Контрольная работа по "Биологии"

Кафедра ботаники и фармакогнозии

 

 

 

 

 

Контрольная работа

по дисциплине «Биология»

Вариант № 2

 

 

 

 

                                                

                                                             

 

                                                        

                                                         Оценка «               »    Дата:                  2010 г.

 

                             Представлена в деканат          .

Передана на кафедру  .

 

 

 

 

Екатеринбург

2010 год 
ВАРИАНТ № 2

1. Заполнить таблицу:

Свойства живых систем

Признаки жизни	Определение
1. Определенный состав и упорядоченность	Все биосистемы характеризуются высокой упорядоченностью, которая может поддерживаться только благодаря протекающим в них процессам. В состав всех биосистем, лежащих выше молекулярного уровня, входят определенные органические вещества, некоторые неорганические соединения, а также большое количество воды. Упорядоченность клетки проявляется в том, что для нее характерен определенный набор клеточных компонентов.
2. Клеточное строение	Все живые организмы  имеют клеточное строение, за исключением  вирусов. На клеточном уровне осуществляется превращение веществ и энергии  и передача информации.
3. Метаболизм	Все живые организмы  способны к обмену веществ с окружающей средой, поглощая из нее вещества, необходимые для питания, и выделяя продукты жизнедеятельности (примеры: клеточное дыхание, фотосинтез, запасание гликогена в печени).
4. Питание	Это процессы, включающие поступление в организм питательных  веществ, их переваривание, всасывание и усвоение. В результате живые организмы получают химические соединения, которые необходимы для жизнедеятельности, роста и размножения.
5. Дыхание	Одна из главных функций  организма. Включает процессы поступления  кислорода в организм, использование его в химических реакциях (окислительно-восстановительных), удаление углекислого газа и некоторых других соединений, конечных продуктов метаболизма из организма.
6. Репродукция	Способность живых систем воспроизводить себе подобных (примеры: прямое деление бактерии, образование семян у цветковых растений).
7. Наследствен-ность	Способность организмов передавать свои признаки, свойства и  особенности развития из поколения  в поколение.
8. Изменчивость	Это способность организмов приобретать новые признаки и свойства (пример: сезонное изменение окраски меха у зайца-беляка).
9. Рост и развитие	Рост - процесс, в результате которого происходит изменение размеров организма (за счет роста и деления клеток) (пример: рост численности популяции). Развитие - процесс, в результате которого происходит качественно изменение организма (пример: превращение головастика в лягушку).
10. Приспособ-ленность	Это соответствие между  особенностями биосистем и свойствами среды, с которой они взаимодействуют.
11. Раздражи-мость	Способность живых организмов избирательно реагировать на внешние или внутренние воздействия  (примеры: поворот листьев к свету, прудовик втягивает щупальца при прикосновении к нему).
12. Дискретность	Деление на части; это  свойство позволяет осуществить замену части без остановки функционирования целостной системы.
13. Целостность	Это результат взаимосвязи  и взаимозависимости частей биосистем, основа возникновения у системы  эмергентных свойств.
14. Авторегуля-ция	Способность живых организмов, обитающих в  непрерывно меняющихся условиях окружающей среды, поддерживать постоянство своего химического состава и интенсивность течения физиологических процессов - гомеостаз.
15. Ритмичность	Периодические изменения  интенсивности физиологических функций и формообразовательных процессов с различными периодами колебаний
16. Энергозависи-мость	Живые организмы существуют до тех пор, пока в них поступают  энергия в виде пищи из окружающей среды.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Можно ли  считать вирусы живыми организмами? Охарактеризовать свойства вирусов, которые как позволяют, так и не позволяют отнести вирусы к живым организмам.

Вирусы в современной  биологии рассматривают как одно из пяти царств живой природы. Открыты они в 1892 г. русским учёным Д.И. Ивановским. Термин предложил М.Бейеринк в 189 9 г.

Вирусы являются неклеточной  формой жизни, занимающей промежуточное  положение между живой и неживой  материей.

Основанием для признания  вирусов организмами явились полученные при их изучении факты, свидетельствовавшие, что вирусы, как и другие организмы (животные, растения, простейшие, грибы, бактерии), способны размножаться (только при непременном участии клетки-хозяина), обладают наследственностью и изменчивостью, приспособляемостью к меняющимся условиям среды их обитания и, наконец, подверженностью биологической эволюции, обеспечиваемой естественным или искусственным отбором. Прямым доказательством последнего служит появление новых вирусов, таких как вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), вызывающий СПИД.

Внутри зараженной клетки вирусы проявляют себя как интегральные компоненты более сложных живых систем, но вне клетки представляют собой метаболически инертные нуклеопротеины. Вирусы содержат генетическую информацию, но не могут самостоятельно реализовать ее, не обладая собственным механизмом синтеза белка.

Если живой считать  такую структуру, которая обладает генетическим материалом (ДНК или  РНК) и которая способна воспроизводить себя, то можно сказать, что вирусы живые. Если же живой считать структуру, обладающую клеточным строением, то ответ должен быть отрицательным. Таким образом, вирусы находятся на самой границе между живыми и неживыми.

 

 

3. Дать характеристику  клеточных мембран, их химического  состава, функций. Указать функциональные  особенности плазматических мембран. Привести схему жидкостно-мозаичной модели мембран.

Клетка со всех сторон охвачена плотно прилегающей мембраной, которая приспосабливается к  любому изменению её формы с кажущейся  лёгкой пластичностью. Эта мембрана называется плазматической мембраной, или плазмалеммой (греч. plasma - форма; lemma - оболочка).

Общая характеристика клеточных мембран:

1. Разные типы мембран различаются по своей толщине, но в большинстве случаев толщина мембран составляет 5 - 10 нм; например, толщина плазматической мембраны равна 7,5 нм.
2. Мембраны - это липопротеиновые структуры (липид + белок). К некоторым липидным и белковым молекулам на внешних поверхностях присоединены углеводные компоненты (гликозильные группы). Обычно на долю углевода в мембране приходится от 2 до 10%.
3. Липиды образуют бислой. Это объясняется тем, что их молекулы имеют полярные головы и неполярные хвосты.
4. Мембранные белки выполняют различные функции: транспорт веществ, ферментативная активность, перенос электронов, преобразование энергии, рецепторная активность.
5. На поверхностях гликопротеинов находятся гликозильные группы - разветвлённые олигосахаридные цепи, напоминающие антенны. Эти гликозильные группы связаны с механизмом распознавания.
6. Две стороны мембраны могут отличаться одна от другой и по составу, и по свойствам.

  Функции клеточных мембран:

• ограничение клеточного содержимого от окружающей среды;
• регуляция обменных процессов на границе «клетка - окружающая среда»;
• передача гормональных и внешних сигналов, контролирующих рост и дифференцировку клеток;
• участие в процессе клеточного деления.

Функциональные особенности  мембраны определяются ее химическим составом и структурой. К особенностям строения плазматических мембран можно отнести влияние избытка ионов кальция, обеспечивающих стабилизацию мембран и регулирующих функционирование ионных каналов; также замечено, что химический состав плазматической мембраны, покрывающий растительные и животные клетки, практически одинаков.

 

 

Рис. 1 – Жидкостно-мозаичная  модель мембраны

 

В настоящее время наибольшим признанием пользуется жидкостно-мозаичная модель мембраны, предложенная в 1972 году Сингером и Николсоном  (Singer, Nicolson).(рис 1). Согласно этой модели мембрана состоит из бислоя липидов, в котором плавают (или закреплены) белковые молекулы, образуя в нём своеобразную мозаику. Мембранные белки могут пронизывать бислой насквозь (интегральный белок - 1), примыкать к бислою (периферический белок - 2) или погружаться в него. Многие белки мембраны являются гликопротеинами (3), а мембранообразующие липиды - гликолипидами (4). На схеме также показаны: холестерол (5); углевод (6); элементы цитоскелета (7).

 

4. Привести  схематический план ультраструктуры  эукариотической растительной клетки. Указать основные органоиды и  выполняемые ими функции.

 

Рис.2 - Схема эукариотической (животной и растительной) клетки

Функции органоидов:

1) хлоропласт – фотосинтез;

2) эндоплазматический  ретикулум - трансляция и свёртывание  новых белков   (гранулярный эндоплазматический ретикулум ),синтез липидов (агранулярный эндоплазматический ретикулум);

3) аппарат Гольджи – преобразование, накопление, сортировка и упаковка белков и липидов. Образование секреторных пузырьков, транспортирующих продукты внутри клетки. Синтез полисахаридов и формирование первичных лизосом;

4) митохондрия – производство энергии;

5) вакуоль- запасание жидкости, питательных веществ у растений, пищеварение и выделение у животных;

6) ядро – хранение  ДНК, транскрипция РНК;

7) ядрышко – сборка рибосомных субъединиц, синтез рРНК;

8) везикулы – запасают или транспортируют питательные вещества;

9) лизосомы - мелкие лабильные образования, содержащие ферменты, в частности гидролазы, принимающие участие в процессах переваривания фагоцитированной пищи и автолиза (саморастворение органелл).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Заполнить  таблицу:

 

Стадии клеточного цикла	Процессы, протекающие  в клетке
Пресинтетический период	1) усиленное формирование  синтетического аппарата клетки – увеличение числа рибосом и различных видов РНК (транспортной, информационной, рибосомальной); 2) усиление синтеза  белка, необходимого для роста  клетки; 3) подготовка клетки  к синтетическому периоду –  синтез ферментов, необходимых  для образования новых молекул ДНК.
Синтетический период	удвоение (редупликация) ДНК, что приводит к удвоению плоидности диплоидных ядер и является обязательным условием для последующего деления  клетки.
Постсинтетический период	усиленный синтез информационной РНК и всех клеточных белков, особенно тубулинов, необходимых для формирования веретена деления.
Митоз (кариокинез)	материнская клетка  передает равноценный в количественном и качественном отношении генетический материал дочерним клеткам
Цитокинез	образование оболочки между двумя дочерними клетками; ядра принимают интерфазный вид

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Дать определение  размножению. Охарактеризовать разные  типы размножения. Привести примеры  представителей с разными типами  размножения.

Размножение – это  способность организмов производить себе подобных особей того же вида. Известны две формы размножения: половое и бесполое.

Половое размножение. Сущность полового размножения в перекомбинации генетического материала родительских особей. В результате дочерние особи становятся более разнообразными, и естественный отбор выбирает из них наиболее приспособленные. При половом размножении потомство получается в результате слияния гаплоидных половых клеток – гамет. При оплодотворении образуется зигота, из которой развивается новый организм (например, у инфузорий).

Одной из модификаций  полового размножения является партеногенез.  
Партеногенез – это процесс, при котором женская гамета развивается в новую особь без оплодотворения (встречается у животных (пчёлы) и растений). Преимущество в том, что увеличивается скорость размножения.

Бесполое размножение — форма размножения, при которой организм воспроизводит себя самостоятельно, без всякого участия другой особи. Это:

Формы бесполого размножения:

1. Почкование – это  форма бесполого размножения, при которой новая особь образуется в виде выростов (почки) на родительской особи, а затем отделяется от неё,  превращаясь в самостоятельный организм, идентичный родительскому(гидра, дрожжи).  
2. Фрагментация – это разделение особи на две или более частей, каждая из которых растёт и образуется отдельная особь (высшие растения, губка, дождевой червь).

3. Образование спор. Спора  – одна из стадий жизненного цикла, служащая для размножения,- это одноклеточная репродуктивная единица, состоящая из клетки с ядром и цитоплазмой покрытые плотной оболочкой. Из споры

образуется новая особь (низшие растения).

 4. Деление. Бинарное деление клетки на две части. Ядро родительской особи один или несколько раз делится митозом, при этом образуется два или несколько дочерних ядер. Каждое из них окружается цитоплазмой и развивается в самостоятельный организм (простейшие - фораминифер).

5. Шизогония – это  множественное деление клетки. Ядро исходной клетки несколько раз делится митозом, а затем имеет место деление цитоплазмы который, происходит распад на отдельные клетки (малярийный плазмодий).  
6. Вегетативное размножение. Осуществляется формирование дочернего организма из группы клеток материнского организма. От растения отделяется дифференцированная часть, способная развиваться в самостоятельное растение. Вегетативное размножение может быть естественным и искусственным.

Для естественного вегетативного  размножение могут служить специальные  образования, имеющие запас питательных  веществ: клубни (картофель),(лук, тюльпан), клубнелуковицы (шафран), корневища (осот, ландыш), усы (земляника).

Для искусственного вегетативного  размножения используют части самого растения: черенки (часть стебля), листья (бегония).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Заполнить  таблицу:

Законы и закономерности генетики

Название	Автор	Формулировка	Пример
Правило единообразия гибридов первого поколения (закон доминирования признаков)	Грегор Мендель	При скрещивании гомозиготных особей, отличающихся поодной паре альтернативных признаков, все потомство в первом поколении единообразно как по фенотипу, так и п генотипу. По фенотипу все гибриды первого поколения характеризуются доминантным признаком, по генотипу всё первое поколение гибридов гетерозиготное	При скрещивании чистых линий гороха с пурпурными цветками и гороха с белыми цветками взошедшие потомки растений появляются с пурпурными цветками.
Закон расщепления	Грегор Мендель	При скрещивании гибридов первого  поколения между собой среди гибридов второго поколения появляются особи как с доминантными, так и с рецессивными признаками, и происходит расщепление по генотипу в соотношении 3:1 и 1:2:1 по генотипу.	При скрещивании растений гороха с  желтыми и гладкими семенами (доминантные  признаки) с растениями с зелеными и морщинистыми семенами (рецессивные признаки) во втором поколении происходит расщепление в соотношении 3:1 (три части желтых и одна часть зеленых семян) и 3:1 (три части гладких и одна часть морщинистых семян). Расщепление по одному признаку идет независимо от расщепления по другому.
Закон независимого наследования	Грегор Мендель	Каждая пара признаков наследуется  независимо от других пар и дает расщепление 3:1 по каждой паре (как и  при моногибридном скрещивании).
Гипотеза чистоты гамет	Грегор Мендель	Гибридные (гетерозиготные) организмы  формируют негибридные, «чистые» половые  клетки (гаметы).	Если принять, что каждый признак (скажем, желтая или зеленая окраска  семян у гороха) передается из поколения  в поколение при помощи специальной материальной единицы — гена, а гены находятся в хромосомах, то итоги моногибридного скрещивания полностью совпадут с поведением хромосом при смене поколений.
Закон сцепленного наследования	Томас Морган, 1911 г.	Число признаков организма многократно превышает число хромосом. Следовательно, в одной хромосоме располагается множество генов. Наследование признаков, гены которых находятся в одной паре гомологичных хромосом, называется сцепленным наследованием. Гены, расположенные в одной хромосоме, образуют группу сцепления. Число групп сцепления равно гаплоидному числу хромосом.	При скрещивании дрозофилы с  серым телом и длинными крыльями с дрозофилой, имеющей черное тело и зачаточные крылья, все гибриды  первого поколения имеют серую  окраску тела и длинные крылья.
Закон гомологических рядов  наследственной изменчивости	Н.И. Вавилов	Генетически близкие виды и роды, характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости с такой правильностью, что зная ряд форм в пределах одного вида, можно предвидеть нахождение параллельных форм у других видов и родов.	У близких групп растений обнаруживаются сходные аллельные формы , которые повторяются у разных видов (например, узлы соломины злаков с антоциановой окраской или без, колосья с остью или без и т. п.).