Билеты по биологии за курс 10-11 классов

жизнь существовать не может. Как вы знаете, по способам потребления

энергии организмы делятся на две большие группы: автотрофные и

гетеротрофные. Автотрофные организмы прямо используют солнечную энергию в

процессе фотосинтеза (зеленые растения), гетеротрофные используют энергию,

которая выделяется при распаде органических веществ.

Очевидно, первые организмы были гетеротрофными, получающими энергию путем

бескислородного расщепления органических соединений. На заре жизни в

атмосфере Земли не было свободного кислорода. Возникновение атмосферы

современного химического состава теснейшим образом связано с развитием

жизни. Появление организмов, способных к фотосинтезу, привело к выделению в

атмосферу и воду кислорода. В его присутствии стало возможным кислородное

расщепление органических веществ, при котором получается во много раз

больше энергии, чем при бескислородном. В 1924 г. известный биохимик

академик А.И. Опарин высказал предположение, что при мощных электрических

разрядах в атмосфере Земли, которая 4-4,5 млрд. лет назад состояла из

аммиака, метана, углекислого газа и паров воды, могли возникнуть простейшие

органические соединения, необходимые для возникновения жизни. Предсказание

А.И. Опарина оправдались. В 1955 г. американский исследователь С.Миллер,

пропуская электрические разряды напряжением до 60000 В через смесь СН4,

NH3, H2 и паров H2O под давлением в несколько паскалей при температуре

+80°С, получил простейшие жирные кислоты, мочевину, уксусную и муравьиную

кислоты и несколько аминокислот, в том числе глицин и аланин. Аминокислоты

— это те «кирпичики», из которых построены молекулы белков. Поэтому

экспериментальное доказательство возможности образования аминокислот и

неорганических соединений — чрезвычайно важное указание на то, что первым

шагом на пути возникновения жизни на Земле был абиогенный (небиологический)

синтез органических веществ.

БИЛЕТ№13

ВОПРОС 1.

Мейоз. Половое размножение животных, растений и грибов связано с

формированием специализированных половых клеток. Особый тип деления клеток,

в результате которого образуются половые клетки, называют мейозом. В

отличие от митоза, при котором сохраняется число хромосом, получаемых

дочерними клетками, при мейозе число хромосом в дочерних клетках

уменьшается вдвое.

Процесс мейоза состоит из двух последовательных клеточных делений —

мейоза 1 (первое деление) и мейоза 2 (второе деление). Удвоение ДНК и

хромосом происходит только перед мейозом 1.

В результате первого деления мейоза образуются клетки с уменьшенным вдвое

числом хромосом. Второе деление мейоза заканчивается образованием половых

клеток. Таким образом, все соматические клетки организма содержат двойной,

диплоидный (2п), набор хромосом, где каждая хромосома имеет парную,

гомологичную хромосому. Зрелые половые клетки имеют лишь одинарный,

гаплоидный (п), набор хромосом и соответственно вдвое меньшее количество

ДНК.

Оба деления мейоза включают те же фазы, что и митоз: профазу, метафазу,

анафазу, телофазу.

В профазе первого деления мейоза происходит спирализация хромосом. В

конце профазы, когда спирализация заканчивается, хромосомы приобретают

характерные для них форму и размеры. Хромосомы каждой пары, т.е.

гомологичные, соединяются друг с другом по всей длине и скручиваются. Этот

процесс соединения гомологичных хромосом носит название конъюгации. Во

время конъюгации между некоторыми гомологичными хромосомами происходит

обмен участками — генами (кроссинговер), что означает обмен наследственной

информацией. После конъюгации гомологичные хромосомы отделяются друг от

друга.

Когда хромосомы полностью разъединяются, образуется веретено деления,

наступает метафаза мейоза и хромосомы располагаются в плоскости экватора.

Затем наступает анафаза мейоза, и к полюсам клетки отходят не половинки

каждой хромосомы, включающие одну хроматиду, как при митозе, а целые

хромосомы, каждая из которых состоит из двух хроматид. Следовательно, в

дочернюю клетку попадает только одна из каждой пары гомологичных хромосом.

Вслед за первым делением наступает второе деление мейоза, причем этому

делению не предшествует синтез ДНК. Интерфаза перед вторым делением очень

короткая. Профаза 2 непродолжительна. В метафазе 2 хромосомы выстраиваются

в экваториальной плоскости клетки. В анафазе 2 осуществляется разделение их

центромер и каждая хроматида становится самостоятельной хромосомой. В

телофазе 2 завершается расхождение сестринских хромосом к полюсам и

наступает деление клетки. В результате из двух гаплоидных клеток образуются

четыре гаплоидные дочерние клетки.

Происходящий в мейозе перекрест хромосом, обмен участками, а также

независимое расхождение каждой пары гомологичных хромосом определяет

закономерности наследственной передачи признака от родителей потомству. Из

каждой пары двух гомологичных хромосом (материнской и отцовской), входивших

в хромосомный набор диплоидных организмов, в гаплоидном наборе яйцеклетки

или сперматозоида содержится лишь одна хромосома. Она может быть:

1. отцовской хромосомой;

2. материнской хромосомой;

3. отцовской с участком материнской;

4. материнской с участком отцовской.

Эти процессы возникновения большого количества качественно различных

половых клеток способствуют наследственной изменчивости.

В отдельных случаях вследствие нарушения процесса мейоза, при не

расхождении гомологичных хромосом, половые клетки могут не иметь

гомологичной хромосомы или, наоборот, иметь обе гомологичные хромосомы. Это

приводит к тяжелым нарушениям в развитии организма или к его гибели.

ВОПРОС 2.

Ароморфоз — крупное эволюционное изменение. Оно обеспечивает повышение

уровня организации организмов, преимущества в борьбе за существование,

возможность освоения новых сред обитания. Факторы, вызывающие ароморфозы, —

наследственная изменчивость, борьба за существование и естественный отбор.

Основные ароморфозы в эволюции многоклеточных животных:

1) появление многоклеточных животных от одноклеточных, дифференциация

клеток и образование тканей;

2) формирование у животных двусторонней симметрии, передней и задней частей

тела, брюшной и спинной сторон тела в связи с разделением функций в

организме (ориентация в пространстве — передняя часть, защитная — спинная

сторона, передвижение — брюшная сторона);

3) возникновение бесчерепных, подобных современному ланцетнику, панцирных

рыб с костными челюстями, позволяющими активно охотиться и справляться с

добычей:

4) возникновение легких и появление легочного дыхания наряду с жаберным;

5) формирование скелета плавников с мышцами, подобных пятипалой конечности

наземных позвоночных, позволившими животным не только плавать, но и ползать

по дну, передвигаться по суше;

6) усложнение кровеносной системы от двухкамерного сердца, одного круга

кровообращения у рыб до четырех камерного сердца, двух кругов

кровообращения у птиц и млекопитающих. Развитие нервной системы:

паутинообразная у кишечно-полостных, брюшная цепочка у кольчатых червей,

трубчатая нервная система, значительное развитие больших полушарий и коры

головного мозга у птиц, человека и других млекопитающих. Усложнение органов

дыхания (жабры у рыб, легкие у наземных позвоночных, появление у человека и

других млекопитающих в легких множества ячеек, оплетенных сетью

капилляров).

Возникновение в клетках хлоропластов с хлорофиллом, фотосинтеза — важный

ароморфоз эволюции органического мира, обеспечивший все живое пищей и

энергией, кислородом.

Появление от одноклеточных многоклеточных водорослей — ароморфоз,

способствующий увеличению размеров организмов. Ароморфные изменения —

причина появления от водорослей более сложных растений — псилофитов. Их

тело состояло из различных тканей, ветвящегося стебля, ризоидов (выростов

от нижней части стебля, укрепляющих растение в почве).

Дальнейшее усложнение растений в процессе эволюции: появление корней,

листьев, развитого стебля, тканей, позволивших им освоить сушу

(папоротники, хвощи, плауны).

Ароморфозы, способствующие усложнению растений в процессе эволюции:

возникновение семени, цветка и плода (переход семенных растений от

размножения спорами к размножению семенами). Спора — одна

специализированная клетка, семя — зачаток нового растения с запасом

питательных веществ. Преимущества размножения растений семенами —

уменьшение зависимости процесса размножения от окружающих условий и

повышение выживаемости.

Причина ароморфозов — наследственная изменчивость, борьба за существование,

естественный отбор.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26