Który rodzaj reprodukcji zapewnia najlepsze możliwości adaptacji? Zadania testowe na semestr z biologii. Przejrzyj pytania i zadania
Biologia. Biologia ogólna. klasa 10. Poziom podstawowy Sivoglazov Władysław Iwanowicz
19. Rozmnażanie: bezpłciowe i płciowe
Pamiętać!
Jakie są dwa główne rodzaje rozmnażania występujące w przyrodzie?
Co to jest rozmnażanie wegetatywne?
Który zestaw chromosomów nazywa się haploidalnym? diploidalny?
Co sekundę na Ziemi giną dziesiątki tysięcy organizmów. Niektórzy są ze starości, inni z powodu chorób, jeszcze inni zjadani przez drapieżniki... Zrywamy kwiat w ogrodzie, przez przypadek nadepnęliśmy na mrówkę, zabijamy komara, który nas ugryzł i łapiemy szczupaka nad jeziorem. Każdy organizm jest śmiertelny, dlatego każdy gatunek musi dbać o to, aby jego liczebność nie malała. Śmiertelność niektórych osób jest rekompensowana narodzinami innych.
Zdolność do reprodukcji jest jedną z głównych właściwości żywej materii. Reprodukcja, czyli reprodukcja własnego rodzaju, zapewnia ciągłość i ciągłość życia. W procesie reprodukcji, dokładnego rozmnażania i przekazywania informacji genetycznej z pokolenia rodzicielskiego na następne, następuje pokolenie potomne, które zapewnia istnienie gatunku przez długi czas, pomimo śmierci poszczególnych osobników. Rozmnażanie opiera się na zdolności komórki do podziałów, a przekazywanie informacji genetycznej zapewnia materialną ciągłość pokoleń każdego gatunku. Aby jednostka mogła rozmnażać się, to znaczy stać się zdolna do reprodukcji, musi urosnąć i osiągnąć określony etap rozwoju. Nie wszystkie organizmy dożywają okresu rozrodczego i nie wszystkie pozostawiają potomstwo, dlatego aby podtrzymać istnienie gatunku, każde pokolenie musi wydać na świat więcej potomstwa niż było rodziców. Właściwości organizmów żywych - wzrost, rozwój i rozmnażanie - są ze sobą nierozerwalnie powiązane.
Wszystkie rodzaje organizmów są zdolne do rozmnażania. Nawet wirusy, niekomórkowa forma życia, choć nie niezależnie, również namnażają się w komórkach organizmu gospodarza. W procesie ewolucji w przyrodzie pojawiło się kilka metod reprodukcji, z których każda ma swoje zalety i wady. Wszystkie różne formy reprodukcji można połączyć w dwa główne typy - bezpłciowy I seksualny.
Rozmnażanie bezpłciowe. Ten rodzaj rozmnażania zachodzi bez tworzenia wyspecjalizowanych komórek płciowych (gamet), a do jego przeprowadzenia potrzebny jest tylko jeden organizm. Nowy osobnik rozwija się z jednej lub więcej komórek somatycznych (niereprodukcyjnych) ciała matki i jest jego absolutną kopią. Genetycznie jednorodne potomstwo pochodzące od jednego rodzica nazywa się klon.
Rozmnażanie bezpłciowe jest najstarszą formą rozmnażania, dlatego jest szczególnie rozpowszechnione w organizmach jednokomórkowych, ale występuje także wśród organizmów wielokomórkowych.
Istnieje kilka metod rozmnażania bezpłciowego.
Dział. Organizmy prokariotyczne (bakterie i sinice) rozmnażają się poprzez prosty podział, które jest poprzedzone podwojeniem pojedynczej kolistej cząsteczki DNA.
Podział mitotyczny Pierwotniaki (ameby, orzęski, wiciowce) (ryc. 60) i jednokomórkowe algi zielone rozmnażają się w dwóch lub więcej komórkach.
Niektóre pierwotniaki (plazmodium malarii) posiadają specjalną metodę rozmnażania bezpłciowego, tzw schizogonia. Jądro osobnika matki dzieli się kilka razy z rzędu, nie dzieląc cytoplazmy, a następnie powstała komórka wielojądrzasta rozpada się na wiele komórek jednojądrzastych.
Sporulacja. Ten sposób rozmnażania jest typowy głównie dla grzybów i roślin. Wyspecjalizowane komórki - zarodniki - mogą tworzyć się w specjalnych narządach - zarodniach (jak to ma miejsce u roślin) lub otwarcie, na powierzchni ciała (jak na przykład u niektórych pleśni).
Ryż. 60. Podział ameby
Zarodniki powstają w ogromnych ilościach i są bardzo lekkie, co ułatwia ich rozprzestrzenianie przez wiatr, a także przez zwierzęta, głównie owady.
Rozmnażanie wegetatywne. Metodę rozmnażania bezpłciowego, w której organizm potomny rozwija się z grupy komórek macierzystych, nazywa się rozmnażaniem wegetatywnym.
Takie rozmnażanie u roślin jest powszechne. W warunkach naturalnych zwykle tak się dzieje przy użyciu wyspecjalizowanych części ciała roślin. Cebula tulipana, bulwa mieczyka, poziomo rosnąca podziemna łodyga (kłącze) irysa, pełzająca łodyga jeżyny rozprzestrzeniająca się po powierzchni gleby, wąsy truskawek, bulwy ziemniaka i bulwy korzeni dalii - wszystko to są narządy wegetatywne rozmnażanie roślin.
Rozmnażanie wegetatywne u zwierząt odbywa się na dwa główne sposoby: fragmentację i pączkowanie.
Podział- jest to podział ciała na dwie lub więcej części, z których każda rodzi nową pełnoprawną jednostkę. Proces ten opiera się na zdolności do regeneracji. W ten sposób mogą rozmnażać się pierścienice, płazińce, szkarłupnie i koelenteraty.
Fragmentacja występuje również w królestwie roślin. Spirogyra zielona rozmnaża się przez fragmenty swoich nici, a mchy niższe przez kawałki plechy.
Początkujący- jest to tworzenie się na ciele matki grupy komórek - pączka, z którego rozwija się nowy osobnik. Przez pewien czas córka rozwija się jako część organizmu matki, a następnie albo oddziela się od niego i rozpoczyna niezależną egzystencję (hydra polipów słodkowodnych), albo, kontynuując wzrost, tworzy własne pąki, tworząc kolonię (polipy koralowe). . Pączkowanie występuje również w organizmach jednokomórkowych - grzybach drożdżowych (ryc. 61) i niektórych orzęskach.
Rozmnażanie płciowe. Rozmnażanie płciowe to proces powstawania organizmu potomnego z udziałem komórek rozrodczych - gamety. W większości przypadków nowe pokolenie powstaje w wyniku fuzji dwóch wyspecjalizowanych komórek rozrodczych różnych organizmów. Gamety, z których powstaje organizm potomny, posiadają połówkowy (haploidalny) zestaw chromosomów danego gatunku i u zwierząt powstają w wyniku specjalnego procesu - mejoza(§ 20). Z reguły gamety są dwojakiego rodzaju - męskie i żeńskie i powstają w specjalnych narządach - gonadach.
Ryż. 61. Pączkowanie grzybów drożdżowych
Nowy organizm powstały w wyniku połączenia gamet otrzymuje informację dziedziczną od obojga rodziców: 50% od matki i 50% od ojca. Choć do nich podobny, to jednak posiada własną, unikalną kombinację materiału genetycznego, która może z dużym powodzeniem przetrwać w zmieniających się warunkach środowiskowych.
Nazywa się gatunki, w których występują zarówno osobniki męskie, jak i żeńskie rozdzielnopłciowy; Należą do nich większość zwierząt.
Nazywa się gatunki, u których ten sam osobnik jest zdolny do tworzenia zarówno gamet męskich, jak i żeńskich biseksualny Lub hermafrodytyczny. Do takich organizmów zalicza się większość okrytozalążkowych, wiele koelenteratów, płazińców i wiele pierścienic (oligochaetes i pijawki), niektóre skorupiaki i mięczaki, a nawet niektóre gatunki ryb i gadów. Hermafrodytyzm implikuje możliwość samozapłodnienia, co może być bardzo ważne dla organizmów prowadzących samotny tryb życia (na przykład tasiemiec wieprzowy w organizmie człowieka). Należy jednak zauważyć, że jeśli to możliwe, hermafrodyty wolą wymieniać się między sobą komórkami rozrodczymi, przeprowadzając zapłodnienie krzyżowe.
Dwupienność, która wyłoniła się w procesie ewolucji, miała wyraźne zalety. Stało się możliwe łączenie informacji genetycznej różnych osobników, tworzenie nowych kombinacji i zwiększanie różnorodności genetycznej gatunku, co przyczyniło się do jego adaptacji do zmieniających się warunków środowiskowych. Ponadto umożliwiło to rozdzielenie funkcji pomiędzy osoby różnej płci. Większość organizmów tak ma dymorfizm płciowy– różnice zewnętrzne między mężczyznami i kobietami (ryc. 62).
Znaczenie rozmnażania bezpłciowego i płciowego. Zarówno rozmnażanie bezpłciowe, jak i płciowe ma wiele zalet. Podczas rozmnażania płciowego często trzeba tracić czas i energię na poszukiwanie partnera lub tracić ogromną liczbę gamet, jak to ma miejsce podczas zapłodnienia krzyżowego u roślin (ile marnuje się pyłku!). Przy rozmnażaniu bezpłciowym prokreacja jest łatwiejsza i liczba osobników wzrasta znacznie szybciej, jednak wszystkie osobniki potomne są identyczne i stanowią kopię organizmu matki. Może to być zaletą, jeśli gatunek żyje w stałym środowisku. Jednak wielu gatunkom, których środowisko jest zmienne i niestabilne, rozmnażanie bezpłciowe nie zapewni przetrwania. Ameba rozmnaża się wyłącznie bezpłciowo, a na przykład ssaki tylko płciowo i każdy jest „zadowolony” z ich formy rozmnażania. To, co jest dobre w jednej sytuacji, może być nieodpowiednie w innej sytuacji, dlatego wiele gatunków ma naprzemienność różnych form rozmnażania, co pozwala im optymalnie rozwiązać problem rozmnażania własnego gatunku w różnych siedliskach.
Ryż. 62. Dymorfizm płciowy
Przejrzyj pytania i zadania
1. Udowodnij, że rozmnażanie jest jedną z najważniejszych właściwości przyrody żywej.
2. Jakie główne rodzaje reprodukcji znasz?
3. Co to jest rozmnażanie bezpłciowe? Jaki proces leży u jego podstaw?
4. Wymień metody rozmnażania bezpłciowego; Daj przykłady.
5. Czy możliwe jest spłodzenie zróżnicowanego genetycznie potomstwa poprzez rozmnażanie bezpłciowe? Podaj powody swojej odpowiedzi.
6. Czym różni się rozmnażanie płciowe od rozmnażania bezpłciowego? Sformułuj definicję rozmnażania płciowego.
7. Pomyśl o tym, jak ważne dla ewolucji życia na Ziemi było pojawienie się rozmnażania płciowego.
Myśleć! Zrób to!
1. Dlaczego podczas rozmnażania wegetatywnego nie dochodzi do podziału cech u potomstwa?
2. Wyjaśnij różnicę pomiędzy naturalnym rozmnażaniem wegetatywnym a sztucznym.
3. Który rodzaj reprodukcji zapewnia lepszą zdolność adaptacji do zmian środowiskowych? Udowodnij swój punkt widzenia.
4. Czy zgadzasz się ze stwierdzeniem, że zapłodnienie krzyżowe podczas hermafrodytyzmu jest biologicznie korzystniejsze? Udowodnij swój punkt widzenia.
5. Czy rozmnażanie wegetatywne u roślin można przeprowadzić przy użyciu niewyspecjalizowanych części ciała? Jeśli tak, proszę podać przykłady.
6. Udowodnić, że podział bakterii nie jest mitozą.
Pracuj z komputerem
Zapoznaj się z wnioskiem elektronicznym. Przestudiuj materiał i wykonaj zadania.
Dowiedz się więcej
Zarodniki grzybów. Rozmnażanie bezpłciowe wielu grzybów odbywa się za pomocą zarodników. W zależności od sposobu powstawania wyróżnia się zarodniki endogenne i egzogenne. Endogenne zarodniki powstają wewnątrz specjalnych wyrostków grzybni - zarodni. Egzogenne zarodniki nazywane są konidiosporami (konidia). Tworzą się otwarcie na specjalnych strzępkach. W ten sposób rozmnażają się na przykład penicillium i aspergillus.
U grzybów wyższych (podstawnych i torbaczy) podczas rozmnażania płciowego powstają haploidalne zarodniki. W jednym ziarnie pszenicy dotkniętym buntem tworzy się od 8 do 20 milionów zarodników, a w całym kłosie - do 200 milionów. U niektórych rodzajów grzybów liczba wytwarzanych zarodników dziennie sięga 30 miliardów! Utrata zarodników jest bardzo duża, tylko niewielka ich część trafia do warunków sprzyjających kiełkowaniu. Jednak te spory, które są „pechowe”, mogą długo czekać na swój czas. Na przykład zarodniki grzybów głowni pozostają żywe przez 25 lat.
Cechy rozmnażania wegetatywnego. Różne formy rozmnażania wegetatywnego są szczególnie powszechne wśród roślin żyjących w trudnych warunkach klimatycznych - w regionach polarnych, wysokogórskich i stepowych. Niespodziewane przymrozki w letni dzień mogą zniszczyć kwiaty lub niedojrzałe owoce roślin tundrowych. Rozmnażanie wegetatywne pozwala im nie polegać na takich niespodziankach. Niektóre żyworodne skalnice i rdestowce są zdolne do tworzenia pąków lęgowych, które rozprzestrzeniają się jak nasiona, bluegrass tworzy małe rośliny potomne w kwiatostanach zamiast kwiatów, które mogą spaść i zakorzenić się, a twardziel łąkowy rozmnaża się wyłącznie poprzez zmodyfikowane zraziki pierzasto rozciętych liści.
Powtarzaj i pamiętaj!
Rośliny
Sztuczne wegetatywne rozmnażanie roślin. W sztucznym rozmnażaniu wegetatywnym roślin człowiek stosuje wszystkie rodzaje rozmnażania wegetatywnego występujące w przyrodzie. Istnieją jednak dodatkowe metody specjalne.
Sadzonki liści. Stosunkowo niewiele roślin (fiołek Usambara, begonia, gloksynia) można przywrócić z ciętych liści.
Dzielenie krzaka. Podział rośliny za pomocą pędów i korzeni wzdłużnie na kilka części, które następnie sadzi się (piwonie, floksy).
Warstwy. Dolne gałęzie rośliny (porzeczka, agrest) są wygięte do ziemi, przymocowane i posypane ziemią. Kiedy na gałęzi tworzą się korzenie przybyszowe, należy je odciąć od krzewu matecznego i posadzić ponownie.
Zaszczepić. Metoda polega na przesadzeniu części jednej lub kilku roślin na inną roślinę posiadającą system korzeniowy. Roślinę posiadającą system korzeniowy nazywamy podkładką, drugą, która jest zrośnięta z podkładką, nazywamy podkładką. potomek. Istnieją różne metody szczepień. Początkujący- Jest to przeszczep nerki lub oka. W niewielkiej odległości od gleby na pniu podkładki wykonuje się nacięcie w kształcie litery T, korę odsuwa się na bok i umieszcza pod nią zraz - wycięte oko wraz z płaskim kawałkiem drewna. Następnie na miejsce operacji nakładany jest ciasny bandaż. Po 10–15 dniach fragmenty zrastają się.
Kopulacja- To jest szczepienie sadzonkami. Jeżeli grubość podkładki i zrazu jest taka sama, wykonuje się na nich ukośne nacięcia, nakłada się na siebie powierzchnie cięcia i nakłada bandaż. Jeżeli podkładka ma większą średnicę, sadzonki szczepi się w szczelinę lub pod korę.
Odstawienie, Lub metoda podejścia, można zastosować, jeśli łączone rośliny rosną w pobliżu. Na obu roślinach wykonuje się kawałki kory o jednakowej długości, powierzchnie cięcia łączy się, nakłada na siebie i szczelnie zawiązuje. Rośliny pozostają w tym stanie przez całe lato i zimę.
Kwiaty: biseksualne i uniseksualne. U większości gatunków okrytonasiennych kwiat zawiera oba pręciki, w pyłku, z którego powstają męskie komórki płciowe - plemniki i słupki zawierające jaja.
Jednakże u około jednej czwartej gatunków kwiaty męskie (pręcikowe) i żeńskie (słupkowe) rozwijają się niezależnie, tj. powstają kwiaty jednopłciowe. Przykładami roślin jednopłciowych, w których kwiaty męskie i żeńskie tworzą się na różnych osobnikach, są rokitnik zwyczajny, wierzba i topola. Takie rośliny nazywane są dwupiennymi. U niektórych roślin, takich jak dąb, brzoza i leszczyna, na jednym osobniku rozwijają się zarówno kwiaty męskie, jak i żeńskie (rośliny jednopienne).
Z książki Kwestia seksu przez Trouta Augusta Z książki Podstawy psychologii zwierząt autor Fabry’ego Kurta ErnestowiczaWdrukowanie seksualne Wdrukowanie objawia się odmiennie w sferze reprodukcji. Tutaj u wielu zwierząt obserwuje się tzw. Wdrukowanie seksualne, które zapewnia przyszłą komunikację z partnerem seksualnym. Główną cechą piętna seksualnego jest
Z książki Hodowla psów autor Socka Maria NikołajewnaDojrzałość fizjologiczna u psów następuje wraz z pierwszą rują u samic i początkiem stabilnej spermatogenezy u samców. Rozwój gonad jest stymulowany przez hormon gonadotropowy przysadki mózgowej. Hormony płciowe pojawiają się we krwi psów dość wcześnie i
Z książki Animal Life Tom I Ssaki autor Brama Alfreda Edmunda1. Rozmnażanie bezpłciowe Rozmnażanie bezpłciowe zachodzi przy udziale tylko jednego osobnika. Można to nazwać wzrostem wykraczającym poza zwykłą miarę wielkości jednostki. Jego istota polega na tym, że w taki czy inny sposób pochodzi z ciała dorosłego organizmu matki
Z książki Rasa ludzka przez Barnetta Anthony’ego2. Rozmnażanie płciowe U zwierząt bardziej złożonych, wyłącznie lub przynajmniej w przeważającej mierze, praktykowana jest metoda rozmnażania płciowego, chociaż podstawy tej formy reprodukcji potomstwa, że tak powiem, jej podpowiedź, można znaleźć również w niższe zwierzęta
Z książki Dlaczego mężczyźni są niezbędni autor Malakhova Liliya PetrovnaZachowania seksualne Ostatnio pojawiła się pilna potrzeba naukowego uzasadnienia niektórych form zachowań seksualnych. Jeśli większości ludzi ich własne zachowanie, a być może kilku bliskich przyjaciół, wydaje się całkiem „normalne” i
Z książki Życie - wskazówka do płci czy płeć - wskazówka do życia? autor Dolnik Wiktor RafaelewiczPopęd seksualny Każdy z nas troszczy się o znalezienie partnera seksualnego. Pożądanie seksualne jest w nas nieodłączne jako instynkt, wraz z poczuciem samozachowawczości i uczuciem głodu, a zapewniane jest przez niezbędną ilość odpowiednich hormonów. Mężczyźni mają popęd seksualny
Z książki Ewolucja [Klasyczne idee w świetle nowych odkryć] autor Markow Aleksander WładimirowiczZACHOWANIA SEKSUALNE I REPRODUKCJA – CZY TUTAJ WSZYSTKO JEST JASNE? Zadajmy pytanie, które na pierwszy rzut oka wydaje się absurdalne: po co ludzie uprawiają seks? Jeśli odpowiesz – o prokreację, to oczywiście będziesz miał rację (to znaczy, że twoja odpowiedź sugeruje, że ludzkie zachowania seksualne są
Z książki Zmysłowość i seksualność przez Burbo LizDla drobnoustrojów – transfer poziomy, dla organizmów wyższych – rozmnażanie płciowe. Rozważane przykłady wskazują na korzyści płynące z krzyżowania i mieszania genów podczas rozmnażania płciowego. Ale u bakterii i archeonów zamiast prawdziwej amfimiksy działa transfer poziomy. Czy to będzie
Z książki Biologia. Biologia ogólna. klasa 10. Podstawowy poziom autor Siwoglazow Władysław IwanowiczCzęść 2. Pożądanie seksualne Kiedy partner mnie nie chce, czuję się tak, jakby była we mnie pustka, czuję się ospała i zagubiona. Dlaczego? Czy naprawdę tak reaguje moje ego? Domyślam się, że nie kochasz siebie wystarczająco i dlatego bardzo potrzebujesz kogoś, kto to zrobi
Z książki Antropologia i koncepcje biologii autor Kurczanow Nikołaj Anatoliewicz19. Rozmnażanie: bezpłciowe i płciowe Pamiętaj! Jakie są dwa główne rodzaje rozmnażania występujące w przyrodzie. Co to jest rozmnażanie wegetatywne? Który zestaw chromosomów nazywa się haploidalnym? diploidalny? Co sekundę na Ziemi giną dziesiątki tysięcy organizmów. Niektórzy ze starości,
Z książki Seks i ewolucja natury ludzkiej przez Ridleya MattaRozmnażanie bezpłciowe Rozmnażanie bezpłciowe to rozmnażanie bez udziału komórek płciowych. Zachodzi poprzez komórki (jedną lub grupę) ciała matki. Istnieje wiele rodzajów rozmnażania bezpłciowego. Rozszczepienie. Zachodzi w wyniku mitozy i jest typowy dla
Z książki Sekrety płci [Mężczyzna i kobieta w zwierciadle ewolucji] autor Marina Butowskaja we LwowieRozmnażanie płciowe Rozmnażanie płciowe to rozmnażanie za pomocą wyspecjalizowanych komórek płciowych - gamet. Zazwyczaj rozmnażanie płciowe polega na fuzji gamet dwóch organizmów rodzicielskich podczas procesu zapłodnienia. Tworzy to nową kombinację
Z książki autoraRozmnażanie płciowe na wysokościach Wiele z tego, co przewiduje teoria chorób zakaźnych Hamiltona, pokrywa się z zapisami teorii mutacji Aleksieja Kondraszowa, z którą spotkaliśmy się w poprzednim rozdziale (według niej rozmnażanie płciowe jest niezbędne do
Z książki autoraRozdział 1. Dlaczego rozmnażanie płciowe jest konieczne? Jedna płeć jest dobra, ale dwie są lepsze Człowieka zawsze interesowało pytanie: jakie czynniki determinują płeć jednostki? Ludzie zastanawiali się i proponowali różne sposoby zaprogramowania płci przyszłego potomstwa.
Z książki autoraRozmnażanie płciowe: ścieżki ewolucji Rozmnażanie płciowe nie pojawiło się natychmiast w procesie ewolucji. Pierwsze proste stworzenia jednokomórkowe, takie jak ameby, wiciowce (euglena zielona), orzęski (rzęski pantofelkowe), radiolarianie (słonecznik) rozmnażane przez prosty podział
Rozmnażanie jest jedną z podstawowych właściwości organizmów żywych. Jest to warunek konieczny istnienia i ewolucji gatunków.
1) Sformułuj definicję pojęcia „reprodukcja”. Jakie jest znaczenie tego procesu?
Odpowiedź: Rozmnażanie to reprodukcja własnego gatunku, zapewniająca dalsze istnienie gatunku. W wyniku rozmnażania zwiększa się liczba osobników danego gatunku, osiągana jest ciągłość i ciągłość w przekazywaniu informacji dziedzicznych.
2) Wypełnij tabelę „Główne rodzaje reprodukcji”.
Odpowiedź:
| Oznaki | Rodzaje reprodukcji | |
| bezpłciowy | seksualny | |
| Liczba rodziców | 1 | 2 |
| Cechy komórek, z których rozwija się nowy organizm | Rozwijają się szybciej, zwiększają swoją liczebność i osiedlają się na terytorium | Unikalny zestaw właściwości, bardziej przystosowany do życia |
| Stopień podobieństwa nowych organizmów do rodzica (lub rodzica) | Właściwości dziedziczne | Właściwości dziedziczne |
| Przykłady organizmów charakteryzujących się tym rodzajem rozmnażania | Organizmy jednokomórkowe, grzyby, bakterie | Rośliny, zwierzęta, ludzie |
| Znaczenie praktyczne i naukowe | Rozmnażanie jednorodnego potomstwa | Ciągła zmiana pokoleń |
3) Uzupełnij puste miejsca w zdaniach.
Odpowiedź: Pierwsza komórka, która daje początek nowej ciało podczas rozmnażania płciowego nazywa się gameta. W rezultacie powstaje nawożenie. Istotą zapłodnienia jest to, że następuje fuzja żeńskie i męskie komórki rozrodcze - jest uformowany zygota.
4) Korzystając z podręcznikowego tekstu o gametach różnych organizmów, porównaj plemniki i plemniki. Znajdź podobieństwa i różnice i sformułuj wnioski.
Odpowiedź: Plemniki rozwijają się u wszystkich okrytozalążkowych i nagonasiennych, a plemniki rozwijają się u alg, mchów, paproci, mchów, skrzypów, u większości zwierząt i u ludzi.
5) Wypełnij tabelę „Cechy gamet żeńskich i męskich u ssaków”.
Odpowiedź:
6) Wypełnij tabelę „Metody rozmnażania bezpłciowego”.
Odpowiedź:
| Metody rozmnażania bezpłciowego | Osobliwości | Przykłady organizmów |
| Podział i pączkowanie | Odrosty to pąki, z których rozwijają się nowe osobniki | Organizmy jednokomórkowe i wielokomórkowe |
| Sporulacja | Kiełkowanie i powstawanie nowych organizmów | Rośliny, grzyby |
| Rozmnażanie wegetatywne | Rozmnażanie przez fragmenty ciała | Rośliny, niektóre zwierzęta |
7) Wyjaśnij, dlaczego u większości organizmów jednokomórkowych i wielokomórkowych rozmnażanie bezpłciowe może występować na przemian z rozmnażaniem płciowym. Zilustruj swoją odpowiedź przykładami.
Odpowiedź: Rozmnażanie bezpłciowe następuje, gdy organizm ma sprzyjające warunki. Na przykład u niektórych morskich koelenteratów pokolenie płciowe reprezentowane jest przez jednokomórkowe, swobodnie pływające meduzy, a pokolenie bezpłciowe jest reprezentowane przez siedzące polipy.
Praca końcowa na pierwszy semestr
w biologii
opcja 1
I. : homeostaza, prokarioty, węglowodany, dysymilacja, krzyżowanie.
II. .
1. Jak nazywa się proces samoduplikacji cząsteczki DNA?
1. replikacja;
2. rekombinacja;
3. renaturyzacja.
1. metabolizm
2. asymilacja
3. anabolizm
4. katabolizm
3. Podczas procesu fotosyntezy:
1. tlen jest wchłaniany
2. wydziela się dwutlenek węgla
3. uwalnia się tlen
1. dwa nukleotydy
2. jeden nukleotyd
3. trzy nukleotydy
5. Do procesów anabolizmu nie zalicza się:
1. fotosynteza
2. oddychanie
3. synteza białek
4. synteza lipidów
1.biosynteza
2. transmisja
3. reduplikacja
4. transkrypcja
7. Wymień cechy metaboliczne niektórych organizmów, dzięki obecności których nazywa się je heterotroficznym:
1. syntetyzować substancje organiczne z nieorganicznych;
2. rozkładać substancje organiczne na nieorganiczne;
3. syntetyzować nowe substancje organiczne poprzez przekształcanie substancji organicznych innych organizmów.
8. Końcowymi produktami utleniania substancji organicznych są:
1. ATP i woda;
2. woda i dwutlenek węgla;
3. ATP i tlen
9. Metabolizm w komórce składa się z procesów:
1.wzbudzenie i hamowanie;
2. metabolizm plastyczny i energetyczny;
3. wzrost i rozwój;
10. Systemy żywe są uważane za otwarte, ponieważ:
11. Oprócz roślin organizmy autotroficzne obejmują:
1. grzyby - saprotrofy;
2. bakterie rozkładu;
12. Mitozę poprzedza:
2. podwojenie chromosomu;
13. Mitoza nie zapewnia:
3. rozmnażanie bezpłciowe.
14. Wskaż prawidłową kolejność faz mitozy:
15. W wynikach mejozy liczba chromosomów w powstałych komórkach:
1. gra podwójna
2. pozostaje taki sam
3. o połowę
4. trójki.
1. rośliny;
2. bakterie;
3. zwierzęta;
4. grzyby.
17. Podaj typ podziału komórkowego, podczas którego z jednej pierwotnej komórki eukariotycznej powstają dwie komórki potomne posiadające tę samą informację dziedziczną co komórka macierzysta.
1. amitoza;
2. mitoza;
3. mejoza;
4. rozmnażanie płciowe.
18. W którym organelli komórkowym przechowywane są chromosomy?
1. rdzeń;
2. mitochondria;
3. chloroplast;
4. Kompleks Golgiego.
19. Jak nazywa się zapłodnione jajo?
1. gameta
2. zygota
3. blastomer
20. Bakterie chemosyntetyczne w ekosystemie:
4. Która forma reprodukcji zapewnia lepszą zdolność adaptacji do zmian środowiskowych?
w biologii
Opcja 2
I. Zdefiniuj poniższe pojęcia: adaptacja, teoria komórki, enzymy, autotrofy, mejoza
II. Do każdego pytania wybierz jedną poprawną odpowiedź.
1. Kolista cząsteczka DNA niezwiązana z białkami jest charakterystyczna dla komórek:
1. rośliny;
2. grzyby;
3. bakterie.
2. Połączenie prostych substancji w złożone nazywa się:
1. metabolizm
2. asymilacja
3. anabolizm
4. katabolizm
3. Podczas procesu fotosyntezy:
1. tlen jest wchłaniany
2. wydziela się dwutlenek węgla
3. uwalnia się tlen
4. Jak nazywa się proces powstawania cząsteczki białka w rybosomach z aminokwasów?
1. transkrypcja
2. reduplikacja
3. transmisja
5. Każdy aminokwas jest kodowany:
1. dwa nukleotydy
2. jeden nukleotyd
3. trzy nukleotydy
6. Zwierzęta nie tworzą substancji organicznych z nieorganicznych, dlatego dzieli się je na:
1. autotrofy;
2. heterotrofy;
3. chemotrofy.
7. Systemy żywe są uważane za otwarte, ponieważ:
1. zbudowane z tych samych pierwiastków chemicznych, co systemy nieożywione;
2. wymieniać materię, energię i informację ze środowiskiem zewnętrznym;
3. posiadać umiejętność adaptacji.
8. Mitozę poprzedza:
1. zanik błony jądrowej;
2. podwojenie chromosomu;
3. tworzenie wrzeciona;
4. rozbieżność chromosomów do biegunów komórki.
9. Para homologicznych chromosomów w metafazie mitozy zawiera liczbę chromatyd równą:
1. 4
2. 2
3. 8
10. Mitoza nie zapewnia:
1. utrzymanie stałej liczby chromosomów dla gatunku
2. Różnorodność genetyczna gatunków
3. rozmnażanie bezpłciowe.
11. Wskaż prawidłową kolejność faz mitozy:
1. metafaza, profaza, anafaza, telofaza
2. anafaza, metafaza, profaza, telofaza
3. profaza, metafaza, anafaza, telofaza
4. telofaza, anafaza, metafaza, profaza
12. Rodzaj rozwoju żaby:
1. prosty;
2. pośredni;
3. łożysko.
13. Procesy katabolizmu obejmują:
1. fotosynteza;
2. synteza białek;
3. oddychanie komórkowe.
14. Studia z biologii ogólnej:
1. ogólne wzorce rozwoju i funkcjonowania systemów żywych;
2. jedność przyrody żywej i nieożywionej;
3. pochodzenie gatunków.
15. W komórkach zwierzęcych węglowodanem magazynującym jest:
1. celuloza;
2. glukoza;
3. glikogen.
16. Ludzkie komórki haploidalne zawierają 23 chromosomy. Ile chromosomów znajduje się w komórkach somatycznych ludzkiego ciała?
1. 23 chromosomy;
2. 46 chromosomów;
3. 69 chromosomów.
17. Pary pojęć mają przeciwne znaczenie:
1. pinocytoza – endocytoza;
2. fagocytoza – egzocytoza;
3. endocytoza – egzocytoza.
18. Indywidualny rozwój każdego organizmu od momentu zapłodnieniado końca życia - to jest
1. filogeneza,
2 ontogeneza,
3 partenogeneza,
4 embriogeneza.
19. U zwierząt komórki rozrodcze zawierają zestaw chromosomów
1. równy komórce macierzystej
3. haploidalny
4. diploidalny
20. Początkowym etapem rozwoju embrionalnego jest edukacja
1. gamety
2. zygoty
3 gastrula
4. nerwica
III. Proszę odpowiedzieć na następujące pytania.
5. Dlaczego u potomstwa podczas rozmnażania wegetatywnego nie dochodzi do rozdzielenia cech?
Praca końcowa na pierwszy semestr
w biologii
Opcja 3
I. Zdefiniuj poniższe pojęcia: denaturacja, biologia, fotosynteza, interfaza, dymorfizm płciowy
II. Do każdego pytania wybierz jedną poprawną odpowiedź.
1. Do komórek eukariotycznych zalicza się następujące komórki:
1. grzyby;
2. bakterie;
3. niebiesko-zielony.
1. metabolizm
2. dysymilacja
3. anabolizm
4. katabolizm
1. fotosynteza
2. oddychanie
3. synteza białek
4. synteza lipidów
4. Każdy aminokwas jest kodowany:
1. dwa nukleotydy
2. jeden nukleotyd
3. trzy nukleotydy
5. Podczas procesu fotosyntezy:
1. tlen jest wchłaniany
2. wydziela się dwutlenek węgla
3. dwutlenek węgla jest absorbowany
6. Proces tłumaczenia informacji z mRNA na białko nazywa się:
1.biosynteza
2. transmisja
3. reduplikacja
4. transkrypcja
7. W wynikach mejozy liczba chromosomów w powstałych komórkach:
1. gra podwójna
2. pozostaje taki sam
3. o połowę
4. trójki.
8. Homeostaza to:
2. metabolizm
3. względna stałość środowiska wewnętrznego organizmu
9. Gastrulacja to:
1. podział mitotyczny zygoty
2. utworzenie zarodka dwuwarstwowego (trójwarstwowego).
3. rozwój poszczególnych narządów.
10. Jaka metoda podziału komórek zachodzi podczas tworzenia komórek rozrodczych u zwierząt i roślin:
1. mitoza
2. amitoza
3. mejoza.
4. pączkowanie.
11. W którym organelli komórkowym przechowywane są chromosomy?
1. rdzeń;
2. mitochondria;
3. chloroplast;
4. Kompleks Golgiego.
12. Jak nazywa się zapłodnione jajo?
1. gameta
2. zygota
3. blastomer
13. Nazwij etap mejozy, podczas którego w komórce następuje crossover - crossover homologicznych chromosomów, w wyniku którego chromosomy te wymieniają homologiczne regiony:
1. profaza I
2. metafaza I
3. profaza II;
4. metafaza II.
14. Bakterie chemosyntetyczne w ekosystemie:
1. spożywać gotowe substancje organiczne;
2. rozkładać substancje organiczne na mineralne;
3. rozkładają minerały;
4. tworzyć substancje organiczne z substancji nieorganicznych.
1. rośliny;
2. bakterie;
3. zwierzęta;
4. grzyby.
16. Partenogeneza to:
1. rozmnażanie poprzez rozwój osobnika dorosłego z niezapłodnionego jaja;
2. rozmnażanie się hermafrodytów, które mają zarówno jądra, jak i jajniki;
3. rozmnażanie przez pączkowanie.
17. Blastulacja to:
1. wzrost komórek;
2. powtarzająca się fragmentacja zygoty;
3. podział komórki na pół.
18. Zwierzęta nie tworzą substancji organicznych z nieorganicznych, dlatego dzieli się je na:
1. autotrofy;
2. heterotrofy;
3. chemotrofy.
1. metafaza, profaza, anafaza, telofaza
2. anafaza, metafaza, profaza, telofaza
3. profaza, metafaza, anafaza, telofaza
4. telofaza, anafaza, metafaza, profaza.
20. Homeostaza to:
1. ochrona organizmu przed antygenami
2. metabolizm
3. względna stałość środowiska wewnętrznego organizmu.
III. Proszę odpowiedzieć na następujące pytania.
1. Rozwiązanie jakich problemów ludzkości zależy od poziomu wiedzy biologicznej?
2. Dlaczego metabolizm energetyczny nie może istnieć bez metabolizmu plastycznego?
3. Przewiduj, co by się stało, gdyby zniknęły wszystkie bakterie na Ziemi.
4. Jakie znaczenie w przystosowaniu się do warunków życia miał rozwój wraz z transformacją?
5. Dlaczego u potomstwa podczas rozmnażania wegetatywnego nie dochodzi do rozdzielenia cech?
Praca końcowa na pierwszy semestr
w biologii
Opcja 4
I. Zdefiniuj poniższe pojęcia: zmienność, hydrofilowość, eukarionty, chromosom, ontogeneza.
II. Do każdego pytania wybierz jedną poprawną odpowiedź.
1. Do jakiego rodzaju komórek należy ta cecha: jest ściana komórkowa zawierająca chitynę, w cytoplazmie znajduje się centralna wakuola, nie ma plastydów:
1. komórka roślinna;
2. komórka zwierzęca;
3. komórka grzybowa.
2. Rozkład substancji złożonych na proste nazywa się:
1. metabolizm
2. dysymilacja
3. anabolizm
4. katabolizm
3. Do procesów anabolizmu nie zalicza się:
1. fotosynteza
2. oddychanie
3. synteza białek
4. synteza lipidów
4. Każdy aminokwas jest kodowany:
1. dwa nukleotydy
2. jeden nukleotyd
3. trzy nukleotydy
5. Tlen uwalniany podczas fotosyntezy powstaje podczas rozkładu:
1. glukoza
2.ATP
3. woda
4. białka
6. Pary pojęć mają przeciwne znaczenie:
1. pinocytoza – endocytoza;
2. fagocytoza – egzocytoza;
3. endocytoza – egzocytoza.
7. U zwierząt komórki rozrodcze zawierają zestaw chromosomów
1. diploidalny
2. dwukrotnie więcej niż w komórkach organizmu
3. haploidalny
8. Początkowym etapem rozwoju embrionalnego jest edukacja
1. gamety
2. zygoty
3 gastrula
4. nerwica
9. Podobieństwo między mitozą a mejozą objawia się w
1. podział redukcyjny
2. koniugacja chromosomów homologicznych
3. rozmieszczenie chromosomów wzdłuż równika komórki
4. obecność crossoverów pomiędzy homologicznymi chromosomami
10. Każda nowa komórka pochodzi z tej samej drogi
1. podziały
2 adaptacje
3 mutacje
4 modyfikacje
11. Przy dużym powiększeniu mikroskopu widoczna jest komórka, w środku której, w jednej płaszczyźnie, znajdują się intensywnie zabarwione struktury - chromosomy przypominające spinki do włosów, których wygięte odcinki skierowane są do środka komórki, a wolne sekcje zwrócone w stronę obwodu. Komórka ta znajduje się w jednej z faz mitozy. Nazwij tę fazę mitozy:
1. profaza
2 anafaza
3 telofaza
4 metafaza.
12. Na jakim poziomie rozwoju potomstwo przypomina organizm dorosły?ale różni się od niego wielkością i proporcjami ciała?
1. Bezpośredni
2. z transformacją
3 z metamorfozą
4 embrionalne.
13. Nazwij etap rozwoju embrionalnego, czyli pojedyncza warstwaZarodek ma kształt pustej w środku kuli.
1. gastrula
2 blastule
Trzeci etap zygoty
4 morule
14. Zwierzęta nie tworzą substancji organicznych z nieorganicznych, dlatego dzieli się je na:
1. autotrofy;
2. heterotrofy;
3. chemotrofy.
15. Systemy żywe są uważane za otwarte, ponieważ:
1. zbudowane z tych samych pierwiastków chemicznych, co systemy nieożywione;
2. wymieniać materię, energię i informację ze środowiskiem zewnętrznym;
3. posiadać umiejętność adaptacji.
16. Oprócz roślin organizmy autotroficzne obejmują:
1. grzyby - saprotrofy;
2. bakterie rozkładu;
3. bakterie chemosyntetyczne;
17. Mitozę poprzedza:
1. zanik błony jądrowej;
2. podwojenie chromosomu;
3. tworzenie wrzeciona;
4. rozbieżność chromosomów do biegunów komórki.
18. Para homologicznych chromosomów w metafazie mitozy zawiera liczbę chromatyd równą:
1. 4
2. 2
3. 8
19. Wskaż prawidłową kolejność faz mitozy:
1. metafaza, profaza, anafaza, telofaza
2. anafaza, metafaza, profaza, telofaza
3. profaza, metafaza, anafaza, telofaza
4. telofaza, anafaza, metafaza, profaza
20. Procesy katabolizmu obejmują:
1. fotosynteza;
2. synteza białek;
3. oddychanie.
III. Proszę odpowiedzieć na następujące pytania.
1. Podkreśl główne cechy pojęcia „system biologiczny”.
2. Jakie choroby mogą wynikać z upośledzonej przemiany węglowodanów w organizmie człowieka?
3. Dlaczego choroby wirusowe stają się epidemiami?
4. Jakie znaczenie w przystosowaniu się do warunków życia miał rozwój wraz z transformacją?
5. Dlaczego u potomstwa podczas rozmnażania wegetatywnego nie dochodzi do rozdzielenia cech?
Podręcznik odpowiada podstawowemu poziomowi federalnego komponentu państwowego standardu kształcenia ogólnego z biologii i jest rekomendowany przez Ministerstwo Edukacji i Nauki Federacji Rosyjskiej.
Podręcznik adresowany jest do uczniów klas 10-11 i stanowi uzupełnienie linii N.I. Sonina. Jednak specyfika prezentacji materiału umożliwia wykorzystanie go na ostatnim etapie studiowania biologii po podręcznikach wszystkich istniejących kierunków.
Jakie znaczenie ma selekcja mikrobiologiczna dla przemysłu i rolnictwa?
Biotechnologia to wykorzystanie organizmów, układów biologicznych lub procesów biologicznych w produkcji przemysłowej. Termin „biotechnologia” stał się powszechny od połowy lat 70. XX wieku. XX w., choć od niepamiętnych czasów ludzkość wykorzystywała mikroorganizmy do pieczenia i winiarstwa, produkcji piwa i serowarstwa. Za biotechnologię można uznać każdą produkcję opartą na procesie biologicznym. Inżynieria genetyczna, chromosomowa i komórkowa, klonowanie roślin i zwierząt rolniczych to różne aspekty biotechnologii.
Biotechnologia pozwala nie tylko na otrzymanie ważnych dla człowieka produktów, takich jak antybiotyki i hormon wzrostu, alkohol etylowy czy kefir, ale także na wytworzenie organizmów o określonych właściwościach znacznie szybciej niż przy zastosowaniu tradycyjnych metod hodowli. Istnieją procesy biotechnologiczne oczyszczania ścieków, przetwarzania odpadów, usuwania wycieków ropy w zbiornikach wodnych i produkcji paliwa. Technologie te opierają się na charakterystyce aktywności życiowej niektórych mikroorganizmów.
Pojawiające się nowoczesne biotechnologie zmieniają nasze społeczeństwo, otwierając nowe możliwości, ale jednocześnie stwarzając pewne problemy społeczne i etyczne.
Inżynieria genetyczna. Wygodnymi obiektami biotechnologii są mikroorganizmy, które mają stosunkowo prosto zorganizowany genom, krótki cykl życiowy i szeroką gamę właściwości fizjologicznych i biochemicznych.
Jedną z przyczyn cukrzycy jest brak insuliny, hormonu trzustki, w organizmie. Zastrzyki z insuliny wyizolowanej z trzustki świń i bydła ratują miliony istnień ludzkich, ale u niektórych pacjentów prowadzą do reakcji alergicznych. Optymalnym rozwiązaniem byłoby zastosowanie insuliny ludzkiej. Stosując metody inżynierii genetycznej, gen ludzkiej insuliny wprowadzono do DNA Escherichia coli. Bakteria zaczęła aktywnie syntetyzować insulinę. W 1982 roku insulina ludzka stała się pierwszym lekiem farmaceutycznym wyprodukowanym metodami inżynierii genetycznej.
Hormon wzrostu pozyskiwany jest obecnie w podobny sposób. Ludzki gen osadzony w genomie bakterii zapewnia syntezę hormonu, którego zastrzyki stosuje się w leczeniu karłowatości i przywracają wzrost chorych dzieci do niemal normalnego poziomu.
Podobnie jak w przypadku bakterii, stosując metody inżynierii genetycznej, można zmienić materiał dziedziczny organizmów eukariotycznych. Takie genetycznie zmienione organizmy nazywane są transgeniczny lub organizmy genetycznie zmodyfikowane (GMO).
W naturze istnieje bakteria wytwarzająca toksynę zabijającą wiele szkodliwych owadów. Gen odpowiedzialny za syntezę tej toksyny wyizolowano z genomu bakterii i wstawiono do genomu roślin uprawnych. Do chwili obecnej stworzono już odporne na szkodniki odmiany kukurydzy, ryżu, ziemniaków i innych roślin rolniczych. Uprawa takich roślin transgenicznych, które nie wymagają stosowania pestycydów, ma ogromne zalety, ponieważ, po pierwsze, pestycydy zabijają nie tylko szkodliwe, ale i pożyteczne owady, a po drugie, wiele pestycydów gromadzi się w środowisku i działa mutagennie na organizmy żywe (ryc. 92).
Ryż. 92. Kraje uprawiające rośliny transgeniczne. Prawie całą powierzchnię upraw transgenicznych zajmują genetycznie modyfikowane odmiany czterech roślin: soi (62%), kukurydzy (24%), bawełny (9%) i rzepaku (4%). Powstały już odmiany transgenicznych ziemniaków, pomidorów, ryżu, tytoniu, buraków i innych upraw
Jeden z pierwszych udanych eksperymentów nad stworzeniem genetycznie zmodyfikowanych zwierząt przeprowadzono na myszach, do których genomu wstawiono gen hormonu wzrostu szczura. W rezultacie myszy transgeniczne rosły znacznie szybciej i ostatecznie były dwukrotnie większe od normalnych myszy. Jeśli to doświadczenie miało wyłącznie znaczenie teoretyczne, to eksperymenty w Kanadzie miały już oczywiste zastosowanie praktyczne. Kanadyjscy naukowcy wprowadzili do materiału genetycznego łososia gen innej ryby, co aktywowało gen hormonu wzrostu. Spowodowało to, że łosoś rósł 10 razy szybciej i przybierał na wadze kilkukrotnie więcej niż normalnie.
Klonowanie. Nazywa się to tworzeniem wielu kopii genetycznych jednego osobnika poprzez rozmnażanie bezpłciowe klonowanie. U wielu organizmów proces ten może zachodzić naturalnie; należy pamiętać o rozmnażaniu wegetatywnym u roślin i fragmentacji u niektórych zwierząt (§). Jeśli kawałek promienia rozgwiazdy zostanie przypadkowo oderwany, powstaje z niego nowy, pełnoprawny organizm (ryc. 93). U kręgowców proces ten nie zachodzi naturalnie.
Pierwszy udany eksperyment klonowania zwierząt przeprowadził badacz Gurdon pod koniec lat 60-tych. XX wiek na Uniwersytecie Oksfordzkim. Naukowiec przeszczepił jądro pobrane z komórki nabłonkowej jelita żaby albinosowej do niezapłodnionego jaja zwykłej żaby, którego jądro zostało wcześniej zniszczone. Z takiego jaja naukowcowi udało się wyhodować kijankę, która następnie zamieniła się w żabę, będącą dokładną kopią żaby albinos. W ten sposób po raz pierwszy wykazano, że informacja zawarta w jądrze dowolnej komórki jest wystarczająca do rozwoju pełnoprawnego organizmu.
Późniejsze badania przeprowadzone w Szkocji w 1996 roku doprowadziły do pomyślnego sklonowania owcy Dolly z komórki nabłonkowej gruczołu sutkowego matki (ryc. 94).
Klonowanie wydaje się obiecującą metodą w hodowli zwierząt. Na przykład podczas hodowli bydła stosuje się następującą technikę. Na wczesnym etapie rozwoju, gdy komórki zarodka nie są jeszcze wyspecjalizowane, zarodek dzieli się na kilka części. Każdy fragment umieszczony u matki zastępczej (zastępczej) może wyrosnąć na pełnoprawne cielę. W ten sposób możliwe jest stworzenie wielu identycznych kopii jednego zwierzęcia o cennych cechach.
Ryż. 93. Regeneracja rozgwiazdy z jednego promienia
Ryż. 94. Klonowanie owcy Dolly
Do określonych celów można również klonować pojedyncze komórki, tworząc hodowle tkankowe, które mogą rosnąć w nieskończoność w odpowiednich pożywkach. Klonowane komórki służą jako substytut zwierząt laboratoryjnych, ponieważ można je wykorzystać do badania wpływu różnych substancji chemicznych, takich jak leki, na organizmy żywe.
Klonowanie roślin wykorzystuje unikalną cechę komórek roślinnych. Na początku lat 60. XX wiek po raz pierwszy wykazano, że komórki roślinne, nawet po osiągnięciu dojrzałości i specjalizacji, w odpowiednich warunkach są w stanie dać początek całej roślinie (ryc. 95). Dlatego nowoczesne metody inżynierii komórkowej umożliwiają selekcję roślin na poziomie komórkowym, czyli nie selekcjonuje się roślin dorosłych, które mają określone właściwości, ale komórki, z których następnie hoduje się pełnoprawne rośliny.
Ryż. 95. Etapy klonowania roślin (na przykładzie marchwi)
Etyczne aspekty rozwoju biotechnologii. Zastosowanie nowoczesnych biotechnologii stawia przed ludzkością wiele poważnych pytań. Czy gen osadzony w transgenicznych roślinach pomidora po zjedzeniu owocu może migrować i integrować się z genomem np. bakterii żyjących w jelitach człowieka? Czy transgeniczna roślina uprawna, która jest odporna na herbicydy, choroby, suszę i inne czynniki stresowe, po zapyleniu krzyżowym z pokrewnymi dzikimi roślinami, może przenieść te same właściwości na chwasty? Czy nie spowoduje to powstania „superchwastów”, które bardzo szybko zasiedlą grunty rolne? Czy narybek olbrzymiego łososia przypadkowo trafi na otwarte morze i czy zaburzy to równowagę populacji naturalnej? Czy organizm zwierząt transgenicznych jest w stanie wytrzymać obciążenie, jakie powstaje w związku z funkcjonowaniem obcych genów? I czy człowiek ma prawo przerabiać żywe organizmy dla własnego dobra?
Te i wiele innych zagadnień związanych z tworzeniem organizmów genetycznie zmodyfikowanych są szeroko dyskutowane przez ekspertów i opinię publiczną na całym świecie. Specjalne organy i komisje regulacyjne utworzone we wszystkich krajach twierdzą, że pomimo istniejących obaw nie odnotowano żadnego szkodliwego wpływu GMO na przyrodę.
W 1996 roku Rada Europy przyjęła Konwencję o prawach człowieka w zastosowaniu technologii genomicznych w medycynie. Dokument skupia się na etyce korzystania z takich technologii. Twierdzi się, że żadna osoba nie może być dyskryminowana na podstawie informacji o cechach jej genomu.
Wprowadzenie obcego materiału genetycznego do komórek ludzkich może mieć negatywne konsekwencje. Niekontrolowana integracja obcego DNA z pewnymi częściami genomu może prowadzić do zakłócenia funkcji genu. Ryzyko stosowania terapii genowej podczas pracy z komórkami rozrodczymi jest znacznie wyższe niż w przypadku stosowania komórek somatycznych. Kiedy konstrukty genetyczne zostaną wprowadzone do komórek rozrodczych, może nastąpić niepożądana zmiana w genomie przyszłych pokoleń. Dlatego w dokumentach międzynarodowych UNESCO, Rady Europy i Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) podkreśla się, że jakakolwiek zmiana w ludzkim genomie może nastąpić jedynie na komórkach somatycznych.
Być może jednak najpoważniejsze pytania pojawiają się w związku z teoretycznie możliwym klonowaniem człowieka. Badania w dziedzinie klonowania ludzi są dziś zakazane we wszystkich krajach, przede wszystkim ze względów etycznych. Kształtowanie się osoby jako jednostki opiera się nie tylko na dziedziczności. Jest ona zdeterminowana przez środowisko rodzinne, społeczne i kulturowe, zatem przy każdym klonowaniu nie da się odtworzyć osobowości, tak jak nie da się odtworzyć wszystkich tych warunków wychowania i szkolenia, które ukształtowały osobowość jej pierwowzoru (dawcy jądra ). Wszystkie główne wyznania religijne świata potępiają jakąkolwiek ingerencję w proces reprodukcji człowieka, podkreślając, że poczęcie i narodziny powinny nastąpić w sposób naturalny.
Eksperymenty z klonowaniem zwierząt wzbudziły w środowisku naukowym szereg poważnych pytań, których rozwiązanie zadecyduje o dalszym rozwoju tej dziedziny nauki. Owca Dolly nie była jedynym klonem uzyskanym przez szkockich naukowców. Klonów było kilkadziesiąt, a przy życiu pozostała tylko Dolly. W ostatnich latach ulepszenia technik klonowania pozwoliły na zwiększenie odsetka klonów, które przeżyły, ale ich śmiertelność jest nadal bardzo wysoka. Istnieje jednak problem jeszcze poważniejszy z naukowego punktu widzenia. Pomimo triumfalnych narodzin Dolly, jej prawdziwy wiek biologiczny, związane z nim problemy zdrowotne i stosunkowo wczesna śmierć pozostały niejasne. Zdaniem naukowców wykorzystanie jądra komórkowego pochodzącego od sześcioletniej owcy w średnim wieku dawcy wpłynęło na los i zdrowie Dolly.
Konieczne jest znaczne zwiększenie żywotności sklonowanych organizmów, sprawdzenie, czy zastosowanie określonych technik wpływa na długość życia, zdrowie i płodność zwierząt. Bardzo ważne jest minimalizowanie ryzyka wadliwego rozwoju zrekonstruowanego jaja.
Aktywne wprowadzenie biotechnologii do medycyny i genetyki człowieka doprowadziło do powstania szczególnej nauki – bioetyki. Bioetyka– nauka o etycznym podejściu do wszystkich istot żywych, w tym także do człowieka. Obecnie na pierwszy plan wysuwają się standardy etyczne. Te przykazania moralne, którymi ludzkość posługiwała się od wieków, niestety nie dają nowych możliwości, jakie stworzyła współczesna nauka. Dlatego ludzie muszą przedyskutować i przyjąć nowe przepisy, które uwzględniają nowe realia życia.
Przejrzyj pytania i zadania
1. Czym jest biotechnologia?
2. Jakie problemy rozwiązuje inżynieria genetyczna? Jakie wyzwania wiążą się z badaniami w tym obszarze?
3. Dlaczego Twoim zdaniem dobór mikroorganizmów nabiera obecnie ogromnego znaczenia?
4. Podaj przykłady przemysłowego wytwarzania i wykorzystania produktów przemiany materii mikroorganizmów.
5. Jakie organizmy nazywamy transgenicznymi?
6. Jaka jest przewaga klonowania nad tradycyjnymi metodami hodowli?
Zagadnienia do dyskusji
Rozdział „Organizm”
„Organizm stanowi jedną całość. Różnorodność organizmów”
1. Jak myślisz, dlaczego nauka nadal nie zna dokładnej liczby gatunków organizmów żyjących na naszej planecie?
2. W komórkach jakich organizmów występują organelle specjalnego przeznaczenia? Jakie funkcje pełnią?
3. Zastanów się, czy organizmom wielokomórkowym może brakować tkanek i narządów.
„Metabolizm i konwersja energii”
1. Jak fotosynteza jest powiązana z problemem zaopatrzenia ludności świata w żywność?
2. Wyjaśnij, dlaczego spożywanie zbyt dużej ilości pokarmu prowadzi do otyłości.
3. Dlaczego wymiana energii nie może istnieć bez wymiany plastycznej?
5. Podaj przykłady wykorzystania cech metabolicznych organizmów żywych w medycynie, rolnictwie i innych gałęziach przemysłu.
"Reprodukcja"
1. Jak myślisz, jaka jest zaleta podwójnego zapłodnienia u roślin okrytozalążkowych w porównaniu z zapłodnieniem u roślin nagonasiennych?
2. Dlaczego u potomstwa mieszańców podczas rozmnażania wegetatywnego nie dochodzi do rozdzielenia cech?
3. Zastanów się nad różnicą pomiędzy naturalnym rozmnażaniem wegetatywnym a sztucznym.
4. Organizm rozwinął się z niezapłodnionego jaja. Czy jego cechy dziedziczne są dokładną kopią cech organizmu matki?
5. Jak myślisz, jaka forma reprodukcji zapewnia lepszą zdolność przystosowania się do zmian środowiskowych?
„Rozwój indywidualny (ontogeneza)”
1. Dlaczego z komórek rozrodczych o jednakowej wartości na początku rozwoju powstają różne tkanki i narządy o różnych właściwościach?
2. Jakie znaczenie ma rozwój wraz z przemianami w przystosowaniu się do warunków życia?
3. Jakie znaczenie w ewolucji człowieka miało wydłużenie okresu przedrozrodczego?
4. Dla jakich organizmów pojęcia „cykl komórkowy” i „ontogeneza” są zbieżne?
„Dziedziczność i zmienność”
1. Jaka jest przewaga diploidalności nad stanem haploidalnym?
2. Komponować i rozwiązywać problemy krzyżowania monohybrydowego i dihybrydowego.
3. Mitochondria zawierają DNA, którego geny kodują syntezę wielu białek niezbędnych do budowy i funkcjonowania tych organelli. Zastanów się, w jaki sposób te geny zewnątrzjądrowe będą dziedziczone.
4. Wyjaśnij z punktu widzenia genetyki, dlaczego wśród mężczyzn jest znacznie więcej osób daltonistów niż wśród kobiet.
5. Czy sądzisz, że czynniki środowiskowe mogą mieć wpływ na rozwój organizmu noszącego śmiertelną mutację?
6. Jaki rodzaj eksperymentu proponowałbyś przeprowadzić, aby udowodnić genetyczną determinację reakcji behawioralnych?
7. Jakie według Ciebie jest niebezpieczeństwo małżeństw zawieranych przez pokrewieństwo?
8. Zastanów się, co jest specjalnego w badaniu dziedziczenia cech u ludzi.
9. Dlaczego działalność gospodarcza człowieka zwiększa mutagenne oddziaływanie środowiska?
10. Czy zmienność kombinacyjna może pojawić się przy braku procesu płciowego?
„Podstawy selekcji. Biotechnologia”
1. Jakie są podobieństwa i różnice pomiędzy metodami hodowli roślin i zwierząt?
2. Dlaczego każdy region potrzebuje własnych odmian roślin i zwierząt?
3. Spośród szerokiej gamy gatunków zwierząt żyjących na Ziemi ludzie wybrali stosunkowo niewiele gatunków do udomowienia. Jak myślisz, co to wyjaśnia?
4. Heteroza zwykle nie utrzymuje się w kolejnych pokoleniach i zanika. Dlaczego to się dzieje?
5. Czy sądzisz, że w hodowli zwierząt można zastosować selekcję masową? Udowodnij swoją opinię.
6. Jakie znaczenie dla hodowli roślin ma wiedza o ośrodkach pochodzenia roślin uprawnych?
7. Jakie perspektywy rozwoju gospodarki narodowej stwarza wykorzystanie zwierząt transgenicznych?
8. Czy współczesna ludzkość może obyć się bez biotechnologii?
| <<< Назад
|
Do przodu >>> |
4.1. Uzyskaj pozwolenie na pracę. Aby to zrobić, odpowiedz na pytania:
4.1.1. Reprodukcja jest najważniejszą właściwością życia. Wyjaśnij, jak objawia się to na poziomie komórkowym.
4.1.2. Podaj definicje pojęć zapłodnienie, gametogeneza, mejoza, ontogeneza.
4.1.3. Czy istnieją zasadnicze różnice między rozmnażaniem bezpłciowym i płciowym?
4.1.4. Porównaj mitozę i mejozę, podkreśl podobieństwa i różnice.
4.1.5. Jakie jest biologiczne znaczenie mejozy?
4.2. Wykonaj zadania.
4.2.1. Korzystając z ryc. 1, wskaż podobieństwa i różnice pomiędzy zarodkami kręgowców.
Ryc. 1. Porównanie zarodków kręgowców Ryc. 2.
na różnych etapach rozwoju: 1-ryba,
2-jaszczurka, 3-królik, 4-osoba.
4.2.2.Jak formułuje się prawo biogenetyczne? Wyjaśnij to na przykładach.
4.2.3. Wyjaśnij, co to jest rozwój i czym to się różni od wzrost.
4.2.4. Wypełnij tabelę, umieszczając znak „+” lub „–” w odpowiedniej komórce. Wskaż typ rozwoju charakterystyczny dla każdego organizmu.
4.2.5. Podpisz elementy strukturalne komórek rozrodczych ssaków, oznaczone liczbami.
4.2.6. Na czym polega podwójne nawożenie roślin kwitnących? Przyjrzyj się rysunkowi i podpisz elementy oznaczone numerami. 
4.2.7. Czym różni się rozszczepienie od normalnego podziału komórki?
4.2.8. Co się stało gastrula i jak powstaje podczas rozwoju zarodka?
4.2.9.Jak i gdzie następuje implantacja zarodka?
4.2.10. Jakie tkanki i narządy powstają z listków zarodkowych?
4.3. Przygotuj raport z wykonanej pracy.
5.1. Tytuł i cel pracy.
5.2. Wykonane zadania.
5.3. Odpowiedzi na pytania zabezpieczające.
Pytania kontrolne.
6.1. Jaki proces podtrzymuje istnienie świata organicznego na Ziemi?