσο, στην πραγματικότητα, εκτός από τέτοιους γαμέτες, σχηματίζεται και ένας ορισμένος αριθμός γαμετών α ΒΚαι Α β, δηλαδή παραβιάζεται ο νόμος του Μόργκαν. Αυτό συμβαίνει κατά την πρόφαση της πρώτης διαίρεσης της μείωσης, όταν τα ομόλογα χρωμοσώματα ενώνονται και συζευγνύονται. Κατά τη διαδικασία της σύζευξης, μπορούν να ανταλλάξουν περιοχές με αλληλικά γονίδια.

Όσο πιο μακριά βρίσκονται τα γονίδια στο χρωμόσωμα, τόσο μεγαλύτερη είναι η πιθανότητα διασταύρωσης μεταξύ τους και τόσο υψηλότερο είναι το ποσοστό των γαμετών με ανασυνδυασμό γονιδίων, πράγμα που σημαίνει ότι τόσο μεγαλύτερο είναι το ποσοστό των απογόνων που διαφέρουν από τους γονείς τους. Έτσι, η διασταύρωση είναι μια σημαντική πηγή συνδυαστικής παραλλαγής.

63. Περιγράψτε τον χρωμοσωμικό μηχανισμό προσδιορισμού του φύλου σε ανθρώπους και ζώα.

Τα κύτταρα των οργανισμών περιέχουν ένα διπλό σύνολο ομόλογων χρωμοσωμάτων, που ονομάζονται αυτοσώματα, και δύο φυλετικά χρωμοσώματα. Τα κύτταρα των θηλυκών ατόμων περιέχουν δύο ομόλογα φυλετικά χρωμοσώματα, τα οποία συνήθως ονομάζονται XX. Στα κύτταρα των αρσενικών ατόμων, τα φυλετικά χρωμοσώματα δεν είναι ζευγαρωμένα - το ένα από αυτά χαρακτηρίζεται X και το άλλο Υ. Έτσι, το σύνολο χρωμοσωμάτων σε άνδρες και γυναίκες διαφέρει κατά ένα χρωμόσωμα. Οι γυναίκες έχουν 44 αυτοσώματα και δύο φυλετικά χρωμοσώματα XX σε κάθε κύτταρο του σώματος (εκτός από τα φυλετικά χρωμοσώματα) και οι άνδρες έχουν τα ίδια 44 αυτοσώματα και δύο φυλετικά χρωμοσώματα Χ και Υ. Όταν σχηματίζονται σεξουαλικά κύτταρα, εμφανίζεται μείωση και ο αριθμός των χρωμοσωμάτων στο το σπέρμα και τα ωάρια μειώνονται κατά δύο φορές. Στις γυναίκες, όλα τα ωάρια έχουν το ίδιο σύνολο χρωμοσωμάτων: 22 αυτοσώματα και ένα χρωμόσωμα Χ. Στους άνδρες, δύο τύποι σπερματοζωαρίων σχηματίζονται σε αναλογία 1:1 - 22 αυτοσώματα και Χ-ή 22 αυτοσώματα και χρωμόσωμα Υ. Εάν, κατά τη διάρκεια της γονιμοποίησης, ένα σπέρμα που περιέχει ένα χρωμόσωμα Χ διεισδύσει στο ωάριο, θα εμφανιστεί ένα θηλυκό έμβρυο και εάν ένα σπέρμα που περιέχει ένα χρωμόσωμα Υ, θα σχηματιστεί ένα αρσενικό έμβρυο.
Έτσι, ο προσδιορισμός του φύλου σε ανθρώπους, άλλα θηλαστικά και drosophila εξαρτάται από την παρουσία ή την απουσία του χρωμοσώματος Υ στο σπέρμα που γονιμοποιεί το ωάριο. Η αντίθετη εικόνα παρατηρείται στα πουλιά και σε πολλά ψάρια: το XY είναι το σύνολο των φυλετικών χρωμοσωμάτων στα θηλυκά και το XX στα αρσενικά. Σε ορισμένα έντομα, όπως οι μέλισσες, τα θηλυκά έχουν χρωμοσώματα XX, ενώ τα αρσενικά έχουν μόνο ένα φυλετικό χρωμόσωμα, το Χ και κανένα ζευγαρωμένο. Κατά συνέπεια, ο προσδιορισμός του χρωμοσωμικού φύλου μπορεί να διαφέρει στο ζωικό βασίλειο.

64. Αποκαλύψτε τα χαρακτηριστικά της κληρονομικότητας των φυλετικών χαρακτηριστικών.

Τα φυλετικά χρωμοσώματα Χ και Υ περιέχουν μεγάλο αριθμό γονιδίων. Η κληρονομικότητα των χαρακτηριστικών που ορίζουν ονομάζεται κληρονομικότητα που συνδέεται με το φύλο, και ονομάζεται ο εντοπισμός γονιδίων στα φυλετικά χρωμοσώματα σύνδεση των γονιδίων με το φύλο.
Για παράδειγμα, το ανθρώπινο χρωμόσωμα Χ περιέχει το κυρίαρχο γονίδιο H, το οποίο καθορίζει την πήξη του αίματος. Ένα άτομο που είναι υπολειπόμενα ομόζυγο για αυτό το χαρακτηριστικό αναπτύσσει μια σοβαρή ασθένεια που ονομάζεται αιμορροφιλία, στην οποία το αίμα δεν πήζει και το άτομο μπορεί να πεθάνει από την παραμικρή βλάβη στα αιμοφόρα αγγεία. Δεδομένου ότι υπάρχουν δύο χρωμοσώματα Χ στα κύτταρα των γυναικών, η παρουσία του γονιδίου h σε ένα από αυτά δεν συνεπάγεται ασθένεια, καθώς το δεύτερο από αυτά περιέχει το κυρίαρχο γονίδιο H. Στα κύτταρα των ανδρών υπάρχει μόνο ένα χρωμόσωμα Χ . Εάν υπάρχει το γονίδιο h σε αυτό, τότε ο άνδρας θα αναπτύξει αιμορροφιλία, αφού το χρωμόσωμα Υ δεν είναι ομόλογο με το χρωμόσωμα Χ και δεν περιέχει το γονίδιο H ή h.
Ας γράψουμε ένα διάγραμμα της κληρονομικότητας της αιμορροφιλίας.

Ομοίως, η αχρωματοψία κληρονομείται - μια συγγενής αδυναμία διάκρισης χρωμάτων, πιο συχνά πράσινου και κόκκινου.

65. Πώς εκφράζεται η αλληλεπίδραση των γονιδίων και σε τι οφείλεται αυτό το φαινόμενο;

Όχι πάντα ένα γονίδιο καθορίζει την κληρονομικότητα ενός χαρακτηριστικού. Ο γονότυπος είναι ένα σύστημα γονιδίων που αλληλεπιδρούν. Σε αυτή την περίπτωση, τόσο τα αλληλικά όσο και τα μη αλληλικά γονίδια μπορούν να αλληλεπιδράσουν μεταξύ τους. Η αλληλεπίδραση των αλληλόμορφων γονιδίων σύμφωνα με την αρχή της κυριαρχίας-υποχωρητικότητας συζητήθηκε παραπάνω. Επιπλέον, συχνά εμφανίζεται ατελής κυριαρχία, στην οποία τα ετερόζυγα άτομα διαφέρουν ως προς τον φαινότυπο από τα ομόζυγα. Για παράδειγμα, εάν το Α είναι το γονίδιο για το κυρίαρχο κόκκινο χρώμα και το a είναι το γονίδιο για το υπολειπόμενο λευκό χρώμα του λουλουδιού, τότε ένα άτομο με τον γονότυπο ΑΑ έχει κόκκινα άνθη, το αα έχει λευκά άνθη και το Αα έχει ροζ άνθη.
Συχνά παρατηρούνται οι ακόλουθοι τύποι αλληλεπίδρασης μη αλληλικών γονιδίων.

1. Συμπληρωματικότητα.

Τα κυρίαρχα γονίδια ονομάζονται συμπληρωματικά, παρουσία των οποίων αναπτύσσεται ένα χαρακτηριστικό στον γονότυπο ΑΒ, σε αντίθεση με τις περιπτώσεις του Ab ή του aB, όταν αυτό το χαρακτηριστικό απουσιάζει.

2. Επίσταση.

Σε αυτή την περίπτωση, τα γονίδια ενός αλληλόμορφου καταστέλλουν τη δράση άλλων γονιδίων που δεν είναι αλληλόμορφα σε αυτά.

3. Πολυμερής δράση γονιδίων.

Πολλές ιδιότητες των ζωντανών οργανισμών (μάζα, μέγεθος, γονιμότητα) δεν μπορούν να χωριστούν σε σαφείς φαινοτυπικές κατηγορίες. Τέτοια χαρακτηριστικά ονομάζονται ποσοτικά. Τις περισσότερες φορές ελέγχονται όχι από ένα, αλλά από πολλά ζεύγη μη αλληλικών γονιδίων.
Ποιοι είναι οι λόγοι για την αλληλεπίδραση των γονιδίων; Μια πρωτεΐνη που συντίθεται με τη συμμετοχή ενός γονιδίου μπορεί να είναι ένα ένζυμο απαραίτητο για την εκδήλωση της δράσης μιας άλλης πρωτεΐνης που κωδικοποιείται από ένα εντελώς διαφορετικό γονίδιο. Αυτό μπορεί να εξηγήσει τη συμπληρωματική αλληλεπίδραση των μη αλληλικών γονιδίων. Σε άλλες περιπτώσεις, μια πρωτεΐνη είναι σε θέση να καταστείλει την πρωτεϊνοσύνθεση που συμβαίνει με τη συμμετοχή ενός άλλου γονιδίου - έτσι εκδηλώνεται η επίσταση.
Τα ποσοτικά χαρακτηριστικά είναι στην πραγματικότητα ένα ολόκληρο σύνολο απλούστερων χαρακτηριστικών. Για παράδειγμα, για υψηλή γονιμότητα σε έναν χοίρο, ένας μεγάλος αριθμός ωαρίων πρέπει να ωριμάσει ταυτόχρονα, ο χοίρος πρέπει να έχει ορισμένο μέγεθος μήτρας, μεγάλο αριθμό μαστικών αδένων κ.λπ. Φυσικά, όλα αυτά τα χαρακτηριστικά καθορίζονται από διαφορετικά γονιδιακά αλληλόμορφα.

66. Περιγράψτε τους γνωστούς σας τύπους μεταλλάξεων. Ποια είναι η σημασία τους στην εξελικτική διαδικασία, στην πρακτική δραστηριότητα;

Μερικές φορές, όταν το γενετικό υλικό μεταφέρεται από τους γονείς στους απογόνους, συμβαίνουν ποσοτικές ή ποιοτικές αλλαγές στο DNA και τα θυγατρικά κύτταρα λαμβάνουν ένα σύνολο γονιδίων που διαφέρει από τους γονείς. Τέτοιες αλλαγές στο κληρονομικό υλικό που μεταβιβάζονται στην επόμενη γενιά ονομάζονται μεταλλάξεις(από λατ. mutatio- στροφή). Ένας οργανισμός που έχει αποκτήσει νέες ιδιότητες ως αποτέλεσμα μετάλλαξης ονομάζεται μεταλλαγμένος. Η θεωρία των μεταλλάξεων αναπτύχθηκε στις αρχές του 20ου αιώνα. Ολλανδός κυτταρολόγος Hugo de Vries.
Οι μεταλλάξεις έχουν μια σειρά από ιδιότητες.

1. Εμφανίζονται ξαφνικά· οποιοδήποτε μέρος του γονότυπου μπορεί να μεταλλαχθεί.
2. Πιο συχνά είναι υπολειπόμενα, λιγότερο συχνά - κυρίαρχα.
3. Μπορούν να είναι επιβλαβή, ουδέτερα και ωφέλιμα για τον οργανισμό.
4. Μεταδίδεται από γενιά σε γενιά. Μπορούν να εμφανιστούν υπό την επίδραση τόσο εξωτερικών όσο και εσωτερικών επιρροών.

Οι μεταλλάξεις χωρίζονται σε διάφορους τύπους. Σημείο, ή γενετικήΟι μεταλλάξεις είναι αλλαγές σε μεμονωμένα γονίδια που μπορούν να συμβούν όταν ένα ή περισσότερα ζεύγη νουκλεοτιδίων αντικαθίστανται, διαγράφονται ή εισάγονται σε ένα μόριο DNA.
ΧρωμοσωμικήΟι μεταλλάξεις είναι αλλαγές σε μέρη χρωμοσωμάτων ή ολόκληρα χρωμοσώματα. Τέτοιες μεταλλάξεις μπορεί να συμβούν ως αποτέλεσμα: διαγραφών - απώλειας μέρους ενός χρωμοσώματος. διπλασιασμός – διπλασιασμός οποιουδήποτε μέρους ενός χρωμοσώματος. αναστροφή – περιστροφή τμήματος χρωμοσώματος κατά 180 o. μετατόπιση - αποκοπή μέρους ενός χρωμοσώματος και μετακίνηση του σε μια νέα θέση, για παράδειγμα, ένωση ενός άλλου χρωμοσώματος.
ΓονιδιωματικόΟι μεταλλάξεις συνίστανται στην αλλαγή του αριθμού των χρωμοσωμάτων στο απλοειδές σύνολο. Αυτό μπορεί να συμβεί ως αποτέλεσμα της απώλειας οποιουδήποτε χρωμοσώματος από τον γονότυπο ή, αντίθετα, της αύξησης του αριθμού των αντιγράφων οποιουδήποτε χρωμοσώματος στο απλοειδές σύνολο. Μια ειδική περίπτωση γονιδιωματικών μεταλλάξεων - πολυπλοειδία– αύξηση του αριθμού των χρωμοσωμάτων στον γονότυπο, πολλαπλάσιο του n.
Τα περισσότερα μεταλλαγμένα έχουν μειωμένη βιωσιμότητα και εξαλείφονται μέσω της διαδικασίας της φυσικής επιλογής. Για την εξέλιξη ή την επιλογή νέων φυλών και ποικιλιών, χρειάζονται εκείνα τα σπάνια άτομα που έχουν ευνοϊκές ή ουδέτερες μεταλλάξεις. Η εξελικτική σημασία των μεταλλάξεων έγκειται στο γεγονός ότι δημιουργούν κληρονομικές αλλαγές, που αποτελούν το υλικό για τη φυσική επιλογή.
Οι τεχνητοί μεταλλαξιογόνοι παράγοντες χρησιμοποιούνται ευρέως για την απόκτηση νέων φυλών ζώων, φυτικών ποικιλιών και στελεχών μικροοργανισμών.

67. Δώστε μια αιτιολογημένη αιτιολόγηση για παρόμοιες μεταλλάξεις σε στενά συγγενικά είδη.

Όπως είναι γνωστό, οι μεταλλάξεις αποτελούν τη βάση της κληρονομικής μεταβλητότητας. Ο Ακαδημαϊκός Ν.Ι. Για πολλά χρόνια, ο Βαβίλοφ μελέτησε τα πρότυπα της κληρονομικής μεταβλητότητας σε άγρια ​​και καλλιεργημένα φυτά διαφόρων συστηματικών ομάδων. Αυτές οι μελέτες κατέστησαν δυνατή τη διατύπωση νόμος της ομολογικής σειράς, ή ο νόμος του Βαβίλοφ. Η διατύπωση αυτού του νόμου έχει ως εξής: γενετικά παρόμοια γένη και είδη χαρακτηρίζονται από παρόμοιες σειρές κληρονομικής μεταβλητότητας. Έτσι, γνωρίζοντας ποιες αλλαγές μετάλλαξης συμβαίνουν σε άτομα ενός συγκεκριμένου είδους, μπορεί κανείς να προβλέψει ότι οι ίδιες μεταλλάξεις υπό παρόμοιες συνθήκες θα συμβούν σε συγγενικά είδη και γένη.
N.I. Ο Βαβίλοφ εντόπισε τη μεταβλητότητα πολλών χαρακτηριστικών στα δημητριακά. Από τα 38 διαφορετικά χαρακτηριστικά όλων των φυτών αυτής της οικογένειας, 37 γνωρίσματα βρέθηκαν στη σίκαλη, 37 στο σιτάρι, 35 στη βρώμη και το κριθάρι και 32 στο καλαμπόκι. Η γνώση αυτού του νόμου επιτρέπει στους κτηνοτρόφους να προβλέψουν εκ των προτέρων ποια χαρακτηριστικά θα αλλάξουν σε κάθε φυτό ή άλλου τύπου ως αποτέλεσμα της έκθεσης σε μεταλλαξιογόνους παράγοντες.

68. Χρησιμοποιώντας συγκεκριμένα παραδείγματα, αποκαλύψτε τη σημασία της γενετικής για την ανάπτυξη της εξελικτικής διδασκαλίας, της επιλογής, της ιατρικής και της διατήρησης της φύσης.

Οι σύγχρονες εξελικτικές θεωρίες βασίζονται σε δύο βασικές αρχές: την κληρονομική παραλλαγή και τη φυσική επιλογή. Οι μεταλλάξεις θεωρούνται ως το πρωταρχικό υλικό για την εξελικτική διαδικασία. Όταν διασταυρώνονται άτομα με διαφορετικές μεταλλάξεις, εμφανίζονται άτομα με συνδυασμούς νέων γονιδίων, νέους γονότυπους και στο μέλλον μπορεί να προκύψουν νέα είδη. Ως εκ τούτου, μπορούμε να πούμε ότι η γενετική, η οποία μελετά τη μεταλλακτική μεταβλητότητα, αποτελεί τη βάση της δημιουργίας της σύγχρονης εξελικτικής διδασκαλίας.
Η επιλογή είναι η επιστήμη της δημιουργίας νέων φυλών ζώων, φυτικών ποικιλιών και στελεχών μικροοργανισμών. Η γενετική είναι η θεωρητική βάση της επιλογής, καθώς είναι η γνώση των νόμων της γενετικής που καθιστά δυνατό τον έλεγχο της εμφάνισης μεταλλάξεων, την πρόβλεψη των αποτελεσμάτων της διασταύρωσης και τη σωστή επιλογή υβριδίων. Ως αποτέλεσμα της εφαρμογής των επιτευγμάτων της γενετικής στην πράξη, κατέστη δυνατό να δημιουργηθούν περισσότερες από 10.000 ποικιλίες σιταριού με βάση αρκετές πρωτότυπες άγριες ποικιλίες και να ληφθούν νέα στελέχη μικροοργανισμών που συνθέτουν ένζυμα, φαρμακευτικές ουσίες, βιταμίνες κ.λπ.
Πολλές ανθρώπινες ασθένειες προκαλούνται από διαταραχές στον γονότυπο. Από τις περίπου 5.000 κληρονομικές ασθένειες, περίπου οι 100 είναι χρωμοσωμικές ασθένειες που μπορούν να εντοπιστούν με την εξέταση των χρωμοσωμάτων ενός παιδιού. Έτσι, η νόσος Down προκαλείται από την παρουσία ενός επιπλέον τρίτου χρωμοσώματος από το 21ο ζεύγος (τρισωμία 21). Αυτή η ασθένεια είναι συνέπεια ενός σφάλματος στο σχηματισμό γαμετών.
Η γνώση της γενετικής είναι απαραίτητη για την αποτελεσματική διατήρηση. Για παράδειγμα, η ρύπανση του περιβάλλοντος με μεταλλαξογόνους παράγοντες οδηγεί αναπόφευκτα σε πολυάριθμες μεταλλάξεις σε διάφορα έμβια όντα.
Έτσι, η γενετική είναι η θεωρητική βάση μιας σειράς πρακτικών επιστημών.

69. Συγκρίνετε τις έννοιες «είδος», «ράτσα», «ποικιλία». Δώσε παραδείγματα.

Ο ζωντανός κόσμος της Γης αποτελείται από έναν τεράστιο αριθμό πλασμάτων διαφόρων ειδών. Το είδος είναι μια από τις βασικές έννοιες της βιολογίας. Το δόγμα των ειδών αναπτύχθηκε από τον Κάρολο Δαρβίνο.
Σύμφωνα με τις σύγχρονες αντιλήψεις, ένα είδος είναι μια συλλογή ατόμων που έχουν παρόμοια δομή, έχουν το ίδιο σύνολο χρωμοσωμάτων, καταλαμβάνουν μια συγκεκριμένη περιοχή (περιοχή), διασταυρώνονται ελεύθερα μεταξύ τους και παράγουν γόνιμους απογόνους. Υπάρχει μια σειρά από χαρακτηριστικά – κριτήρια που πρέπει να πληρούν τα άτομα που ανήκουν στο ίδιο είδος. Ποικιλία (από λατ. sortis– ποικιλία) – μια συλλογή φυτών οποιουδήποτε είδους (και μια φυλή είναι μια συλλογή οποιουδήποτε είδους ζώων), που δημιουργήθηκε ως αποτέλεσμα επιλογής και διαθέτει κληρονομικά χαρακτηριστικά και ιδιότητες. Νέες ποικιλίες και ράτσες δημιουργούνται από τον άνθρωπο μέσω της διαδικασίας της τεχνητής επιλογής προκειμένου να αυξηθεί η παραγωγικότητα ή να αποκτηθούν ουσίες με επιθυμητές νέες ιδιότητες.
Για παράδειγμα, με βάση έναν τύπο περιστεριού, δημιουργήθηκαν περισσότερες από 800 ράτσες αυτών των πουλιών. Η πολυετής εκτροφική εργασία κατέστησε δυνατή την ανάπτυξη πολλών δεκάδων φυλών οικόσιτων κοτόπουλων, που χαρακτηρίζονται από υψηλή παραγωγή αυγών, μεγάλο βάρος, έντονα χρώματα κ.λπ. Και κοινός τους πρόγονος είναι το κοτόπουλο τράπεζας από τη Νοτιοανατολική Ασία. Οι άγριοι εκπρόσωποι του γένους Gooseberry δεν αναπτύσσονται στο ρωσικό έδαφος. Ωστόσο, με βάση το είδος Rejected Gooseberry, που βρίσκεται στη Δυτική Ουκρανία και τον Καύκασο, έχουν ληφθεί περισσότερες από 300 ποικιλίες, πολλές από τις οποίες καρποφορούν καλά στη Ρωσία.

70. Ονομάστε και περιγράψτε τα γνωστά σας κέντρα προέλευσης καλλιεργούμενων φυτών. Περιγράψτε τη συμβολή του Ν.Ι. Vavilov στην ανάπτυξη της επιλογής.

N.I. Ο Βαβίλοφ πίστευε ότι η περιοχή με τον μεγαλύτερο αριθμό ποικιλιών και ποικιλιών από οποιοδήποτε φυτό είναι το κέντρο της ιστορικής προέλευσης και εξημέρωσης αυτού του φυτού. Έχοντας οργανώσει πολυάριθμες αποστολές σε όλες τις ηπείρους της Γης, εκτός από την Ανταρκτική, ο N.I. Ο Βαβίλοφ και οι συνεργάτες του συγκέντρωσαν μια τεράστια συλλογή από καλλιεργούμενες φυτικές ποικιλίες και ποικιλίες των άγριων προγόνων τους. Με βάση τα στοιχεία που ελήφθησαν κατά τη διάρκεια αυτών των αποστολών, ο Ν.Ι. Ο Βαβίλοφ ανακάλυψε τα ακόλουθα 7 κέντρα αρχαίας γεωργίας - κέντρα προέλευσης καλλιεργούμενων φυτών.

1. Νότια Ασία (Ινδία, Ινδοκίνα, Ινδονησία) – ρύζι, αγγούρι, μάνγκο, μελιτζάνα, ζαχαροκάλαμο, λεμόνι, μανταρίνι, πορτοκάλι κ.λπ.

2. Ανατολική Ασία (κεντρική Κίνα, Ιαπωνία, Κορέα) – κεχρί, σόγια, φαγόπυρο, κρεμμύδι, αχλάδι, μήλο, δαμάσκηνο, τσάι, μουστάρδα, ραπανάκι, κανέλα κ.λπ.

3. Νοτιοδυτική Ασία (Κεντρική Ασία, Υπερκαυκασία) - σίκαλη, φασόλια, μπιζέλια, καρότα, γογγύλια, βαμβάκι, κάνναβη, καρύδια κ.λπ.

4. Μεσογειακή (ακτή της Μεσογείου) - ελιές, λάχανο, παντζάρια, βρώμη, άνηθος, κύμινο, μαϊντανός κ.λπ.

5. Αβησσυνιανό, ή Αιθιοπικό, το αρχαιότερο από όλα τα κέντρα - σόργο, σιτάρι, κριθάρι, μπανάνες, λινάρι κ.λπ.

6. Κεντρικής Αμερικής (Μεξικό και Νησιά του Κόλπου), - καλαμπόκι, φασόλια, κακάο, κολοκύθα, πιπεριά, ντομάτα, ηλίανθος κ.λπ.

7. Άνδεων, ή Νότιας Αμερικής (μέρος της Κολομβίας, Περού, Χιλής) - πατάτες, cinchona, καπνός, φιστίκια, ανανάς, καουτσούκ, φράουλες κ.λπ.

Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι πολλά είδη εξημερώθηκαν ταυτόχρονα σε πολλά κέντρα: κριθάρι, ελιές, σιτάρι, κρεμμύδια, σκόρδο κ.λπ.
Μέχρι σήμερα έχουν εντοπιστεί 12 πρωτογενή κέντρα προέλευσης καλλιεργούμενων φυτών.
Άλλη μια σημαντική συμβολή του Ν.Ι. Η συμβολή του Βαβίλοφ στην ανάπτυξη της γενετικής και της επιλογής ήταν η ανακάλυψη του νόμου της ομολογικής σειράς κληρονομικής μεταβλητότητας. Όπως είναι γνωστό, οι μεταλλάξεις αποτελούν τη βάση της κληρονομικής μεταβλητότητας. Ο Ακαδημαϊκός Ν.Ι. Για πολλά χρόνια, ο Βαβίλοφ μελέτησε τα πρότυπα της κληρονομικής μεταβλητότητας σε άγρια ​​και καλλιεργημένα φυτά διαφόρων συστηματικών ομάδων. Αυτές οι μελέτες κατέστησαν δυνατή τη διατύπωση του νόμου των ομολογικών σειρών ή του νόμου του Vavilov (βλ. ερώτηση 67).
N.I. Ο Βαβίλοφ εντόπισε τη μεταβλητότητα πολλών χαρακτηριστικών στα δημητριακά. Από τα 38 διαφορετικά χαρακτηριστικά όλων των φυτών αυτής της οικογένειας, 37 γνωρίσματα βρέθηκαν στη σίκαλη και το σιτάρι, 35 στη βρώμη και το κριθάρι και 32 στο καλαμπόκι. Η γνώση αυτού του νόμου επιτρέπει στους κτηνοτρόφους να προβλέψουν εκ των προτέρων ποια χαρακτηριστικά θα αλλάξουν σε ένα ή άλλο είδος ως αποτέλεσμα έκθεσης σε μεταλλαξιογόνους παράγοντες.
Μέχρι σήμερα, ο νόμος των ομόλογων σειρών έχει επίσης επιβεβαιωθεί χρησιμοποιώντας το παράδειγμα μυκήτων, μικροοργανισμών και ζώων. Οι λόγοι για παρόμοιες μεταλλάξεις σε στενά συγγενικά είδη είναι ότι έχουν τον ίδιο ή πολύ παρόμοιο αριθμό χρωμοσωμάτων και την ίδια διάταξη αλληλικών γονιδίων στα χρωμοσώματα.

71. Περιγράψτε τις κύριες μεθόδους επιλογής. Αξιολογήστε την αποτελεσματικότητά τους.

Οι κύριες παραδοσιακές μέθοδοι επιλογής: επιλογή και υβριδισμός.
Η επιλογή βασίζεται στην τεχνητή επιλογή, όταν ένα άτομο επιλέγει άτομα ζώων ή φυτών με χαρακτηριστικά που τον ενδιαφέρουν. Μέχρι τον 16ο–17ο αι. Η επιλογή έγινε ασυνείδητα, δηλαδή ένα άτομο επέλεξε τους καλύτερους, μεγαλύτερους σπόρους σιταριού για σπορά ή εκτρέφει τα πιο γόνιμα και μεγαλύτερα κοτόπουλα, χωρίς να σκεφτεί ότι άλλαζε φυτά και ζώα προς την κατεύθυνση που χρειαζόταν.
Μόνο τους τελευταίους αιώνες ο άνθρωπος, μη γνωρίζοντας ακόμη τους νόμους της γενετικής, άρχισε να χρησιμοποιεί την επιλογή συνειδητά ή σκόπιμα, διασταυρώνοντας εκείνα τα άτομα που τον ικανοποιούν στο μέγιστο βαθμό.
Ωστόσο, χρησιμοποιώντας τη μέθοδο επιλογής, ένα άτομο δεν μπορεί να αποκτήσει θεμελιωδώς νέες ιδιότητες από εκτρεφόμενους οργανισμούς, καθώς η επιλογή μπορεί να αναγνωρίσει μόνο εκείνους τους γονότυπους που υπάρχουν ήδη στον πληθυσμό. Ως εκ τούτου, για την απόκτηση νέων φυλών και ποικιλιών ζώων και φυτών, χρησιμοποιείται υβριδισμός, διασταυρώνοντας άτομα με επιθυμητά χαρακτηριστικά και επιλέγοντας στη συνέχεια από τους απογόνους εκείνα τα άτομα των οποίων οι ευεργετικές ιδιότητες είναι πιο έντονες. Για παράδειγμα, μια ποικιλία σιταριού έχει ισχυρό στέλεχος και είναι ανθεκτική στην παραμονή, ενώ μια άλλη ποικιλία με λεπτό άχυρο δεν έχει μολυνθεί από σκουριά στελέχους. Όταν διασταυρώνονται φυτά από δύο ποικιλίες, στους απογόνους εμφανίζονται διαφορετικοί συνδυασμοί χαρακτηριστικών. Επιλέγουν όμως ακριβώς εκείνα τα φυτά που και τα δύο έχουν γερό άχυρο και δεν υποφέρουν από σκουριά στελέχους. Έτσι δημιουργείται μια νέα ποικιλία. Επί του παρόντος, η τεχνητή μεταλλαξιογένεση χρησιμοποιείται ευρέως για τη λήψη νέων κληρονομικών αλλαγών, αν και η πιθανότητα εμφάνισης χαρακτηριστικών χρήσιμων για τον άνθρωπο είναι πολύ χαμηλή.

72. Αποκαλύψτε την πρακτική σημασία της τεχνητής μεταλλαξιογένεσης στην πρακτική αναπαραγωγής.

Οι τεχνητά επαγόμενες μεταλλάξεις είναι το αρχικό υλικό για τη λήψη νέων ποικιλιών φυτών, μικροοργανισμών και, σπανιότερα, ζώων. Οι μεταλλάξεις οδηγούν στην εμφάνιση νέων κληρονομικών χαρακτηριστικών, από τα οποία οι κτηνοτρόφοι επιλέγουν εκείνες τις ιδιότητες που είναι ευεργετικές για τον άνθρωπο.
Στη φύση, οι μεταλλάξεις παρατηρούνται σχετικά σπάνια, έτσι οι κτηνοτρόφοι χρησιμοποιούν ευρέως τεχνητές μεταλλάξεις. Οι επιπτώσεις που αυξάνουν τη συχνότητα των μεταλλάξεων ονομάζονται μεταλλαξιογόνες. Η συχνότητα των μεταλλάξεων αυξάνεται από τις υπεριώδεις ακτίνες και τις ακτίνες Χ, καθώς και από χημικές ουσίες που δρουν στο DNA ή στη συσκευή που εξασφαλίζει τη διαίρεση.
Μέσω τεχνητής μεταλλαξιογένεσης και επακόλουθης επιλογής μεταλλαγμάτων, ελήφθησαν νέες ποικιλίες κριθαριού και σιταριού υψηλής απόδοσης. Χρησιμοποιώντας τις ίδιες μεθόδους, κατέστη δυνατό να ληφθούν νέα στελέχη μυκήτων που εκκρίνουν 20 φορές περισσότερα αντιβιοτικά από τις αρχικές μορφές.
Επί του παρόντος, περισσότερες από 250 ποικιλίες γεωργικών φυτών που δημιουργούνται με φυσική και χημική μεταλλαξογένεση καλλιεργούνται στον κόσμο. Πρόκειται για ποικιλίες καλαμποκιού, κριθαριού, σόγιας, ρυζιού, ντομάτας, ηλίανθων, βαμβακιού και καλλωπιστικών φυτών.
Μία από τις ειδικές περιπτώσεις τεχνητής μεταλλαξιογένεσης είναι η χρήση κολχικίνης για την παραγωγή πολυπλοειδών φυτών. Η κολχικίνη καταστρέφει την άτρακτο, με αποτέλεσμα το σχηματισμό κυττάρων των οποίων το σύνολο χρωμοσωμάτων αυξάνεται κατά πολλαπλάσιο του απλοειδούς συνόλου - έως 4n, 6n κ.λπ. Τέτοια υβρίδια χαρακτηρίζονται από υψηλή παραγωγικότητα. Χρησιμοποιούνται ευρέως πολυπλοειδή ζαχαρότευτλων, φαγόπυρου, σίκαλης, τριφυλλιού, καρπουζιού κ.λπ.
Όταν δημιουργούν νέες ποικιλίες χρησιμοποιώντας τεχνητή μεταλλαξιογένεση, οι ερευνητές χρησιμοποιούν τον νόμο της ομολογικής σειράς N.I. Βαβίλοβα. Ένας οργανισμός που έχει αποκτήσει νέες ιδιότητες ως αποτέλεσμα μετάλλαξης ονομάζεται μεταλλαγμένος. Η θεωρία των μεταλλάξεων αναπτύχθηκε στις αρχές του 20ου αιώνα. Ολλανδός κυτταρολόγος Hugo de Vries (βλ. ερώτηση 66).

Συνεχίζεται

ΕΠΙΛΟΓΗ 1.

1. Ποιος από τους παρακάτω ορισμούς είναι σωστός;

α) η αναπαραγωγή είναι η αύξηση του αριθμού των ατόμων ενός συγκεκριμένου είδους λόγω μετανάστευσης από άλλη περιοχή· β) η αναπαραγωγή είναι η αύξηση του αριθμού των ατόμων ενός συγκεκριμένου είδους μέσω της ανάπτυξης με βάση τους γονικούς οργανισμούς.

2. Καταγράψτε τα χαρακτηριστικά της σπερματογένεσης:

α) εμφανίζεται στο γυναικείο σώμα. β) εμφανίζεται στον όρχι. γ) περιλαμβάνει 4 περιόδους.

δ) αρχίζει στην εμβρυογένεση. ε) εμφανίζεται στην ωοθήκη. στ) αρχίζει στην εφηβεία. ζ) περιλαμβάνει 3 περιόδους. η) τελειώνει με το σχηματισμό 4 γαμετών.

i) τελειώνει με το σχηματισμό 1 γαμετή. ι) εμφανίζεται στο ανδρικό σώμα.

3. Προσδιορίστε ποια όργανα η γονιμοποίηση σχετίζεται με: α) ωοθήκη.

β) σάλπιγγες.

γ) σπερματικά κυστίδια. δ) μήτρα. δ) όρχεις.

4. Σε ποια ζώνη συμβαίνει μείωση κατά τη γαμετογένεση;

α) αναπαραγωγή· β) ανάπτυξη? γ) ωρίμανση.

5. Ποιο μέρος του ωαρίου φέρει γενετικές πληροφορίες;

α) κυτταρόπλασμα. β) ριβοσώματα. γ) πυρήνας? δ) μιτοχόνδρια.

ΤΕΣΤ ΜΕ ΘΕΜΑ: «ΑΝΑΠΑΡΑΓΩΓΗ ΟΡΓΑΝΙΣΜΩΝ.

ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΑΝΑΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΑΝΘΡΩΠΟΥ».

ΕΠΙΛΟΓΗ 2.

1. Καταγράψτε τα κύρια χαρακτηριστικά της ασεξουαλικής αναπαραγωγής: α) ένας γονέας. β) ο απόγονος είναι γενετικά μοναδικός. γ) ο κύριος κυτταρικός μηχανισμός είναι η μείωση. δ) δύο γονικά άτομα· ε) ανάπτυξη απογόνων από κύτταρα του σώματος. στ) οι απόγονοι είναι γενετικά παρόμοιοι. ζ) ο κύριος κυτταρικός μηχανισμός είναι η μίτωση. η) ανάπτυξη απόγονου από μετατ.

2. Καταγράψτε τα χαρακτηριστικά της ωογένεσης: α) εμφανίζεται στο γυναικείο σώμα. β) εμφανίζεται στον όρχι. γ) περιλαμβάνει 4 περιόδους.

δ) αρχίζει στην εμβρυογένεση. ε) εμφανίζεται στην ωοθήκη. στ) αρχίζει στην εφηβεία. ζ) περιλαμβάνει 3 περιόδους. η) τελειώνει με το σχηματισμό 4 γαμετών. i) τελειώνει με το σχηματισμό 1 γαμετή. ι) εμφανίζεται στο ανδρικό σώμα.

3. Προσδιορίστε με ποια όργανα συνδέεται η ωρίμανση του ωαρίου: α) ωοθήκη. β) σάλπιγγες. γ) σπερματικά κυστίδια. δ) μήτρα. δ) όρχεις.

4. Ποιο είναι το σύνολο των χρωμοσωμάτων στο σπέρμα;

5. Ποια ανθρώπινα γεννητικά κύτταρα συμμετέχουν στη γονιμοποίηση;

α) αυγό? β) σπέρμα. γ) ωοκύτταρο II; δ) σπερματοειδής.

ΤΕΣΤ ΜΕ ΘΕΜΑ: «ΑΝΑΠΑΡΑΓΩΓΗ ΟΡΓΑΝΙΣΜΩΝ.

ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΑΝΑΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΑΝΘΡΩΠΟΥ».

ΕΠΙΛΟΓΗ 3.

1. Καταγράψτε τα κύρια χαρακτηριστικά της σεξουαλικής αναπαραγωγής: α) ένας γονέας. β) ο απόγονος είναι γενετικά μοναδικός. γ) ο κύριος κυτταρικός μηχανισμός είναι η μείωση. δ) δύο γονικά άτομα· ε) ανάπτυξη απογόνων από κύτταρα του σώματος. στ) οι απόγονοι είναι γενετικά παρόμοιοι. ζ) ο κύριος κυτταρικός μηχανισμός είναι η μίτωση. η) ανάπτυξη απόγονου από μετατ.

2. Υποδείξτε τα δομικά χαρακτηριστικά του σπέρματος:

3. Προσδιορίστε ποια όργανα σχετίζονται με το σχηματισμό σπέρματος: α) ωοθήκη. β) σάλπιγγες. γ) σπερματικά κυστίδια. δ) μήτρα. δ) όρχεις.

4. Τι σύνολο χρωμοσωμάτων έχει ένα ωάριο;

5. Πόσα σπερματοζωάρια πρέπει να περιέχονται στο σπέρμα για να γίνει η γονιμοποίηση;

α) 150; β) 1500; γ) 15000; δ) 150000000.

ΤΕΣΤ ΜΕ ΘΕΜΑ: «ΑΝΑΠΑΡΑΓΩΓΗ ΟΡΓΑΝΙΣΜΩΝ.

ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΑΝΑΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΑΝΘΡΩΠΟΥ».

ΕΠΙΛΟΓΗ 4.

1. Να αναφέρετε τις κύριες μορφές ασεξουαλικής αναπαραγωγής: α) πολλαπλή διαίρεση. β) παρθενογένεση. γ) απλή διαίρεση. δ) κατακερματισμός. ε) εκβλάστηση? στ) αγενής πολλαπλασιασμός. ζ) σπορίωση. η) με γονιμοποίηση.

2. Υποδείξτε τα δομικά χαρακτηριστικά του αυγού:

α) μεγάλα μεγέθη. β) μεγάλος όγκος κυτταροπλάσματος. γ) απλοειδής πυρήνας. δ) μικρός όγκος κυτταροπλάσματος. ε) η παρουσία ουράς. στ) μικρό μέγεθος. ζ) την παρουσία ενός ακροσωμίου. η) αποθέματα κρόκου.

3. Τι γαμέτες παράγουν οι όρχεις;

α) αυγά? β) σπερματοζωάρια.

4. Ποια μέθοδος αναπαραγωγής των οργανισμών προέκυψε αργότερα από όλες τις άλλες στη διαδικασία της εξέλιξης;

α) φυτικό· β) ασεξουαλική? γ) σεξουαλική.

5. Πόσο καιρό υπάρχει ένα αυγό σε έναν άνθρωπο;

α) 48 ώρες· β) 24 ώρες. γ) 72 ώρες. δ) 12 ώρες.

Θέμα μαθήματος: Αναπαραγωγή και ατομική ανάπτυξη των οργανισμών.

Είδος: βιολογία

Τάξη: 9η τάξη

Τύπος μαθήματος : δοκιμαστικό μάθημα

Λέξεις-κλειδιά: βιολογία, μάθημα, μη παραδοσιακό, έλεγχος γνώσης, αναπαραγωγή, οντογένεση, μεταμόρφωση

Σκοπός του μαθήματος: γενίκευση και εμπέδωση της γνώσης σχετικά με τις μορφές και τις μεθόδους αναπαραγωγής των ζωντανών οργανισμών, τα χαρακτηριστικά της γονιμοποίησης σε φυτά και ζώα, τη διαδικασία της οντογένεσης των ζωντανών οργανισμών.

Στόχοι μαθήματος:

1. Διεξαγωγή ελέγχου γνώσης στο μελετημένο υλικό, εντατικοποίηση της ανάπτυξης της λογικής σκέψης μέσω της χρήσης μεθόδων ενεργητικού ελέγχου. διαφοροποιημένη προσέγγιση στη μάθηση.

2. Αναπτύξτε δεξιότητες και ικανότητες για εργασία με όρους, κάρτες, δοκιμαστικές εργασίες και αναπτύξτε ενδιαφέρον για το θέμα.

3. Ενσταλάξτε τη σαφήνεια και την οργάνωση στην ανεξάρτητη εργασία, δώστε σε κάθε μαθητή την ευκαιρία να πετύχει.

Εξοπλισμός μαθήματος: πίνακες βοτανικής και ζωολογίας με εικόνες από βρύα, φτέρες, μύκητες, αγγειόσπερμα, πρωτόζωα, annelids, αρθρόποδα, χορδές, δοκιμαστικές εργασίες, κάρτες εργασιών, διαδραστικός πίνακας.

Μέθοδοι μαθήματος: οπτική, ενημερωτική και αναπτυξιακή, αναζήτηση και πρακτική.

UMK: M.K. Gilmanov, L.U. Abshenova, A.R. Solovyova «Βιολογία» 9η τάξη, Almaty «Atamұ ρα», 2009

Κατά τη διάρκεια των μαθημάτων:

Οργάνωση χρόνου.

Ο δάσκαλος καλωσορίζει τους μαθητές, αποκαλύπτει το σκοπό και τους στόχους του μαθήματος, εισάγει τους μαθητές στις εργασίες της δοκιμαστικής εργασίας και στα κριτήρια αξιολόγησης της εργασίας.

Σημείωση:

1. Ο δάσκαλος μπορεί να αξιολογήσει κάθε εργασία ξεχωριστά για μεγαλύτερη συσσώρευση βαθμών για το μάθημα, ή μπορείτε να δώσετε έναν βαθμό για κάθε είδος εργασίας και να πάρετε μια συνολική βαθμολογία ή μπορείτε να δώσετε έναν βαθμό για κάθε ολοκληρωμένη εργασία.

2. Ο δάσκαλος μπορεί να ελέγξει ο ίδιος τις ολοκληρωμένες εργασίες μετά το μάθημα ή στο τέλος του μαθήματος· οι μαθητές ανταλλάσσουν εργασίες και ελέγχουν ανεξάρτητα χρησιμοποιώντας τα κλειδιά που προτείνει ο καθηγητής.

Δοκιμαστική εργασία:

1. Συσχετίστε τις έννοιες:

(για τον όρο από την πρώτη στήλη, επιλέξτε τον ορισμό από τη δεύτερη στήλη)

Ορος

Ορισμός του όρου

1. Αναπαραγωγή

2. Σπορίωση

3.Κατακερματισμός

4.Μεταμόρφωση

5. Παρθενογένεση

6.Ερμαφροδιτισμός

7. Ωογένεση

8. Σύζευξη

9.Γαμετογένεση

10. Σεξουαλική αναπαραγωγή

11.Οντογένεση

12. Διπλή γονιμοποίηση

13.Εκτόδερμα

14.Βλαστούλα

15. Γονιμοποίηση

1. Σφαιρικό έμβρυο μονής στιβάδας με εσωτερική κοιλότητα.

2. Μορφή αναπαραγωγής στην οποία σχηματίζονται σπόρια.

3. Η διαδικασία σύντηξης θηλυκών και αρσενικών γαμετών.

4.Η διαδικασία σχηματισμού ωαρίων.

5. Μέθοδος αναπαραγωγής στην οποία εμπλέκονται γαμέτες.

6. Έμμεση μεταεμβρυϊκή ανάπτυξη των οργανισμών.

7. Μορφή αναπαραγωγής εγγενής στα αγγειόσπερμα.

8. Μια μορφή αναπαραγωγής στην οποία ένας ενήλικος οργανισμός χωρίζεται σε ξεχωριστά θραύσματα.

9. Εξωτερικό βλαστικό στρώμα.

10. Μορφή αναπαραγωγής κατά την οποία ανταλλάσσεται γενετικό υλικό.

11.Βιολογική μέθοδος διατήρησης του είδους.

12. Μια μορφή σεξουαλικής αναπαραγωγής, όταν διαφορετικοί σεξουαλικοί γαμέτες ωριμάζουν σε έναν οργανισμό.

13. Ανάπτυξη οργανισμού από μη γονιμοποιημένο ωάριο.

14.Ατομική ανάπτυξη του σώματος.

15. Η διαδικασία σχηματισμού γεννητικών κυττάρων.

1-11; 2-2; 3-8; 4-6; 5-13; 6-12; 7-4; 8-10; 9-15; 10-5; 11-14; 12-7; 13-9; 14-1; 15-3.

2. Αναφέρετε τη μέθοδο αναπαραγωγής και τη μορφή της σε αυτούς τους ζωντανούς οργανισμούς:

Ζωντανός οργανισμός

Μέθοδος αναπαραγωγής

Φόρμα αναπαραγωγής

1. πράσινη ευγλένα

2. οικόσιτος σκύλος

3. βρύα σφάγνου

4. κοινό βατόμουρο

5. βάκιλος της φυματίωσης

6. champignon

7. πράσινο φρύνος

8. πολύποδας ύδρα

9. αλογοουρά

10. θαλάσσια χελώνα

11. πλασμώδιο ελονοσίας

12. ασπίδα φτέρη

13. καρχαρίας τίγρης

14. μαγιά

15. γαιοσκώληκας

Αφυλος

Σεξουαλικός

Αφυλος

Αφυλος

Αφυλος

Αφυλος

Σεξουαλικός

Αφυλος

Αφυλος

Σεξουαλικός

Αφυλος

Αφυλος

Σεξουαλικός

Αφυλος

Σεξουαλικός

Μιτωτική διαίρεση

Εσωτερική σύντηξη γαμετών

Σπορίωση

Βλαστικός, φυσικός, στρωτικός

Άμεση διαίρεση

Σπορίωση

Εξωτερική σύντηξη γαμετών

Εκκολαπτόμενος

Σπορίωση

Εσωτερική σύντηξη γαμετών

Σχιζογονία

Σπορίωση

Εσωτερική σύντηξη γαμετών

Εκκολαπτόμενος

Ερμαφροδιτισμός

3. Δοκιμαστική εργασία με θέμα «Αναπαραγωγή και ατομική ανάπτυξη οργανισμών»

1. Ποιο σύνολο χρωμοσωμάτων φέρει το σπέρμα:

2. Τι σύνολο χρωμοσωμάτων έχει ένας ζυγώτης:

Α)1ρ; Β) 2p; C)3p; D)4p; Ε) 5π.

3.Τι σύνολο χρωμοσωμάτων έχουν τα σωματικά κύτταρα του σώματος:

Α)1ρ; Β) 2p; C)3p; D)4p; Ε) 5π.

4. Τι σύνολο χρωμοσωμάτων έχει το ενδοσπέρμιο του εμβρύου του σπόρου:

Α)1ρ; Β) 2p; C)3p; D)4p; Ε) 5π.

5. Τι σύνολο χρωμοσωμάτων έχει ένα αυγό θηλαστικού:

Α)1ρ; Β) 2p; C)3p; D)4p; Ε) 5π.

6. Σε ποια ζώνη γαμετογένεσης συμβαίνει η μιτωτική κυτταρική διαίρεση:

7. Σε ποια ζώνη γαμετογένεσης συμβαίνει η μειοτική κυτταρική διαίρεση:

Α) Ζώνη αναπαραγωγής. Β) Ζώνη σχηματισμού. Γ) Ζώνη ανάπτυξης.

Δ) Ζώνη ωρίμανσης. Ε) Εκπαιδευτική ζώνη.

8. Ποιες από τις αναπαραγωγικές διαδικασίες προέκυψαν νωρίτερα στη διαδικασία της εξέλιξης:

Α) Φυτικό? Β) Δυαδική σχάση. Γ) Βλαστάρι? Δ) Σεξουαλική. Ε) Μοσχεύματα.

9. Τι σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της ωογένεσης:

Α) Γαμέτες. Β) Ωάριο; Γ) σπέρμα. Δ) Ζυγώτης; Ε) Σωματικά κύτταρα.

10.Ποια από τις διαδικασίες αναπαραγωγής προέκυψε αργότερα από όλες τις άλλες στη διαδικασία της εξέλιξης:

Α) Φυτικό? Β) Αφυλόφιλος; Γ) Βλαστάρι? Δ) Σεξουαλική. Ε) Δυαδική σχάση.

11. Τι σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της γαμετογένεσης:

Α) Ωάριο; Β) Σπερματοζωάριο; Γ) Ζυγώτης;

Δ) Σωματικά κύτταρα. Ε) Σεξουαλικά κύτταρα.

12. Ποιο μέρος του σπέρματος και του ωαρίου είναι ο φορέας της γενετικής πληροφορίας:

Α) Ριβοσώματα. Β) Κεντριόλια. Γ) Μιτοχόνδρια; Δ) Πυρήνας; Ε) Λυσοσώματα.

13. Πόσα σπερματοζωάρια περιέχει ένας κόκκος γύρης:

Α'1; ΣΤΟ 2; C)3; Δ)4; Ε)5.

14. Τι αναπτύσσεται από το γονιμοποιημένο κεντρικό κύτταρο, τον εμβρυϊκό σάκο της ωοθήκης:

Α) Έμβρυο; Β) Blastula; Γ) Σπέρμα; Δ) Ενδοσπέρμιο; Ε) Κάλυμμα σπόρων.

15. Σεξουαλική μέθοδος αναπαραγωγής Spirogyra:

Α) Ερμαφροδιτισμός. Β) Σύντηξη γαμετών. Γ) Αυτογονιμοποίηση.

Δ) Σύζευξη; Ε) Παρθενογένεση.

Απαντήσεις στη δοκιμαστική εργασία:

1-α

2-in

3-in

4-s

5-ιντσών

6-α

7-δ

8-ιντσών

9-ιντσών

10-ημ

11η

12-ημ

13-v

14-ημ

15-ημ

4. Προσδιορίστε τη μέθοδο μεταεμβρυονικής ανάπτυξης των οργανισμών

(άμεση ανάπτυξη ή ανάπτυξη με μεταμόρφωση - μεταμόρφωση)

1.Σταυρός αράχνης-Απευθείας ανάπτυξη

2. Βάλτος φρύνος-Μεταμόρφωση

3. Λάχανο πεταλούδα-Μεταμόρφωση

4. Καραβίδες-Απευθείας ανάπτυξη

5. Λογικό άτομο -Άμεση ανάπτυξη

6. Ασιατική ακρίδα-Άμεση ανάπτυξη

8. Κοινή μύγα -Μεταμόρφωση

9. Μαύρο κοράκι-Άμεση ανάπτυξη

10. Μέλισσα-Μεταμόρφωση

11.Κόκκινη κατσαρίδα-Άμεση ανάπτυξη

12. Κοινός τρίτωνας -Μεταμόρφωση

13. Κνησμός ψώρας -Άμεση ανάπτυξη

14. Χελώνα βάλτου-Άμεση ανάπτυξη

15. Πράσινος βάτραχος-Μεταμόρφωση

5. Προσδιορίστε από ποια βλαστική στιβάδα σχηματίζονται όργανα

(εκτόδερμα, ενδόδερμα, μεσόδερμα)

1.έντερο-Ενδόδερμα

2. νύχια-Εξώδερμα

3. πνεύμονες-Ενδόδερμα

4. καρδιά-Μεσόδερμα

5. όρχεις-Μεσόδερμα

6. πάγκρεας-Ενδόδερμα

7. δέρμα-Εξώδερμα

8. χορδή-Μεσόδερμα

9.σκελετικοί μύες-Μεσόδερμα

10.στομάχι-Ενδόδερμα

11. νεύρα-Εξώδερμα

12.εγκέφαλος-Εξώδερμα

13.νεφροί-Μεσόδερμα

14. κύστη-Μεσόδερμα

15. συκώτι-Ενδόδερμα

3.Έλεγχος της εργασίας που εκτελείται.

Δουλέψτε σε ζευγάρια:

Οι μαθητές ανταλλάσσουν ολοκληρωμένες εργασίες μεταξύ τους, ο δάσκαλος ανοίγει τα κλειδιά για κάθε δοκιμαστική εργασία στον διαδραστικό πίνακα. Οι μαθητές ελέγχουν την εργασία τους και εισάγουν τον αριθμό των σωστών απαντήσεων στον πίνακα που παρέχεται.

Επώνυμο Όνομα

1. Συσχετίστε έννοιες

2.Μέθοδος

και μορφή αναπαραγωγής

3. Δοκιμαστική εργασία

4.Τρόπος μεταεμβρυονικής ανάπτυξης

5. Στρώματα φύτρων

Αφού συμπληρώσει τους πίνακες, ο δάσκαλος δείχνει τα κριτήρια για την αξιολόγηση της εργασίας και οι μαθητές βαθμολογούν.

(και οι 5 εργασίες περιέχουν 15 ερωτήσεις για να διευκολυνθεί η αξιολόγηση της ολοκληρωμένης εργασίας)

15-13 βαθμολογία "5"

12-9 σκορ «4»

8-6 σκορ «3»

λιγότερο από 6 απαντήσεις βαθμολογία "2"

4. Αναστοχασμός μαθήματος.

Αγαπητά παιδιά, θα ήθελα να ολοκληρώσω το μάθημά μας με τα λόγια του A. Disterweg:

«Μπορείς να προσφέρεις γνώση σε έναν άνθρωπο, να την προτείνεις, αλλά πρέπει να την κατακτήσει μέσα από τις δικές του δραστηριότητες...»

Παιδιά ποια είναι η γνώμη σας... (δηλώσεις μαθητών)

5. Εργασία για το σπίτι:

1. Κάντε μια παρουσίαση με θέμα «Αναπαραγωγή και ατομική ανάπτυξη των οργανισμών».

2. Οι μαθητές που έλαβαν βαθμούς «4,3,2» μελετούν αυτό το θέμα με περισσότερες λεπτομέρειες.