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

Скрещивание, при котором одновременно прослеживается наследование двух пар альтернативных признаков, называется дигибридным.

Проводя дигибридное скрещивание гороха, Г. Мендель установил закономерность наследования, получившую название независимого комбинирования генов. Он скрещивал горох, имеющий желтые круглые семена, с горохом, у которого семена были зелеными и морщинистыми. Все гибридные растения первого поколения сохраняли единообразие: они имели желтые и круглые семена. Во втором поколении расщепление носило более сложный характер, чем при моногибридном скрещивании: из общего количества (556) полученных семян 315 были желтые круглые, 101 – желтые морщинистые, 108 – зеленые круглые и 32 – зеленые морщинистые. Эти цифры почти точно соответствуют краткому отношению 9:3:3:1.

Сущность явлений при дигибридном скрещивании заключается в следующем.

В зиготу, из которой развивается гибридное растение F, вносится четыре гена: желтой окраски (А) и округлой формы семян (В) от одной родительской формы и зеленой окраски (а) и морщинистой формы семян (в) от другой. Такое растение будет дигетерозиготным. Все возможные сочетания указанных генов дадут у него четыре типа яйцеклеток и спермиев: АВ, Ав, аВ и ав.

При случайном соединении гамет дигетерозиготных организмов во время оплодотворения образуется девять типов генетически различных зигот. Только два из них воспроизведут исходные родительские генотипы, остальные же семь будут иметь различные сочетания хромосом с доминантными и рецессивными генами.

Числовые отношения распределения классов по фенотипу и генотипу при скрещивании организмов, различающихся по двум аллелям, являются результатом произведения числовых отношений по каждой из аллельных пар. Так, (3:1)*(3:1) = 9:3:3:1 и (1:2:1)*(1:2:1) = 1:2:1:2:4:2:1:2:1. Это положение верно для любого числа аллелей.

Правильность своих выводов о независимом комбинировании генов при дигибридном скрещивании Г. Мендель проверил путем анализирующего скрещивания гибридных растений F, имевших генотип АаВв с отцовским растением – гомозиготной рецессивной формой по обеим парам генов (аавв). В результате получилось четыре типа форм с одинаковым числом особей: АаВв (желтые круглые), Аавв (желтые морщинистые), ааВв (зеленые круглые) и аавв (зеленые морщинистые).

Так как во всех четырех скрещиваниях от отцовского сорта передавались одинаковые гаметы – ав, то равное число особей во всех четырех группах анализирующего скрещивания являются результатом того, что гибриды F (АаВв) образовали яйцеклетки Ав, Ав, аВ и ав в равных количествах, а это возможно только на основе независимого комбинирования генов.

Из всего сказанного о поведении хромосом и находящихся в них генов вытекают следующие положения:

1. Хромосомы и находящиеся в них гены наследуются как отдельные независимые единицы.

2. Все хромосомы и гены, входящие в генотип особи, присутствуют в ее клетках всегда попарно (гомологичные хромосомы и аллельные гены). При этом один член пары хромосом и генов привносится в зиготу одной родительской формой, а второй – другой формой.

Во время мейоза различные пары хромосом распределяются между собой гаметами независимо друг от друга и совершенно случайно. В результате гибридизации возникают формы с новым сочетанием нужных признаков.

Вопрос 2. Биогеоценоз дубравы

Биогеоценоз – это однородный участок земной поверхности с определенным составом живых организмов и определенными условиями обитания, которые объединены обменом веществ и энергии в единый природный комплекс.

В каждом биогеоценозе существуют виды, преобладающие по численности или занимающие большую площадь. Их называют видами – доминантами. Однако не все доминантные виды одинаково влияют на биогеоценоз. Те, которые определяют состав, структуру и свойства экосистемы путем создания среды для всего сообщества, называют эдификаторами . А теперь рассмотрим биогеоценоз дубравы.

Среди наземных биогеоценозов одним из наиболее сложных является широколиственный лес, например, дубрава. Дубрава – совершенная и устойчивая экологическая система, способная при неизменных внешних условиях существовать веками. Биогеоценоз дубравы составляют более сотни видов растений и несколько тысяч видов животных.

Растения дубравы. В наземных биогеоценозах основную биологическую продукцию создают высшие растения. В лесу это преимущественно многолетние древесные породы.

Между растениями происходит усиленная конкуренция за основные жизненные условия: пространство, свет, воду с растворенными в ней минеральными веществами. В результате длительного естественного отбора у растений дубравы выработались приспособления, позволяющие разным видам существовать совместно. Это ярко проявляется в характерной для дубравы ярусности.

Верхний ярус образуют наиболее светолюбивые древесные породы: дуб, ясень, липа. Ниже располагаются сопутствующие им менее светолюбивые деревья: клен, яблоня, груша и др. Еще ниже расположен ярус подлеска, образованный различными кустарниками: лещиной, крушиной, калиной и т. п. Наконец, на почве произрастает ярус травянистых растений. Чем ниже ярус, тем более теневыносливы образующие его растения.

Вследствие сложной многоярусности общая площадь листьев растений, произрастающих на каждом гектаре, достигает 4–6 га. Чистая продукция в виде прироста органического вещества составляет почти 10 т/га в год.

Цепи питания в дубравах. Богатство и разнообразие растений становится причиной развития в дубравах потребителей из мира животных, от простейших до высших позвоночных – птиц и млекопитающих.

Среди млекопитающих пищевую цепь, например, составляют растительноядные мышевидные грызуны и зайцы, а также копытные, за счет которых существуют хищники: ласка, горностай, куница, лиса, волк. Все виды позвоночных служат средой обитания и источником питания для различных наружных паразитов, преимущественно насекомых и клещей, а также внутренних паразитов: плоских и круглых червей, простейших, бактерий.

Пищевые цепи в лесу переплетены в очень сложную пищевую сеть, поэтому выпадение какого-нибудь одного вида животных обычно не нарушает существенно всю систему. Исчезновение, например, в большинстве наших дубрав всех крупных растительноядных копытных: зубров, оленей, косуль, лосей слабо отразилось бы на общей экосистеме, так как их биомасса никогда не была большой и не играла существенной роли в общем круговороте веществ. Но если бы исчезли растительноядные насекомые, то последствия были бы очень серьезными, так как насекомые выполняют важную в биогеоценозе функцию опылителей, участвуют в разрушении опада и служат основой существования многих последующих звеньев пищевых цепей.