Наследственность и изменчивость — свойства организмов, их значение в эволюции органического мира. Ген, генотип, фенотип.

Билет № 1

1. Биология как наука, ее достижения, связи с другими науками. Методы изучения живых объектов. Роль биологии в жизни и практической деятельности человека.

Биология — наука, изучающая живые организмы. В настоящее время подразделяется на обширный перечень дисциплин, изучающих различные уровни организации живого (молекулярная биология, цитология, морфология, экология и пр.), разные царства (ботаника, зоология), различающихся предметом рассмотрения (строение, функционирование, взаимосвязь и т.д.) и применяемыми методами. Биология изучает живые объекты, построенные на основе биополимеров (белков, нуклеиновых кислот).

Среди достижений биологии можно отметить описание большого числа видов живых организмов, существующих на Земле, создание клеточной, эволюционной, хромосомной теории, расшифровка структуры белка и нуклеиновых кислот и т.д. На практике это способствовало увеличению эффективности производства сельскохозяйственной продукции, развитию медицины, биотехнологии, созданию основ рационального природопользования.

Биология тесно связана с другими науками и широко применяет их методы (география, история, химия, физика, математические дисциплины, кибернетика, философия и др.).

Методы изучения живых объектов включают наблюдение, эксперимент (а также описание, сравнение, анализ, синтез, исторический метод, математическое моделирование и пр.).

На сегодняшний день роль биологии в жизни и практической деятельности человека растет. Это связано с обострением экологической ситуации на Земле, вызванной ростом населения, большим потреблением энергии, обострением социальных противоречий. Дальнейшее развитие и даже существование современной цивилизации возможно только в гармонии с окружающей средой, что требует глубокого знания и соблюдения биологических закономерностей, широкого использования биотехнологии.

2. Царство растений, его отличия от других царств живой природы. Объясните, какая группа растений занимает в настоящее время господствующее положение на Земле. Среди живых растений или гербарных экземпляров найдите представителей этой группы.

К царству растений относятся эукариоты, способные к автотрофному питанию за счет фотосинтеза (некоторые представители перешли к паразитическому образу жизни и утратили хлорофилл). Для растений характерна малая подвижность, рост в течение всей жизни, минеральное (у высших растений корневое) питание, на клеточном уровне жесткая клеточная стенка, построенная, как правило, из целлюлозы, отсутствие центриолей, наличие вакуолей с клеточным соком. В качестве запасного углевода — крахмал. Характерно наличие хлорофилла или других пигментов, способных поглощать энергию солнечного света для дальнейшего использования в процессах фотосинтеза.

В настоящее время господствующее положение на Земле занимает отдел Покрытосеменных (Цветковых) растений, считающийся наиболее эволюционно продвинутым и определяющий вид большинства современных биотопов. Для покрытосеменных характерно наличие таких генеративных органов, как цветок и плод.

Из предложенных экземпляров следует выбрать представителей изученных семейств (крестоцветные, розоцветные, бобовые, пасленовые, сложноцветные, злаки, лилейные) или классов (однодольные, двудольные).

3. Используя знания об обмене веществ и превращении энергии в организме человека, дайте научное объяснение влияния на обмен веществ гиподинамии, стрессов, вредных привычек, переедания.

Организм человека представляет собой сложную систему, в которой все происходящие процессы согласованы и направлены на поддержание гомеостаза, выживание особи и оставление потомства. Если какие-то системы органов не несут необходимую нагрузку (не упражняются), это приводит к их ослаблению, возникновению физиологических расстройств и патологий.

Гиподинамия — пониженная двигательная активность, отсутствие физических нагрузок — приводит к снижению работоспособности мышц, сердечно-сосудистой системы и, как следствие, нарушению обмена веществ и ухудшению состояния всего организма в целом. Неизрасходованные на физическую активность питательные вещества откладываются в запас, что зачастую приводит к ожирению. Этому также способствует переедание.

Стресс является защитной реакцией организма, позволяющей выжить в момент опасности. Стресс мобилизует возможности организма, сопровождается выбросом гормонов, повышает интенсивность сердечно-сосудистой деятельности и пр. Эта энергия в условиях современной цивилизации часто не находит естественного выхода и является перегрузкой для нервной и других систем.

Вредные привычки: курение, алкоголь и другие яды — приводят к поступлению в организм чужеродных вредных веществ, которые отравляют организм и вызывают заболевания. (Особенно недопустимо употребление алкоголя во время приема антибиотиков или наличия другой нагрузки на почки и печень.) Наркотические вещества, участвуя в обмене веществ, вызывают привыкание, в дальнейшем прекращение поступления никотина, алкоголя и др. сопровождается ломкой — резким ухудшением самочувствия. Таким образом, возникает физиологическая и психологическая зависимость от наркотиков.

Нарушение режима дня, азартные игры, пресыщение удовольствиями истощают организм и, кроме того, отвлекают сознание человека от решения насущных задач, занятий физкультурой и препятствуют духовному росту.

Билет № 2

1. Признаки живых организмов. Основные отличия живых организмов от тел неживой природы.

Признаки живых организмов:

1. Живые организмы, изучаемые биологией, содержат биополимеры: белки и нуклеиновые кислоты, определяющие их характерные свойства.

2. Большинство организмов имеет клеточное строение (кроме вирусов)

3. Обмен веществом и энергией с окружающей средой: живые существа питаются, на этом основан пластический и энергетический обмен, поддерживают постоянство внутренней среды — гомеостаз и выделяют продукты жизнедеятельности в окружающую среду.

4. Способность к размножению: воспроизведение потомства, наследующего признаки родителей.

Совокупность этих признаков отличает живые организмы от тел неживой природы. Важнейшим отличием является способность обрабатывать информацию, получаемую из окружающей среды, и осуществлять ответную реакцию на внешнее раздражение.

Также отмечают сложность организации, способность эволюционировать, приспособленность к среде обитания.

Нетрудно видеть, что многие живые организмы обладают не всеми названными свойствами (например, споры бактерий в замороженном состоянии). В то же время в неживой природе существуют системы, обладающие многими из названных признаков (например насыщенные растворы, космические тела, созданная человеком вычислительная техника и автоматизированные системы).

Существует точка зрения (витализм и др.), что основополагающим и принципиальным отличием живого от неживого является наличие особой субстанции (души), покидающей физическое тело после смерти. Данная точка зрения не пользуется популярностью среди биологов, несмотря на безуспешность многочисленных попыток получения живого существа из неживой материи.

2. Экологические (биотические) факторы, их влияние на организм. Приведите примеры конкурентных отношений в природе и раскройте их значение. Как человек использует знания о конкуренции в практической деятельности?

К биотическим факторам относят влияние на организм окружающих живых существ. В зависимости от того, положительно или отрицательно данные взаимодействия сказываются на состоянии организмов, выделяют:

1. Нейтрализм — организмы не оказывают заметного влияния друг на друга (взаимодействие минимально)

2. Симбиоз — организмы испытывают положительное влияние, часто взаимное: примером симбиотических связей считают лишайники (гриб и водоросль), микоризу шляпочных грибов и деревьев, опыление клевера шмелём. К симбиозу зачастую относятнахлебничество (мелкие насекомоядные птицы подбирают насекомых, падающих вниз при работе дятла), квартирантство(птицы селятся в дуплах, выдолбленных дятлом), кооперацию — необязательные взаимовыгодные связи (опыление цветков неспециализированными опылителями).

3. Хищничество (как правило, умерщвление активной добычи) и паразитизм — кратковременное или длительное питание (или местожительство — гнездовой паразитизм кукушки) за счет другого организма, не сопровождающееся немедленной гибелью жертвы — один организм испытывает положительное влияние, другой отрицательное.

4. Конкуренция — оба организма испытывают отрицательное воздействие. Конкурентные взаимодействия возникают у видов, испытывающих сходные потребности, например, между деревьями в лесу возникает «борьба» за доступ к свету. Если потребности очень близки, один вид может полностью вытеснить другой (ель вытесняет светолюбивую сосну).

Конкуренция как существенный фактор в борьбе за существование способствует различной специализации (эволюционному расхождению потребностей), что повышает видовое разнообразие и устойчивость экосистем.

В практической деятельности человека важно учитывать нежелательную конкуренцию: не допускать засорения полей сорняками, прудов для рыборазведения сорными малоценными породами рыб. Особая осторожность требуется при заселении экосистем новыми видами, которые могут вытеснить ценные местные виды.

Обсудить тему симбиоза можно здесь: Взаимное влияние видов в природе

3. Объясните, почему поджелудочную железу относят к железам смешанной секреции. Как в крови поддерживается постоянное количество глюкозы? Какие меры необходимо соблюдать, чтобы не заболеть сахарным диабетом?

Поджелудочная железа относится к железам смешанной секреции. Она вырабатывает пищеварительный сок, содержащий ферменты и поступающий через проток в двенадцатиперстную кишку (внешняя секреция). В то же время поджелудочная железа синтезирует важнейший гормон — инсулин, выделяемый в кровь (внутренняя секреция). При повышении содержания глюкозы в крови, вырабатываемый инсулин способствует усиленному потреблению глюкозы и превращению её в гликоген, запасное вещество. После чего излишки инсулина достаточно быстро разрушаются.

При недостатке инсулина развивается заболевание — сахарный диабет, сопровождающееся серьезным нарушением обмена веществ, а в тяжелых случаях потерей сознания и смертью. Больным, страдающим сахарным диабетом, вводят в кровь препараты инсулина.

Чтобы не заболеть сахарным диабетом, нужно вести подвижный образ жизни, не злоупотреблять углеводами, избегать нервных перегрузок. Профилактике сахарного диабета способствует включение в рацион злака под названием полба и некоторые другие продукты.

Билет № 3

1. Клеточное строение организмов как доказательство их родства, единства живой природы. Сравнение клеток растений и грибов.

Большинство известных на сегодня живых организмов состоят из клеток (кроме вирусов). Клетка — элементарная структурная единица живого, как утверждает клеточная теория. Отличительные свойства живого проявляются, начиная с клеточного уровня. Наличие у живых организмов клеточного строения, единого кода ДНК, содержащего наследственную информацию, реализуемую через белки, можно рассматривать как доказательство единства происхождения всех живых организмов, имеющих клеточное строение.

Клетки растений и грибов имеют много общего:

1. Наличие клеточной мембраны, ядра, цитоплазмы с органоидами.

2. Принципиальное сходство процессов обмена веществ, деления клетки.

3. Жесткая клеточная стенка значительной толщины, способность к потреблению питательных веществ из внешней среды путем диффузии через плазматическую мембрану (осмоса).

4. Клетки растений и грибов способны незначительно изменять свою форму, что позволяет растениям ограниченно менять положение в пространстве (листовая мозаика, ориентация подсолнечника к солнцу, закручивание усиков бобовых, капканы насекомоядных растений), а некоторым грибам захватывать в петли грибницы мелких почвенных червей — нематод.

5. Способность группы клеток давать начало новому организму (вегетативное размножение).

Отличия:

1. Клеточная стенка растений содержит целлюлозу, у грибов — хитин.

2. Клетки растений содержат хлоропласты с хлорофиллом или лейкопласты, хромопласты. У грибов пластиды отсутствуют. Соответственно, в клетках растений осуществляется фотосинтез — образование органических веществ из неорганических, т.е. характерен автотрофный тип питания, а грибы являются гетеротрофами, в их обменных процессах преобладает диссимиляция.

3. Запасным веществом в клетках растений является крахмал, у грибов — гликоген.

4. У высших растений дифференциация клеток приводит к образованию тканей, у грибов тело образовано нитевидными рядами клеток — гифами.

Эти и другие особенности позволили выделить грибы в отдельное царство.

2. Приспособления организмов к различным экологическим факторам. Приведите примеры паразитических отношений в природе и раскройте их значение. Среди гербарных экземпляров, коллекций и влажных препаратов найдите растения и животных, для которых характерен паразитический образ жизни.

Живые организмы способны приспосабливаться к действию неблагоприятных факторов внешней среды. Растения, обитающие в условиях высокой температуры и недостатка влаги, имеют листья мелкие или видоизмененные в колючки, покрытые восковым налетом, с небольшим числом устьиц. Животным в этих условиях помогает выжить приспособительное поведение: они активны ночью, а днем, в жару, прячутся в норы. Организмы засушливых местообитаний также имеют отличия в обмене веществ, способствующие экономии воды.

У животных, обитающих в условиях низких температур, имеется толстый слой подкожного жира. Для растений характерно высокое содержание растворенных веществ в клетках, что препятствует их повреждению при отрицательных температурах. Сезонность жизненных циклов также позволяет растениям и перелетным птицам использовать местообитания с холодной зимой.

Яркий пример приспособленности представляют взаимные эволюционные приспособления травоядных животных и растений, которые служат им пищей, хищника и жертвы.

Паразитические отношения возникают, когда один организм использует другой как источник пищи, местообитание, при этом организм хозяина несет ущерб. Паразиты могут быть временными (кровососущие насекомые из отряда двукрылых) или постоянными (гельминты, вши, чесоточный зудень). Внешними (повилика — паразитическое растение, обладающее присосками) или внутренними (грибы-трутовики, поражающие деревья). Паразитизм может быть гнездовым, как у кукушки.

В процессе эволюции вырабатывались приспособления, снижающие вред, причиняемый паразитом хозяину, что позволяет паразиту использовать его длительное время. Также характерно наличие приспособлений, снижающих вероятность заражения у хозяина (полагают, что шимпанзе строят каждую ночь новое гнездо как средство профилактики от эктопаразитов), и защитных приспособлений у паразита (плотная кутикула гельминтов).

Среди гербарных экземпляров повилику отличает отсутствие хлорофилла — желтый цвет нитевидных побегов. Из животных могут присутствовать плоские, круглые паразитические черви и кровососущие насекомые, клещи.

3. Используя знания о нормах питания и расходовании энергии человеком (сочетание продуктов растительного и животного происхождения, нормы и режим питания и др.), объясните, почему люди, употребляющие с пищей много углеводов, быстро прибавляют в весе.

Питание человека должно быть разнообразным, содержать продукты животного и растительного происхождения, чтобы обеспечивать организм всеми необходимыми аминокислотами, витаминами и другими веществами. Особенно важно наличие в пище растительной клетчатки, которая способствует нормальному пищеварению.

Поступление с продуктами энергии должно соответствовать затратам организма (12000-15000 кДж в сутки) и зависит от характера труда.

Углеводы являются основным источником энергии. Избыточное потребление сладкого и мучного при низкой физической активности приводит к увеличению жировых запасов. Избежать переедания помогает соблюдение режима питания, ограничение потребления острых и сладких блюд, отказ от спиртного, отсутствие отвлекающих факторов во время принятия пищи.

Билет № 4

1. Клетка — единица строения и жизнедеятельности организмов. Сравнение клеток растений и животных.

Основоположниками клеточной теории являются немецкие ботаник М.Шлейден и физиолог Т.Шванн, в 1838-1839 г.г. высказавшие идею, что клетка является структурной единицей растений и животных. Клетки имеют сходное строение, состав, процессы жизнедеятельности. Наследственная информация клеток заключена в ядре. Клетки возникают только из клеток. Многие клетки способны к самостоятельному существованию, но в многоклеточном организме их работа скоординирована.

Клетки животных и растений имеют некоторые отличия:

1. Клетки растений имеют жесткую клеточную стенку значительной толщины, содержащую целлюлозу (клетчатку). Животная клетка, не имеющая клеточной стенки, обладает значительно большей подвижностью, способна изменять форму.

2. В клетках растений содержатся пластиды: хлоропласты, лейкопласты, хромопласты. У животных пластиды отсутствуют. Наличие хлоропластов делает возможным фотосинтез. Для растений характерен автотрофный тип питания с преобладанием в обмене веществ процессов ассимиляции. Клетки животных являются гетеротрофами, т.е. потребляют готовые органические вещества.

3. Вакуоли в клетках растений крупные, заполненные клеточным соком, содержащим запасные питательные вещества. У животных встречаются мелкие пищеварительные и сократительные вакуоли.

4. Запасным углеводом у растений является крахмал, у животных — гликоген.

2. Лишайники — симбиотические организмы, их разнообразие. Среди гербарных экземпляров найдите лишайники. По каким признакам вы их определите? Приведите другие примеры симбиотических отношений в природе и раскройте их значение.

Тело лишайника — слоевище состоит из нитей-гифов гриба, в которых заключены одноклеточные зеленые водоросли или цианеи (цианобактерии, старое название — сине-зеленые водоросли). Лишайники рассматривают как симбиотические организмы, где грибы поставляют воду с растворенными минеральными солями, а водоросли осуществляют фотосинтез, обеспечивая поступление органических веществ. Лишайники первыми заселяют безжизненные местообитания, произрастают на голых камнях. Этому способствует их неприхотливость к субстрату, способность переносить длительное высушивание, впитывать атмосферную влагу поверхностью тела. Необходимым условием произрастания лишайников является наличие света, необходимого для фотосинтеза.

Лишайники делятся на накипные (в виде пленки на камнях), листоватые (серо-зеленая пармелия, желтая ксантория на коре деревьев) и кустистые (олений мох — ягель).

Определить лишайник среди гербарных экземпляров можно по отсутствию органов — стеблей, листьев — и характерной расцветке.

Симбиотические отношения в природе способствуют процветанию видов, которые в них участвуют. Можно назвать примеры из билета №2.

3. Раскройте роль белков в организме по следующему плану: в каких продуктах содержатся, конечные продукты расщепления в пищеварительном канале, конечные продукты обмена, роль белков в организме. Объясните, почему в пищевом рационе детей и подростков должны обязательно присутствовать белки.

Богаты белком пищевые продукты животного происхождения: мясо, рыба, яйцо, молочные продукты. Также содержат белки растительные продукты, особенно бобовые культуры, овес, твердые сорта пшеницы и изготовляемые из них макаронные изделия.

В пищеварительном канале белки распадаются на аминокислоты. Конечным продуктом белкового обмена у человека и других млекопитающих является мочевина, удаляемая через почки.

Белки выполняют в организме важнейшие функции:

1. структурную — белки входят в состав всех органоидов клетки;

2. ферментативную (каталитическую) — например, пищеварительные ферменты;

3. двигательную — в составе мышечных волокон;

4. транспортную — гемоглобин крови переносит кислород ко всем клеткам организма;

5. энергетическую — хотя есть мнение, что при окислении белка промежуточные продукты обмена, содержащие азот, токсичны для организма, и потребление избыточной белковой пищи снижает силу и выносливость человека.

У детей и подростков активно идут процессы роста, биосинтеза, что помимо повышенной потребности в строительном материале — аминокислотах повышает расход ферментов. Поэтому растущий организм должен получать с пищей большее количество белка, чем взрослый. Недостаток белка в рационе детей может быть причиной низкого роста.

Билет № 5

1. Ч. Дарвин — основоположник учения об эволюции. Движущие силы эволюции.

Чарльз Дарвин — основоположник современной эволюционной теории. Его книга «Происхождение видов путем естественного отбора», 1859 г., объясняет многообразие живых организмов, их приспособленность к условиям существования как результат длительной эволюции. Дарвин вскрыл движущие силы эволюционного процесса: борьба за существование и естественный отбор на основе наследственной изменчивости.

Причиной борьбы за существование является ограниченность ресурсов: пищи, жизненного пространства. При этом живые организмы размножаются в геометрической прогрессии. Если бы все потомство выживало и принимало участие в размножении, неизбежно возникало бы перенаселение. Но этого не происходит, так как часть особей неизбежно погибает в результате борьбы за существование. Под борьбой за существование Дарвин понимал многообразные отношения организмов с окружающей средой:

1. борьба межвидовая,

2. внутривидовая,

3. борьба с неблагоприятными условиями окружающей среды.

При этом борьба выражается не только в соперничестве за пищу, воду, территорию, борьбе хищника и жертвы, но и в сотрудничестве организмов, повышающем шансы на выживание. Наиболее острой является конкуренция внутри вида, т.к. у организмов одного вида сходные потребности.

Выживают и участвуют в размножении те особи, которые наилучшим образом приспособлены к данным условиям. Это выживание наиболее приспособленных Дарвин назвал естественным отбором. Таким образом, естественный отбор — это процесс, в результате которого выживают и дают потомство особи, наиболее приспособленные к условиям обитания.

2. Царство грибов, их характерные особенности, получение из них продуктов питания, лекарств. По каким признакам вы отличите съедобные грибы от ядовитых, используя коллекцию муляжей? Какую первую доврачебную помощь необходимо оказать при отравлении грибами?

К царству грибов относят эукариот, по типу питания являющихся осмотрофами, т.е. всасывающих органические вещества через поверхность тела. Грибы могут быть сапрофитами, питаясь мертвым органическим веществом (плесневые грибы). Распространен симбиоз грибов с корнями деревьев — микориза, когда гриб получает от дерева органические вещества, а дерево благодаря грибу — дополнительное количество воды и минеральных солей на участках корня, лишенных корневых волосков. Грибы-паразиты, трутовики, поселяются внутри деревьев, разрушая древесину.

Организм гриба — грибница образован тонкими ветвящимися нитями — гифами. У шляпочных грибов образуется плодовое тело, состоящее из плотно прилегающих нитей грибницы. Размножаются грибы частями грибницы или спорами. Плодовые грибы служат продуктом питания, содержат ценные белки и кислоты. Особенно ценятся белый гриб, рыжики и др. Хотя есть данные, что белки грибов усваиваются человеческим организмом крайне мало, менее 10%, особенно ножка гриба. Грибы сушат, солят, маринуют. Не рекомендуется консервировать грибы в домашних условиях, т.к. без доступа воздуха на белковых продуктах, особенно произрастающих на земле, может развиваться ботулизм, приводя к тяжелым отравлениям.

Большинство ядовитых грибов относятся к пластинчатым, хотя и среди трубчатых в ряде районов имеются несъедобные, которые нужно знать, отправляясь за грибами (подробнее…). В случае отравления грибами возникают боли в животе, рвота, понос, головокружение. Необходимо сделать промывание желудка, принять несколько таблеток активированного угля и вызвать врача (подробнее…).

Плесневые грибы выделяют вещества, подавляющие жизнедеятельность микроорганизмов, с которыми грибы конкурируют за пищу. Такие грибы используются для получения лекарств — антибиотиков: пенициллина, эритромицина, тетрациклина и др., спасших немало человеческих жизней.

3. Объясните, с какой целью у человека измеряют пульс. Что такое пульс? Где он определяется и что можно узнать по пульсу? Подсчитайте свой пульс. Определите, имеются ли отклонения от нормы. Поясните ответ.

Пульс измеряют, чтобы судить о состоянии сердечно-сосудистой системы в медицине, спорте. Пульс — это колебания стенок сосудов, волна, которая распространяется по упругим стенкам артерий при сокращении левого желудочка. Пульс хорошо прощупывается в тех местах, где артерии проходят близко к поверхности тела, например на запястье, на шее. По пульсу можно узнать частоту сердечных сокращений, правильность ритма, оценить их силу, ориентировочно судить о высоте кровяного давления. При болезненных состояниях пульс становится вялым, плохо прощупывается.

У взрослого человека в норме, в состоянии покоя частота сердечных сокращений составляет 60–80 ударов в минуту. (У тренированных спортсменов частота может понижаться до 40 ударов в минуту.) У детей частота выше. Частота пульса значительно возрастает при физической нагрузке или в условиях нервного напряжения, например, на экзамене, после курения, употребления кофе, крепкого чая.

Билет № 6

Наследственность и изменчивость — свойства организмов, их значение в эволюции органического мира. Ген, генотип, фенотип.

Наследственность — это способность живых организмов передавать свои признаки потомству. Наследственность делает возможной эволюцию, закрепляя имеющиеся у организма признаки в ряду поколений.

Изменчивость — способность организмов приобретать новые признаки. Может быть ненаследственной и наследственной. Наследственная изменчивость поставляет материал для естественного отбора, обогащая генофонд популяций новыми генами.

Ген — это участок молекулы ДНК, составляющей хромосому, который несет информацию о последовательности аминокислот в структуре одного белка.

Совокупность генов, свойственных данному организму, называется генотипом. Т.е. генотип — это сумма генов, имеющихся у живого организма. При составлении схемы скрещивания гены обозначаются буквами латинского алфавита, например, буквой «А» (читается [a]) часто обозначают доминантный ген желтой окраски горошины, а буквой «a» (читается [не-а]) — рецессивный ген, определяющий зеленую окраску.

Фенотип — это совокупность признаков данного организма, т.е. результат действия генов, который может зависеть и от влияния окружающей среды (ненаследственная, модификационная изменчивость). В приведенном примере с горохом, желтый и зеленый цвет горошин — это фенотип.

Классификация растений на примере покрытосеменных. Среди гербарных экземпляров выберите растения семейства (Пасленовые, Розоцветные, Бобовые и др.), по каким признакам вы их узнаете.

Отдел Покрытосеменные состоит из двух классов: Двудольные и Однодольные. Для двудольных характерно наличие двух семядолей в семени, также у них стержневая корневая система и сетчатое жилкование, хотя бывают исключения. Класс Двудольных включает семейства Крестоцветные, Розоцветные, Бобовые, Пасленовые, Сложноцветные и др.

У однодольных растений в семени одна семядоля, мочковатая корневая система, дуговое или параллельное жилкование. В школе изучают семейства Лилейных и Злаков.

Характерные признаки семейств:

Крестоцветные — 4 лепестка, 4 чашелистика, расположенных крест-накрест, плод — стручок или стручочек (короткий). К ним относятся редька, редис, капуста, пастушья сумка (треугольные стручочки) и др.

Розоцветные — часто 5 лепестков, много тычинок, плод у большинства сочный: ягодовидный или костянка. Представители: яблоня, вишня, шиповник, роза, земляника, лапчатка (желтые цветки).

Бобовые отличаются неправильным цветком (двусторонняя симметрия), 5 лепестков которого получили название лодочки, вёсел, паруса. Плод боб. Из бобовых хорошо знаком горох, бобы, фасоль, мышиный горошек, карагана желтая (желтая акация) и др.

К паслёновым относятся картофель, паслен, томат, табак, многие ядовитые растения — дурман, белена. Для пасленовых характерно наличие 5 лепестков, сросшихся в трубочку у основания.

Характерный признак сложноцветных — соцветие корзинка. Плод семянка. Здесь и подсолнечник, и одуванчик, осот, бодяк, васильки, астры.

Лилейные отличает дуговое жилкование, плод ягода, соцветие кисть. Нередко имеется луковица. Включают ландыш, лук, купену, тюльпан, лилии.

Для злаков характерно соцветие сложный колос, метелка, султан. Цветки мелкие, невзрачные. Плод зерновка. Жилкование параллельное. К злакам относятся важнейшие зерновые культуры: пшеница, рожь, ячмень, овес, кукуруза. Также злостный сорняк пырей ползучий, мятлик, тимофеевка, бамбук.

Раскройте особенности скелета человека в связи с прямохождением и трудовой деятельностью. Назовите меры профилактики нарушения осанки, искривления позвоночника и возникновения плоскостопия.

Характерной особенностью скелета человека, связанной с прямохождением, является S-образный изгиб позвоночника, смягчающий толчки при ходьбе. Амортизации способствует и сводчатая стопа. Важное значение для трудовой деятельности имеет противопоставление большого пальца руки остальным, что позволяет захватывать различные предметы.

Нарушение осанки, искривление позвоночника не только портит внешность человека, но и способствует развитию заболеваний внутренних органов, возникновению близорукости. Поэтому важно с детства следить за осанкой ребенка, чтобы он не сутулился, за столом сидел прямо, не наклоняясь слишком низко к столу. Портфель не следует носить все время в одной руке, а лучше заменить ранцем. Правильной осанке способствуют занятия физкультурой, посильная физическая работа на свежем воздухе. Недопустима длительная работа в согнутом положении, переноска больших тяжестей.

Для предотвращения плоскостопия нужно правильно подбирать обувь, чтобы она была удобная, по размеру, с невысоким каблуком. Нежелательно длительное стояние на ногах. Очень полезно хождение босиком, специальные упражнения на захват пальцами ног различных предметов: мячика и др. В детских учреждениях применяются специальные ортопедические массажные коврики.

Билет № 7

1. Особенности химического состава живых организмов. Органические вещества, их роль в организме.

Живые организмы содержат те же химические элементы, что и неживая природа. Содержание некоторых элементов больше, их называют макроэлементами: углерод, кислород, водород, азот, фосфор, сера и др. Микроэлементы в организме содержатся в малых количествах, но тоже играют важную роль, например, йод.

Вещества, которые встречаются в неживой природе, называются неорганическими. В состав клеток входят вода (до 80%) и минеральные соли.

Органические вещества образуются в живых организмах, хотя могут быть синтезированы в лабораториях. Важнейшими из них являются белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты (ДНК, РНК) и витамины. Органические вещества образуют важнейшие структуры клетки и служат источником энергии. Характерной особенностью многих органических веществ является их полимерная структура. Так, крахмал состоит из большого числа молекул глюкозы. Белки в процессе пищеварения распадаются на аминокислоты. А ДНК несет важнейшую функцию — является хранителем наследственной информации, зашифрованной в виде последовательности нуклеотидов. Эта информация проявляется через структуру белков, которые помимо структурной несут еще одну очень важную функцию — являются катализаторамихимических процессов, происходящих в клетке. Жиры не растворяются в воде, поэтому жироподобные вещества входят в состав клеточных мембран. Витамины участвуют в регуляции обмена веществ.

2. Приспособленность птиц к полету во внешнем и внутреннем строении, размножении. Объясните, в чем проявляется относительный характер приспособленности.

Весь организм птиц является ярким образцом приспособленности к полету. Это достигается снижением веса птицы, высокой интенсивностью обмена веществ и высоким уровнем развития нервной системы. Передние конечности превращены в крылья.

Снижению веса птицы способствует:

1. Срастание мелких костей, что при той же прочности позволяет значительно уменьшить массу скелета. Кости полые.

2. Отсутствие челюстей с зубами, имеется клюв.

3. Легкий перьевой покров, обеспечивающий обтекаемую форму тела.

4. Отсутствие мочевого пузыря, непроизвольное удаление непереваренных остатков пищи из кишечника.

5. Развит только левый яичник, созревание яиц происходит не одновременно, а по одному в 1–2 дня.

Высокая интенсивность обмена веществ позволяет получить необходимую для полета энергию. Основные черты:

1. Постоянная температура тела, в отличие от пресмыкающихся. Высокая температура тела птиц по сравнению с млекопитающими.

2. Переваривание пищи происходит с большой скоростью.

3. Четырехкамерное сердце и два круга кровообращения обусловливают поступление артериальной крови, богатой кислородом ко всем органам.

4. Дыхательная система кроме легких включает воздушные мешки, обеспечивает поступление кислорода в кровь как во время вдоха, так и на выдохе.

5. Образующиеся во время полета избытки тепла отводятся с помощью системы воздушных мешков между внутренними органами и мышцами.

Высокий уровень развития нервной системы обеспечивает быструю реакцию, образование условных рефлексов, сообразительность. Хорошо развито зрение, у птиц — цветное. Координацию движений обеспечивает развитый мозжечок.

Примером относительности приспособленности могут служить случаи гибели птиц в современных условиях при столкновении с проводами линий электропередач, во время разливов нефти в водоемах и т.п.

3. Используя знания о строении и функциях скелета человека, раскройте особенности первой доврачебной помощи при переломе ребер, позвоночника, травмах черепа.

При любом переломе важно обеспечить неподвижность сломанных костей. При переломе ребер шину не накладывают. Нужно, чтобы пострадавший сделал глубокий выдох, и в этом положении туго забинтовать грудную клетку. При переломе позвоночника особенно опасно ущемление нервов разрушенными позвонками, транспортировать больного нужно на машине скорой помощи. Если нет такой возможности, пострадавшего кладут лицом вниз на жесткое основание (доску) и в этом положении осуществляют транспортировку в медицинское учреждение. При травмах черепа голову фиксируют валиком из одеяла и т.п., уложенном вокруг головы.

                                                                                            Билет №8

1. Вид, его признаки. Многообразие видов. Редкие и исчезающие виды растений и животных, меры их сохранения. Назовите известные вам редкие и исчезающие виды растений.

Вид — совокупность особей (точнее, совокупность популяций особей), обладающих сходством внешнего и внутреннего строения, процессов жизнедеятельности, условий обитания, способных скрещиваться и давать плодовитое потомство, обитающих на определенной территории.

Критерии вида:

1. Морфологический — сходство внешнего и внутреннего строения.

2. Генетический — характерный для данного вида набор хромосом, отличающийся по числу и форме хромосом от других видов. Данный признак определяет возможность получения плодовитого потомства.

3. Географический — занимаемый видом ареал.

4. Экологический — условия обитания.

5. Биохимический и физиологический — сходство особенностей химического состава клетки, в первую очередь белков, и протекания процессов жизнедеятельности.

В настоящее время на Земле насчитывают около 2,5 миллионов видов живых существ. Видовое многообразие является важнейшим условием устойчивости экосистем, поэтому в последнее время приоритетной является задача сохранения биологического разнообразия.

Редкие виды, нуждающиеся в особой охране, заносятся в Красную книгу. Для их охраны организуются охраняемые природные территории: заповедники, заказники, национальные парки. Применяется искусственное разведение с последующим расселением в дикой природе.

В Красную книгу Российской Федерации включены следующие растения: женьшень настоящий, венерин башмачок настоящий, прострел обыкновенный, чилим (водяной орех), тис ягодный;

животные: зубр, речной бобр, белый медведь, лошадь Пржевальского, филин, сапсан, беркут, краснозобая казарка, скопа, гюрза, сибирский осетр, стерлядь, нельма, жук-олень, пчела-плотник, дикий тутовый шелкопряд.

2. Приспособленность рыб к жизни в воде во внешнем и внутреннем строении, размножении. Как человек использует знания о жизнедеятельности рыб для их искусственного разведения?

Приспособленность рыб к жизни в воде проявляется, прежде всего, в обтекаемой форме тела, создающей наименьшее сопротивление при движении. Этому способствует покров из чешуи, покрытой слизью. Хвостовой плавник как орган движения и грудные, брюшные плавники обеспечивают превосходную маневренность рыб. Боковая линия позволяет уверенно ориентироваться даже в мутной воде, не натыкаясь на препятствия. С хорошим распространением звука в водной среде связано отсутствие наружных органов слуха. Зрение рыб позволяет им видеть не только то, что находится в воде, но и заметить угрозу на берегу. Обоняние позволяет обнаруживать добычу на больших расстояниях (например, акулам).

Органы дыхания, жабры, обеспечивают организм кислородом в условиях низкого содержания кислорода (по сравнению с воздухом). Плавательный пузырь играет роль гидростатического органа, позволяя поддерживать плотность тела рыбы на различной глубине.

Оплодотворение наружное, кроме акуловых. У некоторых рыб живорождение.

Искусственное разведение применяют для восстановления поголовья проходных рыб на реках с гидроэлектростанциями, прежде всего в низовьях Волги. Производителей, идущих на нерест, отлавливают у плотины, выращивают мальков в закрытых водоемах и выпускают в Волгу.

Также разводят в товарных целях карпа. Толстолобик (отцеживает одноклеточные водоросли) и белый амур (кормится подводной и надводной растительностью) позволяют получать продукцию с минимальными затратами на подкормку.

При искусственном разведении рыб требуется создавать нужный режим для развития икры, поддерживать необходимое качество воды, не допускать размножения в прудах хищников, паразитов, конкурирующих малоценных видов рыб.

3. Используя знания о строении и функциях мышц человека, объясните, почему тренировки повышают мышечную силу и выносливость, почему спортсменам запрещают принимать допинги?

При физической нагрузке усиливается кровоснабжение мышц, утолщаются мышечные волокна, увеличивается мышечная масса, совершенствуется координация движений и контроль со стороны центральной нервной системы. Увеличение поступления питательных веществ и кислорода способствует росту силы мышцы, а своевременное удаление из мышечной ткани продуктов жизнедеятельности и предотвращение быстрого развития утомления повышают выносливость (согласно работам Сеченова Ивана Михайловича, основной причиной развития утомления является состояние двигательных нервных центров).

Занятия физкультурой и физический труд являются основным условием здорового образа жизни. В то же время перегрузки наносят серьезный вред здоровью, что характерно для большого спорта. Особенно вредны допинги, которые позволяют получать высокие результаты за счет химического вмешательства в физиологические процессы, протекающие в организме. Допинги могут быть вредны и побочными эффектами как химические вещества, и за счет перегрузок, которые могут намного превышать возможности организма. Допинг-контроль лишь частично позволяет снижать вред, причиняемый здоровью спортсменов, т.к. ведется интенсивная разработка новых средств допинга, не обнаруживаемых при анализе. В данном вопросе мог бы помочь отказ от профессионального спорта и его коммерциализации.

                                                            Билет №9
1. Биосоциальная природа человека. Социальная и природная среда, адаптация к ней человека.

Человек, будучи живым существом, подчиняется всем биологическим закономерностям, характерным для живой природы. В то же время, живя в обществе, человеческая личность испытывает на себе его влияние. Развитие человека подчиняется и законам биологической эволюции, и законам социальных, общественно-исторических условий жизни. Показательно, что в известных случаях, когда маленькие дети воспитывались дикими животными, они оказывались в дальнейшем неспособными к овладению членораздельной речью и характерному для человека словесному мышлению.

В настоящее время, благодаря развитию здравоохранения отмечается снижение влияния на человека биологических закономерностей, в первую очередь естественного отбора под влиянием среды. Тем не менее, важна адаптация человека к окружающей природной среде, особенностями которой в последнее время стали загрязнение атмосферы, пищи и воды химическими веществами, растущий радиационный фон в результате строительства атомных электростанций и аварий с выбросом радиоактивных веществ в окружающую среду.

Социальная среда предъявляет свои требования. Здесь можно назвать такие необходимые сегодня для человека качества, как способность жить в условиях перенаселенности в результате урбанизации (рост числа городского населения), устойчивость к стрессам. В тех странах, где слабо развито социальное обеспечение беднейших слоев населения, в том числе в РФ, преимущество дает стремление к доминированию, позволяя занимать более материально обеспеченное положение.

Важными качествами являются способность овладевать новыми профессиями и своевременно отказываться от устаревших взглядов и представлений (не жить вчерашним днем), что связано с таким свойством нервной системы, как подвижность.

Нужно учитывать, что успешность сегодня не приводит к увеличению рождаемости. Высокая рождаемость характерна для населения стран с низким уровнем жизни.

2. Царство бактерий, особенности строения и жизнедеятельности. Бактериальные заболевания, их профилактика.

Организмы, не имеющие оформленного ядра, выделяют в особое царство. К ним относят бактерий и цианобактерий (их также называют цианеи, сине-зеленые водоросли). Клетки бактерий меньше по размеру, чем клетки эукариот (ядерных организмов). Характерной особенностью клеток прокариот (доядерных) является отсутствие мембранных органоидов: ЭПС, митохондрий, пластид, вакуолей. Все процессы, протекающие на мембранах, у прокариот проходят на складках наружной мембраны. Единственная хромосома бактерий имеет форму кольца и располагается непосредственно в цитоплазме.

Клетки могут иметь форму шара (кокки), палочек (бациллы), запятой (вибрионы), спирали (спирохеты), зачастую снабжены жгутиками, служащими для передвижения. (Если клетки соединены по две, их называют диплококки, цепочкой — стрептококки, гроздью — стафилококки). Клетки бактерий не способны менять форму, за исключением спирохет. Снаружи может располагаться слизистая капсула, во много раз превышающая размеры самой клетки.

Бактерии способны переносить неблагоприятные условия, образуя споры. Устойчивость спор некоторых бактерий поражает воображение. Так, споры бактерии, вызывающей ботулизм, переносят длительное кипячение, поэтому гарантию их уничтожения при консервировании дает только обработка в заводских условиях при повышенном давлении (температура кипения воды повышается). Споры сибирской язвы в почве сохраняют жизнеспособность сотни лет, поэтому скотомогильники представляют серьезную угрозу в случае их размывания водой или земляных работ.

По способу питания большинство бактерий гетеротрофы, лишь немногие хемосинтезирующие бактерии питаются автотрофно, используя энергию, выделяющуюся при окислении химических элементов (серы, железа). Цианобактерии осуществляют фотосинтез.

Среди гетеротрофов имеются сапрофиты, использующие органические вещества или мертвые организмы, и паразиты, развивающиеся в клетках живых организмов. Часть бактерий может развиваться только при отсутствии кислорода — анаэробы (ботулизм), другим кислород необходим.

С помощью сапрофитных бактерий происходит квашение капусты и силосование кормов, сквашивание молока, спиртовое брожение и образование уксуса. Кишечная палочка, обитающая в кишечнике человека, сдерживает размножение нежелательной микрофлоры. Кроме того, кишечная палочка используется как индикатор загрязнений при проведении санитарно-эпидемиологических исследований.

Многие паразитические бактерии являются возбудителями заболеваний человека и животных. Холерный вибрион вызывает тяжелое желудочно-кишечное заболевание — холеру, приводящее к обезвоживанию организма, при отсутствии надлежащего лечения зачастую со смертельным исходом. Заражение происходит чаще через воду или фрукты. Для предотвращения заражения необходимо обязательное кипячение питьевой воды, тщательное мытье овощей и фруктов (в случае опасности заражения, с окачиванием кипятком), мытье рук, качественное мытье посуды, борьба с мухами.

Особую опасность представляет туберкулез, вызываемый палочкой Коха, т.к. за последние годы появились разновидности, устойчивые к антибиотикам. Туберкулез поражает чаще легкие (старое название — чахотка). Туберкулез передается воздушно-капельным путем, но более опасно пользование посудой после лиц, больных туберкулезом. Заболевание может не развиваться в течение многих лет, сдерживаемое иммунитетом. Но при недоедании, систематическом переутомлении, проживании в сыром помещении возникает кровохаркание, затем следует распад легочной ткани. Профилактика туберкулеза: обеспечить доступ в помещения солнечного света, не допускать чрезмерной влажности воздуха; занятия на свежем воздухе физическим трудом и физкультурой, достаточное питание, соблюдение режима труда и отдыха, не допускать длительных нервных стрессов, состояния отчаяния. Посуда больных туберкулезом моется и хранится отдельно.

Бледная спирохета является возбудителем сифилиса — венерического заболевания, передающегося половым путем, но нередко и бытовое заражение. Сифилис может развиваться в течение ряда лет, приводя к поражениям кожи, нервной системы, скелета (характерный провалившийся нос на поздних стадиях). Бледная спирохета сохраняется во влажной среде, например на влажных простынях, полотенцах. Профилактика: категорический отказ от случайных половых связей, не пользоваться чужой немытой посудой и предметами личной гигиены, не спать на чужом постельном белье.

3. Раскройте роль витаминов в организме человека, способы сохранения витаминов в продуктах питания. Поясните, какие авитаминозы вам известны. С какой целью выпускают поливитаминные препараты?

Витамины содержаться в пище в небольших количествах, но играют важную роль, участвуя во многих физиологических процессах. В организме человека витамины не образуются или образуются в недостаточном количестве. При нехватке витаминов развиваются тяжелые заболевания — авитаминозы (гиповитаминозы). Витамины разрушаются при длительном хранении и варке, сушке на солнце.

Витамин С (аскорбиновая кислота) содержится в значительных количествах в зелени, черной смородине, шиповнике, капусте (даже квашеной) и других растительных продуктах. При недостатке витамина С развивается тяжелое заболевание — цинга, несущее упадок сил, кровоточивость десен, выпадение зубов. Есть мнение, что витамин С повышает устойчивость организма к простудным заболеваниям. Для максимального сохранения витамина С в продуктах, их нужно употреблять свежими, не переваривать. Картофель (не старый) при варке опускать в кипящую воду, т.к. кислород, растворенный в холодной воде, при нагревании разрушает аскорбиновую кислоту.

Витамины группы В входят в состав важнейших ферментов. При их недостатке возникают нарушения обмена веществ (угри на коже) и нервной системы, параличи. Богаты витаминами группы В оболочка злаков, бобовых, пивные дрожжи, печень, яйцо. Для профилактики авитаминоза полезно питание хлебом грубого помола, кашами из нешлифованного риса и других злаков.

Жирорастворимый витамин Д содержится в рыбьем жире, образуется в коже человека под воздействием ультрафиолетовых лучей (при загаре). При недостатке витамина Д в пище и недостаточном пребывании на солнце у детей развивается рахит, проявляющийся при общем похудании вздутием живота, поражением костной ткани, нарушением осанки.

Жирорастворимый витамин А содержится в сливочном масле, яйце. Морковь богата каротином (придает ей оранжевый цвет), который в организме человека превращается в витамин А. Каротин моркови лучше усваивается в салатах с растительным маслом, сметаной, майонезом или в вареном виде. При нехватке витамина А развивается "куриная слепота" — ослабление сумеречного зрения, сухость кожи, выпадение волос.

Выпускаются синтетические препараты витаминов, назначаемые врачом. Поливитаминные препараты содержат несколько витаминов в нужной пропорции. Следует помнить, что избыточное потребление витаминных препаратов может привести в гипервитаминозам, симптомы которых зачастую совпадают с авитаминозами. Кроме того, организм избавляется от лишней дозы витамина, что в дальнейшем может привести к плохому усвоению витаминов из натуральных продуктов.

Билет №10

1. Автотрофное питание. Фотосинтез, его значение.

Автотрофное питание, когда организм сам синтезирует органические вещества из неорганических, включает фотосинтез и хемосинтез (у некоторых бактерий).

Фотосинтез протекает у растений, цианобактерий. Фотосинтез — это образование органических веществ из углекислого газа и воды, на свету, с выделением кислорода. У высших растений фотосинтез происходит в хлоропластах — пластидах овальной формы, содержащих хлорофилл, который определяет окраску зеленых частей растения. У водорослей хлорофилл содержится в хроматофорах, имеющих различную форму. У бурых и красных водорослей, обитающих на значительной глубине, куда затруднен доступ солнечного света, имеются другие пигменты.

Фотосинтез обеспечивает органическим веществом не только растения, но и животных, которые ими питаются. То есть является источником пищи для всего живого на планете.

Выделяющийся при фотосинтезе кислород, поступает в атмосферу. В верхних слоях атмосферы из кислорода образуется озон. Озоновый экран защищает поверхность Земли от жесткого ультрафиолетового излучения, что сделало возможным выход живых организмов на сушу.

Кислород необходим для дыхания растений и животных. При окислении глюкозы с участием кислорода в митохондриях запасается почти в 20 раз больше энергии, чем в его отсутствие. Что делает использование пищи гораздо более эффективным, привело к высокому уровню обмена веществ у птиц и млекопитающих.

Все это позволяет говорить о планетарной роли фотосинтеза и необходимости охраны лесов, которые называют «легкими нашей планеты».

2. Характеристика царства животных. Роль животных в природе. Среди готовых микропрепаратов простейших найдите эвглену зеленую. Объясните, почему эвглену зеленую ботаники относят к растениям, а зоологи — к животным.

К царству животных относятся гетеротрофные организмы, являющиеся фаготрофами, т.е. поглощающие пищу более или менее крупными частями, «кусочками». В отличие от грибов, которые всасывают питательные вещества в виде растворов (осмотрофы).

Для животных характерна подвижность, хотя некоторые кишечнополостные во взрослом состоянии ведут оседлый образ жизни. Также у большинства животных имеется нервная система, обеспечивающая ответную реакцию на раздражения.

Животные могут быть растительноядными, плотоядными (хищники, падальщики) и всеядными.

В природе животные являются консументами, потребляют готовое органическое вещество и значительно ускоряют круговорот веществ в экосистемах и биосфере в целом. Животные способствуют процветанию многих видов растений, являясь опылителями, распространяя семена, разрыхляя почву, обогащая ее экскрементами. Морским животным, обладающим известковым скелетом, мы обязаны образованием запасов мела, известняка, способствующих постоянной концентрации углекислого газа в атмосфере.

Эвглена зеленая, одноклеточное живое существо, занимает промежуточное положение в систематике, обладая особенностями, присущими разным царствам. Она имеет хлоропласты и на свету питается с помощью фотосинтеза. При наличии в воде растворенных органических веществ, особенно в темноте, она их поглощает, переходя на гетеротрофное питание. Наличие жгутика обеспечивает подвижность, что также роднит ее с животными.

3. Объясните биологическое значение безусловных и условных рефлексов. Составьте схему рефлекторной дуги (безусловного рефлекса) и объясните, из каких частей она состоит. Приведите примеры безусловных рефлексов человека.

Учение о рефлексах связано с трудами отечественного физиолога Ивана Михайловича Сеченова.

Рефлексом называют ответную реакцию организма на раздражение, осуществляемую при участии нервной системы. Рефлексы бывают безусловные — врожденные и условные — приобретенные в течение жизни.

Безусловные рефлексы обеспечивают выживание организма и вида в постоянных условиях среды и на ранних этапах жизни. К ним относятся защитные (мигание при попадании соринки в глаз), ориентировочные (изучение окружающего мира), пищевые (сосание у детей, выработка слюны). Инстинкты тоже носят врожденный характер, их иногда рассматривают как сложную последовательность безусловных рефлексов. Важнейшим инстинктом является продолжение рода.

Для приспособления к новым условиям служат условные рефлексы. Они образуются при наличии определенных условий и обеспечивают наилучшую ответную реакцию. Примером условного рефлекса является прилет птиц к знакомой кормушке, распознавание съедобного и несъедобного (поначалу птенец клюет все подряд) , обучение собаки командам.

Рефлекторная дуга безусловного коленного рефлекса включает:

1. рецептор — окончание чувствительного нейрона,

2. нервные пути, по которым сигнал передается в центральную нервную систему — чувствительный нейрон, который передает сигнал в спинной мозг,

3. исполнительный нейрон в передних корешках спинного мозга, передающий ответную команду,

4. орган, производящий ответную реакцию, — мышца.

Большинство дуг других рефлексов включают дополнительно вставочные нейроны.

Билет №11

1. Биологическое значение размножения. Способы размножения, их использование в практике выращивания сельскохозяйственных растений и животных, микроорганизмов.

Размножение обеспечивает самовоспроизведение живых организмов, необходимое для существования вида. В основе размножения лежит генетическая информация, зашифрованная в ДНК.

Размножение может быть бесполое и половое. При половом размножении имеет место половой процесс, заключающийся в обмене клеток генетическим материалом. Чаще всего происходит образование специализированных половых клеток с гаплоидным (одинарным) набором хромосом — гамет с последующим их слиянием — оплодотворением.

Бесполое размножение может происходить путем митоза (у микроорганизмов и других одноклеточных), спорами (у папоротников), почкованием (у гидры), частями организма и вегетативными органами (вегетативное размножение растений). При бесполом размножении обеспечивается быстрое образование многочисленного потомства с теми же признаками, что и у родителей. Что полезно в благоприятных условиях, например, летом у водорослей.

Половое размножение приводит к образованию новых сочетаний генов, что повышает шанс на выживание части потомства при изменении условий среды. Половое размножение делает возможным естественный отбор на основе наследственной изменчивости — основной движущий фактор эволюции.

Человек применяет вегетативное размножение плодовых растений (черенкование смородины, прививка яблони, корневые отпрыски у малины, усы у земляники) для сохранения ценных качеств сорта, которые будут утеряны при половом размножении. Половое размножение у таких растений незаменимо при выведении новых сортов.

При скрещивании разных сортов растений, пород животных возникает явление гетерозиса — гибридной силы. Такое потомство обладает повышенной выносливостью (мул — гибрид осла и кобылы), быстрее растут (бройлерные цыплята), более урожайны (гибриды F1 у огурцов).

2. Позвоночные животные, их классификация. Усложнение млекопитающих в процессе эволюции. Определите место вида лисицы обыкновенной в системе животного мира (тип, класс, отряд, семейство, род).

Тип Хордовых включает подтип Черепные, или Позвоночные. В школьном курсе изучают классы:

1. Хрящевые рыбы,

2. Костные рыбы,

3. Земноводные, или Амфибии,

4. Пресмыкающиеся, или Рептилии,

5. Птицы,

6. Млекопитающие, или Звери.

Классы делятся на отряды, семейства, роды и виды. Название вида состоит из названия рода и видового определения. В науке используется систематика на латинском языке.

Так, систематика лисицы, будет следующая:

Тип Хордовые,
Класс Млекопитающие,
Отряд Хищные,
Семейство Собачьи (Волчьи),
Род Лисица,
Вид Лисица обыкновенная.

Млекопитающие являются группой, продвинутой в эволюционном плане. Они обладают рядом характерных признаков, позволяющих успешно приспосабливаться к окружающей среде:

· Млекопитающие — теплокровные животные, с постоянной температурой тела. Большинство активны круглый год. Высокий уровень обмена веществ достигается наличием альвеолярных легких, четырехкамерного сердца и двух кругов кровообращения.

· Рождают живых детенышей, вскармливают их молоком, характерна забота о потомстве.

· Зубы дифференцированы на резцы, клыки и коренные. Закрепляются в альвеолах (ячейках в челюстях).

· Волосяной покров, в коже имеются железы.

· Высокий уровень развития нервной системы, в первую очередь коры больших полушарий, обеспечивает сложное поведение зверей.

3. Раскройте особенности газообмена в легких и тканях, взаимосвязь дыхательной и кровеносной систем. В чем состоит доврачебная помощь при остановке дыхания?

Газообмен в легких заключается в обогащении крови кислородом и удалении из крови углекислого газа. В этом заключается роль дыхательной системы, дальнейшую транспортировку кислорода ко всем клеткам организма осуществляет кровеносная система. При этом кислород связан с гемоглобином, содержащимся в эритроцитах, что придает крови ярко-алый цвет.

В тканях кислород крови используется для так называемого тканевого дыхания: органические вещества окисляются с участием кислорода до углекислого газа и воды, выделяющаяся при этом энергия запасается в виде АТФ. Образующийся при этом углекислый газ уносится кровью и удаляется через легкие.

Остановка дыхания даже на несколько минут лишает ткани кислорода и приводит к необратимым изменениям, прежде всего в клетках головного мозга. В таком случае необходимо производить искусственное дыхание. Оно должно производиться, пока больной не начнет дышать самостоятельно, или до прибытия скорой помощи.

Для этого, если дыхательные пути пострадавшего содержат посторонние предметы или залиты водой, нужно их освободить. Пострадавший укладывается на спину, голова слегка запрокидывается назад. После чего производится вдыхание воздуха способом «рот в рот» или «рот в нос» через носовой платок или специальную маску, имеющуюся в автомобильной аптечке. Частота вдохов 10–12 в минуту для взрослых людей, для ребенка чаще при неглубоком выдохе. (При этом в кровь пострадавшего поступает кислород, содержание которого на выдохе около 16%, а повышенное содержание углекислого газа стимулирует дыхательный центр).

Если несчастный случай произошел при пожаре, пострадавшего выносят на свежий воздух, после возобновления дыхания полезно дать кислородную маску.

Билет №12

1. Агроэкосистемы, их отличия от природных экосистем. Последствия деятельности человека в экосистемах. Сохранение экосистем.

Экосистемы, создаваемые человеком, отличаются рядом особенностей:

1. Для повышения выхода продукции в них поддерживается низкое видовое разнообразие (уничтожаются сорняки, вредители, конкурирующие виды).

2. Энергия (биомасса), выносимая с продукцией из сообщества, должна возмещаться внесением удобрений, обработкой почвы с затратами энергии ископаемого топлива, орошением и т.д.

3. Культивируемые сорта растений и породы животных созданы в результате селекции для получения максимальной продуктивности и не способны к самостоятельному существованию в живой природе.

4. Все это приводит к тому, что агроэкосистемы неустойчивы, при отсутствии обработки замещаются естественными экосистемами, характерными для данной местности.

Деятельность человека в природных экосистемах обычно нарушает веками сложившееся равновесие и приводит к уменьшению видового разнообразия и устойчивости экосистемы. Такая деятельность должна строиться с учетом возможностей возобновления ресурсов, либо включать специальные мероприятия (посадку леса на вырубках). Задача сохранения биоразнообразия считается приоритетным направлением в охране природы.

Для сохранения экосистем организуются охраняемые природные территории: заповедники, национальные парки. Важно уменьшить негативное воздействие на окружающую среду за счет внедрения безотходных технологий, перевода производства на биотехнологию.

2. Покрытосеменные растения — господствующая группа растений на Земле. Классы покрытосеменных. Среди гербарных экземпляров или живых растений найдите покрытосеменные, принадлежащие к разным классам. По каким признакам вы их отличите?

Покрытосеменные, или Цветковые, в настоящее время распространены по всему земному шару, это один из наиболее крупных отделов растений. Насчитывают около 250 тысяч видов покрытосеменных. Они составляют основную часть растительной биомассы на планете.

Для покрытосеменных характерно наличие таких генеративных органов (служащих для размножения), как цветок и плод. Семязачатки в цветке заключены в завязи пестика. Пыльца попадает на рыльце пестика, после чего происходит двойное оплодотворение.

Покрытосеменные включают классы Двудольные и Однодольные. Как говорит название, в семенах Двудольных имеется две семядоли. Для них характерно сетчатое жилкование и стержневая корневая система с хорошо развитым главным корнем. Бывают исключения, например, подорожник имеет две семядоли, т.е. относится к классу двудольных, но имеет дуговое жилкование, его корневая система мочковатая.

Растения класса однодольных имеют семена с одной семядолей. Для них характерно дуговое или параллельное жилкование, мочковатая корневая система, в которой неразличим главный корень. Среди исключений можно назвать вороний глаз, с сетчатым жилкованием.

3. Объясните роль системы органов дыхания в поддержании постоянства внутренней среды организма человека. Заболевания органов дыхания. Какие меры профилактики позволят вам защитить себя от заболеваний гриппом, ОРЗ, туберкулезом?

Дыхательная система обеспечивает поступление в организм кислорода и удаление некоторых продуктов обмена, главным образом, углекислого газа. Кислород необходим для процессов тканевого дыхания — окисления органических веществ с выделением энергии, запасаемой в АТФ.