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

В современном обществе действие биологических факторов эволюции претерпело значительные изменения – естественный отбор выполняет лишь стабилизирующую функцию. В настоящее время численность человечества не подвержена значительным колебаниям, и, в связи с этим, действие популяционных волн может сказываться только в отдельных малонаселенных регионах. Сохранил свое значение в человеческом обществе мутационный процесс, ведущий к снижению жизнеспособности особей. Эти обстоятельства следует учитывать в разных областях человеческой деятельности, прежде всего в охране окружающей среды от загрязнения.

Вопрос 3. Сравнить колосья двух сортов пшеницы или ржи (или два комнатных растения одного вида) и выявить у них различия по фенотипу

Сравнивая между собой колосья двух сортов пшеницы, следует обратить внимание на размеры колосьев, их окраску, наличие или отсутствие остей (выростов колосковых чешуй), подсчитать число простых колосков в сложном колосе (их может быть от 14 до 20). Отличия колосьев двух сортов пшеницы по данным признакам будут являться различиями по фенотипу.

Вопрос 1. Мейоз, его значение, отличие от митоза. Набор хромосом в гаметах и соматических клетках

Все организмы, размножающиеся половым путем, образуют половые клетки, или гаметы. Этому предшествует особый вид деления клеточного ядра – мейоз (от греч. «meiosis» – уменьшение, редукция). Мейотическое деление впервые было открыто в 1884 г. Оно существенно отличается от митоза.

До начала мейоза в интерфазе удваивается количество ДНК, и каждая хромосома становится двухроматидной.

Мейоз состоит из двух быстро следующих друг за другом делений клетки. Одно из них называется редукционным, или первым мейотическим делением, при котором число хромосом уменьшается в 2 раза; второе – эквационным, или вторым мейотическим делением, протекающим, так же, как и митоз. Каждое из этих делений, как и обычный митоз, состоит из четырех фаз: профазы, метафазы, анафазы и телофазы.

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.