Ирина Ткаченко - Примерные вопросы и ответы к экзамену по биологии. 11 класс

Наиболее сложно протекает профаза первого деления. Она делится на пять последовательных стадий: лептонему, зигонему, пахинему, диплонему и диакинез.

В лептонеме размер ядра увеличивается, хромосомы имеют вид длинных тонких деспирализованных нитей, каждая из которых состоит из двух хроматид. В стадии зигонемы наблюдается так называемая конъюгация хромосом, состоящая в том, что парные (гомологичные) хромосомы сближаются и по своей длине всеми участками соприкасаются друг с другом. В стадии пахинемы конъюгирующие хромосомы образуют сдвоенные пары – биваленты. Каждый бивалент состоит из четырех хроматид. Во время диплонемы хроматиды в спаренных гомологичных хромосомах начинают расходиться. Они состоят из четырех хроматид и называются поэтому тетрадамой. В это время хорошо наблюдается перекрест парных хромосом, во время которого происходит обмен их гомологичными участками (явление кроссинговера). В заключительной стадии профазы первого деления – диакинезе хромосомы благодаря спирализации утолщаются и укорачиваются, разрушается оболочка ядра и наступает вторая стадия первого деления – метафаза , когда биваленты располагаются в плоскости экватора веретена деления. В анафазе биваленты расходятся. К каждому полюсу отходит одна из хромосом каждой пары, следовательно, в каждую из вновь образовавшихся дочерних клеток попадает по одной хромосоме, т. е. происходит редукция (уменьшение) числа хромосом.

Распределение хромосом по дочерним клеткам при редукционном делении случайное: из каждой пары гомологичных хромосом любая может попасть либо в одну, либо в другую клетку.

Сразу же после первого деления и короткой телофазы наступает интерфаза (промежуток времени между концом первого и началом второго деления), которая длится недолго. В нее хромосомы входят уже удвоенными. Удвоение (редупликация) произошло, как указывалось выше, еще перед первым делением. Вслед за этим начинается второе деление мейоза. Оно проходит по типу митоза, повторяя все его фазы.

В результате из двух гаплоидных клеток возникают четыре тоже гаплоидные клетки.

Генетическое значение мейотического деления сводится к трем основным моментам.

1. Мейоз является механизмом, поддерживающим видовое постоянство числа хромосом.

2. Мейоз обеспечивает генетическую разнородность гамет благодаря случайной перекомбинации материнских и отцовских хромосом.

3. Мейоз вызывает образование хромосом нового генетического состава благодаря обмену участками гомологичных (парных) материнских и отцовских хромосом (явлению кроссинговера).

Вопрос 2. Популяция – структурная единица вида. Причины колебания численности популяций

Все виды организмов состоят из популяций. Вид – это основная систематическая единица, занимающая определенный ареал и представляющая совокупность родственных по происхождению особей, отличных от других видов и не скрещивающихся с ними. Популяцию можно определить как совокупность особей одного вида, заселяющих определенную территорию, свободно скрещивающихся друг с другом и, в той или иной степени, изолированных от других совокупностей особей данного вида. Популяция – это главный структурный элемент вида, форма его существования в данных условиях. В популяциях идут микроэволюционные процессы, завершающиеся видообразованием, изучение которых имеет для теории селекции и эволюционного учения первостепенное значение. Любую популяцию можно охарактеризовать половой, возрастной, пространственной, генетической и экологической структурами.

Экологическая структура популяции характеризует популяцию как группу особей, находящихся в специфических связях с факторами среды. Экологическая структура популяций должна определяться различными по экологическим свойствам (возрастно-половым, пространственным, генетическим и др.) группами особей. Например особи разных возрастно-половых групп по-разному ведут себя при избегании хищников и при многих других взаимодействиях с факторами среды. Половая структура популяции – это численное соотношение самцов и самок в разных половых группах. Каждая особь входит не только в пространственную группировку, но и всегда оказывается членом временной группировки – поколения, приплода, возрастной группы. Поэтому неизбежно, что каждая популяция должна обладать какой-то возрастной структурой.

Возрастная структура популяции отражает такие важные процессы, как интенсивность воспроизведения, уровень смертности, скорость смены поколений. Возрастной состав любой популяции зависит от ряда факторов: времени достижения половой зрелости, общей продолжительности жизни, длительности периода размножения, продолжительности поколения, частоты приплодов. Генетическая структура популяции обычно характеризуется частотами аллелей (сочетанием количественных соотношений аллелей одного локуса) и частотами генотипов (количественными соотношениями генотипов, контролируемыми аллелями одного гена).

Генетическая уникальность особей определяет генетическую гетерогенность и уникальность популяций. Генетическая гетерогенность популяций первично возникает за счет непрерывно текущего мутационного процесса, поддерживается и усиливается за счет процессов комбинации уже существующего в каждой природной популяции генетического материала. Это происходит под действием различных эволюционных сил.

Генетическое разнообразие, плотность популяции, а так же действие природных факторов оказывают влияние на численность популяции.

Важнейший фактор, регулирующий численность, – наличие кормовых ресурсов.

Популяция, хотя и обладает потенциальной возможностью неограниченного увеличения численности, обычно насчитывает столько особей, сколько их может прокормиться на занимаемой территории. Кроме того, динамика численности будет зависеть от возрастной и половой структур популяции.

Важной характеристикой популяции является панмиксия – свободное и равновероятное скрещивание между особями, входящими в данную популяцию. При этом резко возрастает генетическая разнородность организмов, и повышаются их адаптивные возможности. Генетическое разнообразие обеспечивает устойчивость данной группы особей в меняющихся условиях окружающей среды.

Вопрос 3. Составить вариационный ряд изменчивости семян фасоли или листьев какого-либо растения одного возраста. Выявить закономерности изменчивости выбранного признака

Рассмотрите несколько семян или листьев одного возраста у растений одного вида, сравните их размеры. Данные запишите.

Полученные данные занесите в таблицу, в которой по горизонтали сверху расположите ряд чисел, отображающих последовательное изменение признака (размер семян или длина листьевой пластинки), начиная с наименьшего значения, заканчивая наибольшим. Под первым рядом чисел расположите второй, в котором отобразите частоту встречаимости признака, например: