Единицей размножения организмов является: Урок 20. клетка как структурная основа живых организмов — Естествознание — 10 класс

Урок 20. клетка как структурная основа живых организмов — Естествознание — 10 класс

Клетка как структурная основа живых организмов

Необходимо запомнить

ВАЖНО!

Клетка представляет собой структурно-функциональную единицу живого организма, которая способна к обмену веществом, информацией и энергией с окружающей средой и делению. Клетка осуществляет передачу генетической информации следующим поколениями путём самовоспроизведения.

Современная клеточная теория, как и любая другая научная теория – это синтез данных об объекте исследования, то есть – живой клетке. Основоположниками клеточной теории являются немецкие исследователи М. Шлейден и Т. Шванн (1839 г.).

Основными положениями клеточной теории стали следующие:

1. Все организмы (за исключением вирусов) состоят из клеток, которые способны к обмену с внешней средой веществом, энергией, информацией.

2. Клетка является элементарной структурной, функциональной и генетической (информационной) единицей всего живого.

3. Клетка – это также и единица размножения, роста и развития живого организма.

4. В многоклеточных организмах клетки дифференцированы по функциям и строению и составляют ткани, составляющие органы и системы органов.

5. Клетка – это элементарная, открытая живая система, которая способна к саморегуляции, самовоспроизведению и восстановлению.

6. Клетки возникают только из клеток (уточнение Р. Вирхова в 1858 г.).

Клетки очень разнообразны по размерам, форме, строению, функциям. Размеры клеток варьируют от 5 до 200 мкм.

Клетка – это система биополимеров, которая содержит ядро, цитоплазму и органеллы, находящиеся в ней. Клетка ограничена клеточной мембраной (плазмалеммой) от внешней среды. Плазмалемма позволяет осуществлять транспорт веществ между клеткой и внешней средой, взаимодействовать с близлежащими клетками и межклеточным веществом.

В клетке расположено ядро, как правило, округлой или яйцевидной формы (в некоторых клетках, например, лейкоцитах, оно может быть палочковидным), где хранится генетическая информация (ДНК). Сверху ядро покрыто ядерной оболочкой, состоящей из внешней и внутренней мембраны. Внутри ядра находится нуклеоплазма – гелеобразное вещество, хроматин и ядрышко. Клетка – носитель генетической информации.

Клеточные органеллы – это постоянные части клетки, имеющие установившуюся структуру и выполняющие определённые функции. Основные органеллы клетки – это рибосомы, лизосомы, комплекс Гольджи эндоплазматическая сеть, митохондрии, клеточный центр.

Интерактивная 3-D модель клетки

Клеточное строение организмов

1. Устройство увеличительных приборов
2. Строение клетки. Клетки прокариоты.
3. Строение клетки. Клетки эукариоты.
4. Признаки живых организмов
5. Деление клетки
6. Митоз

Устройство увеличительных приборов

Что такое увеличительные приборы, и зачем они нам нужны?

Известно, что клетка является элементарной структурной и функциональной единицей строения всего живого. Клетки — это своеобразные кирпичи, из которых построены тела живых. Существуют как

многоклеточные организмы, так и одноклеточные, состоящие всего лишь из одной клетки.

Клетка живая и способна к самостоятельному обмену веществ, размножению и развитию. Но как же увидеть эту клетку?

Визуально исследовать микроорганизмы и клетки можно только с помощью специальных оптических приборов.

Самым простым и примитивным оптическим прибором является лупа. Ее устройство очень простое — состоит она из двояковыпуклой линзы и оправы. Двояковыпуклой называют линзу, проведя ось симметрии через которую, боковины линзы будут выбирать и с одной, и с другой стороны.

Такие лупы способны увеличивать изображение максимум в 20 раз, что достаточно мало, чтобы разглядеть внутреннее строение клеток.

Однако с помощью таких луп хорошего качества можно разглядеть форму клеток.

Чтобы изучить строение клетки более детально, увидеть ядро и другие органоиды клетки, необходимо воспользоваться микроскопом. Первый микроскоп изобрел Ганс Янсен 1590 году. Этот микроскоп был доработан, и в 1665 году Роберт Гук исследовал кору пробкового дерева с помощью усовершенствованного устройства с увеличением в 30 раз. Он обнаружил для себя, что кора на самом деле не цельная, а состоит из ячеек, которые он позже назвал клетками.

Перейдем непосредственно к устройству современного микроскопа, который даёт увеличение до 4000 раз. Обычно в школе используется световой микроскоп с увеличением максимум 400-800 раз.

Давайте познакомился со строением этого микроскопа.

Он состоит из трех основных частей: осветительная часть микроскопа, оптическая часть и механическая часть.

Механическая часть микроскопа состоит из таких частей, как тубус, в котором расположена система линз, штатив (место, куда прикрепляется все остальные компоненты микроскопа), предметный столик, основание.

К осветительной части микроскопа относится диафрагма (она помогает контролировать количество света, попадающего через осветительную систему к отверстию, на котором расположен микропрепарат), конденсор (он собирает световой пучок и направляет его конкретно на препарат), осветительная система (диодные лампы или зеркало в более примитивных и простых микроскопах)

Оптическая система состоит в основном из систем линз. Первая из них называется окуляр (окуляр с греческого языка означает глаз, это та область, через которую мы смотрим непосредственно в объектив), система линз и объектив (он направлен на объект и обеспечивает увеличение).

Объективов у микроскопа может быть несколько (каждый имеет разные степени увеличения), с помощью устройства «револьвера» обеспечивается перемещение объектов относительно друг друга.

Чтобы узнать общую степень увеличения микроскопа нужно степень увеличения окуляра умножить на степень увеличения объектива. Данные значения обычно написаны непосредственно на корпусе прибора.

Препарат на предметном столике удерживается с помощью специальных держателей.

Строение микроскопа достаточно сложное, но основную функцию по увеличению выполняют два компонента оптической системы — окуляр и объектив.

Строение клетки. Клетки прокариоты.

Клетка — это элементарная структурная и функциональная единица строения всего живого. Все клетки живых организмов делятся на два основных типа — это прокариотические клетки и эукариотические клетки.

Прокариотические клетки (в переводе с греческого означает «доядерные») — это клетки, которые не имеют ядра. Такие ядра имеют бактерии.

Эукариотические клетки более совершенны, они имеют ядро. Такие клетки имеют три царства живых организмов — это грибы растения и животные.

Клетка прокариот имеет мембрану, которая ограничивает клетку от окружающей его внешней среды. Клетка прокариот также имеет внутреннее содержимое цитоплазму. Цитоплазма

— это вязкое студенистое вещество, в котором  располагаются все жизненно важные органоиды клетки.

Органоиды — это органы клетки: рибосомы, митохондрии, пластиды и т.д. В клетках прокариот нет мембранноограниченных органоидов.

Рибосомы — это маленькие образование или органоиды клетки, которые необходимы для синтеза белка. Из белков построены тела живых организмов и непосредственно сами клетки, поэтому это очень важный органоид.

Также у клеток бактерий есть еще и клеточная стенка, состоящая из углеводов и сахаров.

Внутри бактериальной клетки расположена наследственная информация. Она  заложена в клетке  в виде молекулы ДНК.

ДНК в таких клетках не имеет начала и не имеет конца — она кольцевая.

ДНК несет в себе функцию хранения и передачи наследственной информации, а также реализации данной информации в процессе жизнедеятельности клетки. Информация из ДНК считывается с помощью специальных систем клетки, и затем по этой информации синтезируются белки на рибосомах.

Для того чтобы синтезировать вещества клетке необходима энергия.

В клетках для получения энергии используются молекулы АТФ. Молекула АТФ -это единица клетки, которая необходима для синтеза различных соединений, и образуются она тоже в результате жизнедеятельности клетки с помощью специального органоида.

На самом деле у прокариотических клеток этот органоид не сильно развит. У эукариотов такой органоид называется митохондрия. У клеток прокариот роль митохондрии выполняет часть внутренней мембраны (мезосома).

Очень важным компонентом прокариотической клетки является жгутик. Он имеется не у всех бактерий. Он есть у многих бактерий и необходим для движения данных клеток.

Строение клетки. Клетки эукариоты.

Рассмотрим строение эукариотической клетки на примере растительной клетки. Растительная клетка относится к типичным эукариотическим клеткам и устроена довольно сложно даже относительно таких клеток, как клетки животных и грибов.

Снаружи растительная клетка окружена цитоплазматической мембраной, которая вдобавок еще защищена клеточной стенкой. Клеточная стенка выполняет опорную и защитную функцию, она состоит из полисахарида под названием целлюлоза.

Бумага, на которой мы пишем, изготавливается именно из этого компонента.

Помимо мембраны и клеточной стенки в клетке растений имеется цитоплазма. Цитоплазма выполняет транспортную и связующую функции. Она связывает различные органоидов внутри клетки между собой.

Первым делом бросается в глаза округлое ядро в центре клетки. Ядро содержит в  себе две мембраны, пронизанные порами. Через эти поры вещества, содержащиеся внутри ядра могут сообщаться с внешней средой и цитоплазмой. Внутри ядра главным компонентом является молекула ДНК. ДНК расположена в специальных носителях (хромосомах). ДНК накручивается на специальные белки и компактно упаковывается внутри ядра. В основном эти хромосомы располагаются ближе к внутренней мембране ядра. Центр ядра относительно свободен.

Также в ядре имеются скопления «минизаводики», на которых изготавливаются рибосомы. Рибосомы, как мы говорили, находятся в свободном положении в цитоплазме клеток и используются в качестве устройства для синтеза белков. Скопления компонентов, необходимых для синтеза рибосомы называются ядрышками. Ядрышек внутри ядра может быть несколько. Внутреннее содержимое ядра по строению сходно с цитоплазмой, которая является внутренним содержимым клетки и называется кариоплазмой.

Основные функции ядра — это хранение и передача наследственной информации, а также реализация этой информации в процессе жизнедеятельности клетки.

С помощью этой информации организм случае может синтезировать необходимые для себя или в целом для организма вещества и углеводы. Чтобы синтез этих веществ прошёл успешно, в клетке имеются энергетические станции — митохондрии.

Митохондрии выполняют функцию синтеза энергии, а энергия в клетке накапливается в виде молекул АТФ. С помощью энергии из этих молекул клетка может позволить себе построить различные соединения, будь то белки, жиры, углеводы или другие соединения, необходимые для жизнедеятельности клетки. У митохондрии имеются две мембраны. Внутренней мембраны образуют «впячивания» (кристы). Чем больше площадь поверхности мембраны митохондрий, тем большее количество энергии она способна синтезировать. Таких митохондрий в клетке насчитывается до нескольких десятков в зависимости от нужд клетки. Например, клетки мышечной ткани животных насчитывают сотни митохондрий.

Помимо митохондрий в клетках растений встречаются очень крупные образования, которые называются эндоплазматической сетью. ЭПС бывает двух основных типов: гладкая и шероховатая.

Шероховатой называется та эндоплазматическая сеть, на поверхности которой находятся рибосомы. Следовательно, функция эндоплазматической сети — это синтез и транспортировка белка, а эндоплазматическая сеть, на которой нет рибосом, называется гладкой, и ее основные функции — это синтез липидов и углеводов, а также их транспортировка к месту упаковки.

Упаковка синтезированных клеткой веществ происходит в специальных полостях или мешочках, от которых отходит система пузырьков, так называемых везикул. Вся эта структура называется аппарат (комплекс) Гольджи. Основная его функция заключается в накоплении, достройке, доработке веществ до нужной консистенции и формы, упаковке и выделении их из клетки. Также аппарат Гольджи служит для синтеза лизосом

Лизосома — это мембранноограниченный пузырек, заполненный ферментом. Фермент — это специальная жидкость, которая способна расщеплять органические соединения в клетке, которые уже не нужны.

Также в растительной клетке находятся крупные вакуоли. В вакуолях содержится клеточный сок (запас питательных веществ и продуктов жизнедеятельности клетки).

Также ещё одной очень важной отличительной особенностью растительных клеток является наличие пластид. Пластиды имеют двойную мембрану. Также как и у митохондрий происходит «впячивание» внутренней мембраны. Каждая такая «монетка» называется тилакоид. Тилакоиды соединяются между собой посредством специальных трубочек (ламелла).

В общем такие структуры называются хлоропластами. Они необходимы для фотосинтеза. Ведь отличительной особенностью растительных организмов является то, что растения способны синтезировать органические вещества и органические соединения из энергии солнца и наращивать свою биомассу.

Клетки растений живут, растут, развиваются и увеличиваться в размерах благодаря увеличению вакуолей. В процессе жизнедеятельности клетки накапливаются и синтезируются различные вещества, которые увеличивают вакуоль, что приводит к расширению и увеличению самой клетки.

Признаки живых организмов

Клетки, которые мы рассматривали до этого момента, являются частью живых организмов. Что же такое живые организмы?

Жизнь — это период существования отдельно взятого организма с момента его появления на свет до непосредственно гибели этого организм.

Чем отличается живой объект от неживого?

Например, возьмем живого человека. Он способен разговаривать, думать двигаться, потреблять какую-то пищу, выделяют продукты жизнедеятельности, общаться и так далее. Но это только общее определение. Давайте по пунктам разберем все свойства живых и неживых организмов.

Во-первых, все живые организмы имеют клеточное строение. Все живые организмы построены из маленьких кирпичиков — клеток, и их строение сходно между собой. Строение клетки гриба похоже на строение клетки растения или животного.

Во-вторых, живые организмы отличает способность к росту и развитию, приобретению организмом каких-то определенных свойств и навыков. Живой организм в начале своей жизни может быть совершенно не похож на то, во что он превратится в процессе роста и развития.

Третьей характерной особенностью живых организмов является способность к обмену веществ. Обмен веществ и энергии по-другому называется метаболизмом. Живые организмы способны питаться, они потребляют пищу, это пища внутри тела живого организма расщепляется до простых составляющих. При этом выделяется энергия, часть энергии рассеивается в виде тепла, часть энергия запасается в клетках, а часть энергии расходуется на построение различных органоиды или компонентов, необходимых для жизнедеятельности данного организма как на клеточном уровне, так и на уровне целого организма.

Следующим важным свойством живого организма является способность к раздражимости. Если же мы каким-либо образом будем воздействовать на  живой объект, то он как-то отреагирует (начнем защищаться, либо нападет, либо убежит). Вариантов ответной реакции очень много, но всё это является проявлением свойства раздражимости.

Также немаловажным свойством живого является способность к размножению. Все живые организмы размножаются. Если мы возьмем в пример простейший живой организм на уровне клетки, то увидим, размножение у них протекает непосредственно в виде процесса бесполого деления (митоза). Митоз — это простое деление на две части. Если же мы возьмём более сложный организм, например, человека, то размножение у него может быть ещё и половым. Оно будет происходить по принципу мейоза, при котором гаплоидные клетки, содержащие одинарный набор хромосом сливаются, и образуется зигота, из которой формируется взрослое животное или растение.

Деление клетки

Всего существует три основных способа деления клетки:

• амитоз
• митоз
• мейоз

Амитоз — это очень примитивный способ деления клеток, который встречаются в основном у раковых клеток при злокачественных заболеваниях и у некоторых простейших. Это достаточно редкий способ деления клетки, при котором клетка делится неравномерно на две неравные части с образованием перетяжки. Такое деление протекает очень быстро, минуя все возможные стадии.

Митоз — это процесс непрямого деления клетки, при котором клетка делится через ряд последовательных стадий. Для чего же это нужно? Таким образом делятся в основном соматические клетки организмов, например, клетки кожи, крови и другие клетки.

Познакомиться с одной интересной формулой:

2n2c, где — это число хромосом, а c  — это число молекул ДНК.

Запись этой формулы означает, что в клетке содержится одинаковые хромосомы. Хромосома представляет из себя молекула ДНК окруженную белковой оболочкой. В клетке две молекула хромосом, в которых находится по одной молекуле ДНК.

Перед осуществлением митоза количество наследственной информации в клетке удваивается. Почему это происходит? Представляем жизненный цикл клетки. Жизненный цикл клетки растительной клетки с момента её образования или деления до последующего деления, включая этап самого деления. Этап жизни , не включающий период деления клетки называется интерфаза. Во время интерфазы происходит удвоение наследственной информации. Количество хромосом остаётся тем же, но количество ДНК удваивается.

2n2c => 2n4c

Основная функция митоза — это сохранить количество хромосом в дочерних клетках, чтобы оно было идентичным количеству хромосом в материнской клетке. При митозе происходит сначала удвоения наследственной информации, а затем эта информации делится на две равные части, образуется 2 клетки, идентичные материнской.

Мейоз — это редукционное деление, при котором образуются половые клетки. Половые клетки необходимы для полового размножения организмов, при котором в результате слияния мужской половой клетки (сперматозоида) и женской половой клетки (яйцеклетки) образуется зигота, которая затем дробится и получается полноценный организм.

В процессе мейоза происходит еще одно редукционное деление, которого не было при митозе. Редукционное деление — это уменьшение чего-либо, в данном случае уменьшения количества хромосом. В результате этого деления образуются клетки с одинарным (гаплоидным) набором хромосом.

2n2c => 2n4c => n2c + n2c => (nc+nc) + (nc+nc)

Сегодня мы разобрались тему деление клетки, познакомились с тем что существует 3 основных способа выделения деление клетки при котором обычно соматические клетки кожи крови и так далее и мейоз образование половых клеток в результате которых образуются гаметы то есть сперматозоиды и яйцеклетки после слияния которых образуются уже новый живой организм

Митоз

Давайте постараемся подробнее разобрать принцип деления клетки под названием митоз.

Напомним, митоз — это непрямое деление клетки, при котором сохраняется постоянная набор хромосом в клетке. Это происходит благодаря тому, что наследственный материал в клетке удваивается, зачем клетка делится на две клетки, идентичные материнской.

2n2c => 2n4c => 2n2c + 2n2c

При митозе в дочерней клетке восстанавливается такой же набор хромосом, который был в материнской клетке, там не происходит изменение наследственной информации. В этом заключается основная биологическая роль митоза.

Митоз состоит из четырех стадий.

Первая стадия называется профаза, вторая стадия — метафаза, третья — анафаза, четвёртая стадия носит название телофаза.

Нужно обязательно запомнить эти достаточно сложные названия. Что же протекает в каждую из этих стадий?

Клетки эукариотических организмов (грибы, растения и животные) имеют обособленное оформленное, ядро которое четко видно даже в световой микроскоп. В этом ядре располагается наследственная информация. Наследство информация располагается в виде молекулы ДНК, которые, как правило, находятся около оболочки ядра в свободной форме (хроматин).

На первой стадии наследственный материал конденсируется, утолщается, и наследственная информация преобразуется в плотные укороченные образования, которые уже называются хромосомами.

Также внутри ядра находится ядрышко. Это ядрышко исчезает, растворяется ядерная оболочка и начинает формироваться веретено деления. Начинает формироваться специальный компонент, необходимый для равномерного разделения хромосом внутри ядра клетки.

На втором этапе метофазе из растворенного ядра хромосомы высвобождаются внутрь клетки у клетки. У каждой клетки есть два полюса и экватор, по которому выстраиваются хромосомы.

Во время анафазы веретено деления (специальные белковые нити) прикрепляются к центру хромосом (центромеры) и растаскивает гомологичные хроматиды к полюсам клетки.

На этапе под названием телофаза начинается формирование ядра. Формирование ядра называют кариокинез, образуется перетяжка у клетки, то есть происходит разделение цитоплазмы (цитокинез). В результате этой фазы образуются две клетки, идентичные материнской клетке.

Клетка – основа жизни на земле

АННОТАЦИЯ

В данной статье рассмотрены основные структурные и функциональные составляющие животной и растительной клетки как элементарной единицы всего живого и важная роль при передаче генетического материала из поколения в поколение. Коротко описана клеточная теория и неклеточные формы жизни, а также типы клеточной организации. Описания бактериальной, животной и растительной клеток и ядра клетки сопровождаются красочными рисунками с подробным описанием составляющих элементов. Также отмечается важная роль в жизнедеятельности организмов апоптоза – естественной, запрограммированной гибели клеток.

ABSTRACT

This article discusses the basic structural and functional components of an animal and plant cell, as an elementary unit of all living things and an important role in the transfer of genetic material from generation to generation. Cell theory and non-cellular life forms are briefly described, as well as types of cellular organization. Descriptions of bacterial, animal and plant cells and the cell nucleus are accompanied by colorful drawings with a detailed description of the constituent elements. An important role in the life of organisms apoptosis is also noted — the natural, programmed cell death.

 

Ключевые слова: клетка, клеточная теория, ядро клетки, хромосомы, белки, апоптоз.

Keywords: cell, cellular theory, cell nucleus, chromosomes, proteins, apoptosis.

 

Введение

Клетка – это основная структурная и функциональная единица всех живых организмов, живая элементарная единица, способная к самовоспроизведению. Живые организмы могут состоять из одной клетки (бактерии, одноклеточные водоросли и одноклеточные животные) или многих клеток.

Тело взрослого человека образуют около ста триллионов клеток. Форма клеток различна и обусловлена их функцией – от круглой (эритроциты) до древообразной (нервные клетки). Размеры клеток также различны – от 0,1-0,25 мкм (у некоторых бактерий) до 155 мм (яйцо страуса в скорлупе). Тело человека образовано клетками различных типов, характерным образом организующихся в ткани, которые формируют органы, заполняют пространство между ними или покрывают снаружи. Клетки окружены межклеточным веществом, обеспечивающим их механическую поддержку и осуществляющим транспорт химических веществ. Самые короткоживущие из них (1-2 дня) – это клетки кишечного эпителия. Ежедневно погибает около 70 миллиардов этих клеток. Примером других короткоживущих клеток являются эритроциты – их ежедневно погибает около 2 миллиардов [3].

Однако есть и такие клетки (например, нейроны, клетки волокон скелетных мышц), продолжительность жизни которых соответствует жизни организма. Нервные клетки мозга, однажды возникнув, уже не делятся, и до конца жизни человека они способны поддерживать необходимые связи в нервной системе. Интересно то, что при нашем рождении в мозгу уже существует около 14 миллиардов клеток. И это количество не увеличивается до самой смерти, а, наоборот, постепенно уменьшается, т. е. поврежденные ткани мозга неспособны восстанавливаться путем регенерации. После того как человеку исполняется 25 лет, ежедневно происходит сокращение количества клеток мозга на 100 тысяч [1].

Несмотря на свои малые размеры, клетка представляет собой сложнейшую биологическую систему, жизнедеятельность которой поддерживается благодаря разнообразным биохимическим процессам, которые происходят под строгим генетическим контролем. Генетический контроль развития и функционирования клетки осуществляют материальные носители информации – гены. Они сосредоточены главным образом в ядре клетки, но некоторая их часть находится в других клеточных органоидах (митохондриях, пластидах, центриолях).

Строение и функционирование генетических структур клеток на микроскопическом уровне, их количественную и качественную изменчивость изучает одно из направлений генетики, называемое цитогенетикой.

Представление о клетке как об элементарной структурно-функциональной единице всех живых организмов сложилось в результате цепи изобретений и открытий, сделанных в XVI-XX веках:

1590 г. – Янсен изобрел микроскоп, в котором большое увеличение достигалось соединением в тубусе двух линз;

1965 г. – в Кембридже (Англия) установлена первая промышленно изготовленная модель электронного микроскопа.

Естественно, между этими двумя датами происходило множество событий, в результате которых были усовершенствованы микроскопы (основное средство изучения клеток), а также исследования и открытия в области генетики и, в частности, цитологии.

Клеточная теория и неклеточные формы жизни

Результатом длительного исследования строения клеток различных организмов стало создание клеточной теории, у истоков которой в ее современном виде стояли немецкий ботаник М.Я. Шлейден (1804-1881) и зоолог Т. Шванн (1810-1882). В настоящее время эта теория содержит три главных положения:

• только клетка обеспечивает жизнь в ее структурно-функциональном и генетическом отношении;
• единственным способом возникновения жизни на Земле является деление ранее существующих клеток;
• клетки являются структурно-функциональными единицами многоклеточных организмов [2].

Отсюда следует, что клетка – это элементарная единица живого, вне клетки нет жизни, так как в клетке сохраняется и реализуется биологическая информация (даже у вирусов). Современная биология подтверждает, что все клетки одинаковым образом хранят биологическую информацию, передают генетический материал из поколения в поколение, хранят и переносят информацию, регулируют обмен веществ и т. д. Вместе с тем многоклеточный организм обладает свойствами, которые нельзя рассматривать как простую сумму свойств и качеств отдельных клеток.

Таким образом, клетка является обособленной и организационно наименьшей структурой, для которой характерна вся совокупность свойств жизни и которая в соответствующих условиях окружающей среды способна поддерживать в себе эти свойства и передавать их следующим поколениям.

Все многообразие живых существ можно разделить на две резко отличающиеся группы: неклеточные и клеточные формы жизни. Первая группа представляет собой вирусы, способные проникать в определенные живые клетки и размножаться только внутри этих клеток. Подобно всем другим организмам вирусы обладают собственным генетическим аппаратом, кодирующим синтез вирусных частиц, которые собираются из биохимических предшественников, находящихся в клетке-хозяине, используя биосинтетическую и энергетическую системы этой клетки [8].

Вирусы резко отличаются от всех других форм жизни. По строению и организации они представляют собой нуклеопротеидные частицы, по способу репродукции являются внутриклеточными паразитами. Таким образом, вирусы являются внутриклеточными паразитами на генетическом уровне.

Типы клеточной организации

Клеточная структура присуща основной массе живых существ на Земле. Все эти организмы представлены клетками двух типов: прокариотическими и эукариотическими клетками. К прокариотическим клеткам относят бактерии и синезеленые водоросли. Прокариоты – доядерные организмы, не имеющие типичного ядра, заключенного в ядерную мембрану. Вместо ядра у них находится так называемый нуклеотид – ДНК-содержащая зона клетки прокариот (рис. 1.).

 

Рисунок 1. Схема строения бактериальной клетки

 

Строение бактериальной клетки:

1 – цитоплазматическая мембрана; 2 – клеточная стенка; 3 – слизистая капсула; 4 – цитоплазма; 5 – хромосомная ДНК; 6 – рибосомы; 7 – мезосома; 8 – фотосинтетические мембраны; 9 – включения; 10 – жгутики; 11 – пили.

Прокариотическая ДНК не содержит гистоновых белков, но связана с небольшим количеством негистоновых белков. Этот комплекс ДНК и негистоновых белков и образует нуклеотид, который обычно располагается в центре клетки. Мезосомы – это складчатые мембранные структуры, на поверхности которых находятся ферменты, участвующие в процессе дыхания. Клеточная стенка придает бактериям определенную форму и упругость. Капсулы и слизистые слои – это слизистые или клейкие выделения бактерий. Капсула представляет собой относительно толстое и компактное образование, а слизистый слой намного рыхлее. И капсулы, и слизистые слои служат дополнительной защитой для клеток. Многие бактерии подвижны, и эта подвижность обусловлена наличием у них одного или нескольких жгутиков, которые по своей структуре напоминают одну из микротрубочек эукариотического жгута. Пили, или фимбрии – это тонкие выросты на клеточной стенке некоторых грамотрицательных бактерий. Их число варьирует у разных видов от одной до нескольких сотен. Рибосомы – органоиды клетки, участвующие в синтезе белка. У прокариот они несколько мельче эукариотических [6].

Эукариотические клетки представлены двумя подтипами: клетками одноклеточных организмов, которые структурно и физиологически являются самостоятельными организмами, и клетками многоклеточных организмов. Последние разделяют на растительные и животные клетки. На рисунке 2 представлены составы животной и растительной клетки.

 

Рисунок 2. Животная и растительная клетка

 

В клетке можно выделить 4 группы структурных компонентов: 1) мембранная система; 2) клеточные органоиды; 3) цитоплазматический матрикс; 4) клеточные включения. В свою очередь, мембранную систему составляют: 1) клеточная плазматическая мембрана; 2) цитоплазматическая сеть и 3) пластичный комплекс Гольджи. Клеточная мембрана отделяет цитоплазму клетки от наружной среды или клеточной стенки (у растений) и выполняет три основные функции: отграничивающую, барьерную и транспортную. Она играет важную роль в обмене веществ между клеткой и внешней средой, в движении клеток и в сцеплении друг с другом. Цитоплазму всех эукариотических клеток пронизывает сложная система мембран, получившая название цитоплазматической сети. Пластичный комплекс Гольджи обычно локализуется вблизи клеточного ядра и состоит из многочисленных групп цистерн, которые ограничены мембранами, имеющими гладкую поверхность. Одной из основных функций комплекса Гольджи является транспорт веществ и химическая модификация поступающих в него веществ. Другой важной функцией этого комплекса является формирование лизосом [2].

Клеточные органоиды и ядро клетки

Клеточные органоиды (клеточные органеллы) – это постоянные дифференцированные клеточные структуры, имеющие определенные функции и строение. К клеточным органоидам относят ядро, центриоли, митохондрии, рибосомы, лизосомы, пероксисомы, пластиды, жгутики и реснички.

Ядро – важнейшая составная часть клетки. Это наиболее крупный органоид клетки, составляющий 10-20 % ее объема. Оно может находиться в состоянии покоя или деления (мейоза). Ядро управляет всеми процессами жизнедеятельности клетки. Эти процессы сложны и многообразны: клетка должна поддерживать форму, получать извне вещества для пластического и энергетического обмена, синтезировать органические вещества

Клеточное ядро имеет шаровидную или вытянутую форму. Основная функция ядра – хранение наследственной информации или генетического материала. Ядро состоит из ядерной оболочки и расположенных под ней нуклеоплазмы, ядрышка и хроматина (рис. 3).

 

Рисунок 3. Строение ядра клетки

 

Как видно из рисунка, ядерная оболочка пронизана порами диаметром 80-90 нм, количество которых в типичной животной клетке составляет 3-4 тыс. пор. Содержимое клеточного ядра называется нуклеоплазмой, или кариоплазмой. Нуклеоплазма отделена от цитоплазмы ядерной оболочкой. Ядерная оболочка образована двумя    мембранами – наружной и внутренней. Химический состав ядерной оболочки достаточно сложен, основными химическими компонентами ядерных оболочек являются липиды (13-35%) и белки (50-75%) [4].

Ядра клеток могут содержать одно и более ядрышек. Ядрышки состоят из рибонуклеопротеидов, из которых в дальнейшем образуются субъединицы рибосом. Здесь происходит синтез рРНК (рибосомальной РНК).

Хроматин следует считать главным компонентом ядра. В нем заключена наследственная информация, которая передается при каждом делении клетки, а также реализуется в процессе жизнедеятельности самой клетки. Хроматин ядра клетки состоит их хроматиновых нитей. Каждая хроматиновая нить соответствует одной хромосоме, которая образуется из нее путем спирализации.

Из многочисленных свойств и функций ядерной оболочки следует подчеркнуть ее роль как барьера, отделяющего содержимое ядра от цитоплазмы и активно регулирующего транспорт макромолекул между ядром и цитоплазмой. Другой важной функцией ядерной оболочки следует считать ее участие в создании внутриядерной структуры.

Строение и химический состав хромосом.

Хромосомы – это самовоспроизводящиеся органоиды клеточного ядра, являющиеся носителями генов и определяющие наследственные свойства клеток и организмов. Основная функция хромосом – хранение, воспроизведение и передача генетической информации при размножении клеток и организмов. Хромосомы эукариотических клеток состоят в основном из ДНК и белков, которые образуют нуклеопротеиновый комплекс. Белки составляют значительную часть состава хромосом (65%). Все хромосомные белки разделяют на гистоновые и негистоновые [7].

Гистоновые белки, или гистоны – это белки, богатые остатками аргинина и лизина, определяющими их щелочные свойства. Гистоны присутствуют в ядрах в виде комплекса с ДНК. Они выполняют две важные функции – структурную и регуляторную. Структурная функция заключается в том, что они обеспечивают пространственную организацию ДНК в хромосомах и играют важную роль в ее упаковке. Регуляторная функция гистоновых белков состоит в регуляции синтеза нуклеиновых кислот (как ДНК, так и РНК).

Негистоновые белки представлены большим количеством молекул, которые разделяют более чем 100 функций. Среди этих белков есть ферменты, ответственные за репарацию, репликацию, транскрипцию и модификации ДНК. Помимо ДНК и белков в составе хромосом обнаружены небольшие количества РНК, липидов, полисахаридов и ионы металлов.

Морфологию хромосом изучают во время митоза методом микроскопии. В этот период хромосомы максимально спирализованы. В первой половине митоза хромосомы состоят из двух одинаковых по форме структурных и функциональных элементов, называемых хроматидами, которые соединены между собой в области первичной перетяжки. В месте первичной перетяжки расположена центромера – особым образом организованный участок хромосомы, общий для обоих сестринских хроматид.

Во второй половине митоза происходит деление центромеры и отделение хроматид друг от друга. Из них образуются однонитчатые дочерние хромосомы, распределяющиеся между дочерними клетками. Для каждой хромосомы положение центромеры строго постоянно.

В некоторых растительных клетках и всех животных клетках находится характерно окрашиваемая часть цитоплазмы, которую называют центросомой или клеточным центром. В состав центросомы входит пара центриолей, расположенных под прямым углом друг к другу (рис. 4).

 

Рисунок 4. Составные части материнской и дочерней центриоли

 

Стенка центриоли образована   27 микротрубочками, сгруппированными в 9 триплетов. Пару центриолей иногда называют диплосомой. В каждой диплосоме одна центриоль зрелая, материнская, другая – незрелая, дочерняя, является уменьшенной копией материнской [5].

Митохондрии – это органоиды эукариотической клетки, обеспечивающие организм энергией. Форма и размеры митохондрий очень разнообразны. Обычный диаметр митохондрий от 0,2 до 1 мкм, длина достигает 10-12 мкм. Число митохондрий в различных клетках варьирует в широких пределах – от 1 до 10⁷. Митохондрия имеет две мембраны – наружную и внутреннюю, между которыми расположено межмембранное пространство.

Основная функция митохондрии – синтез АТФ, т. е. образование энергии – около 95% в животной клетке и чуть меньше – в растительной, специфических белках и стероидных гормонах.

Рибосома – органоид клетки, осуществляющий биосинтез белка. Представляет собой рибонуклеопротеиновую частицу диаметром 20-30 нм. В прокариотической клетке около 10 тыс. рибосом, а в эукариотической – 50 тыс. Рибосомы состоят из двух субчастиц – большой и малой. В цитоплазме клетки рибосома связывается с мРНК и осуществляет синтез белка.

Лизосома – органоид клеток животных и грибов, осуществляющий внутриклеточное пищеварение. Местом формирования лизосом является комплекс Гольджи. Внутри лизосом содержится более 20 различных ферментов. В клетке обычно находятся десятки лизосом.

Пластиды – это органоиды эукариотической растительной клетки. Каждая пластида ограничена двумя элементарными мембранами. Пластиды разнообразны по форме, размерам, строению и функции. По различной окраске различают хлоропласты, хромопласты и лейкопласты. Обычно в клетке встречается только один из перечисленных пластид. Каждая клетка содержит несколько десятков хлоропластов, в каждом из которых находится 10-60 копий ДНК.

Жгутик – органелла движения ряда простейших. В клетке бывает 1-4 жгутика, а редко и более. Жгутик эукариотической клетки – это вырост толщиной около 0,25 мкм и длиной 150 мкм, покрытый плазматической мембраной. Как и другие органеллы, жгутик имеет сложную структуру. Движутся жгутики, в отличие от ресничек, волнообразно. Ресничка – органелла движения или рецепции у клеток животных и некоторых растений. Движутся реснички обычно маятникообразно.

Цитоплазма клетки состоит из цитоплазматического матрикса и органоидов. Цитоплазматический матрикс заполняет пространство между клеточной мембраной, ядерной оболочкой и другими внутриклеточными структурами. Химический состав цитоплазматического матрикса разнообразен и зависит от выполняемых клеткой функций, а также образует внутреннюю среду клетки и объединяет все внутриклеточные структуры, обеспечивая их взаимодействие.

Клеточные включения – это компоненты цитоплазмы, представляющие собой отложения веществ, временно выведенных из обмена, и конечных его продуктов. Особый вид клеточных включений – остаточные тельца – продукты деятельности лизосом [4; 8].

Естественная гибель клетки (апоптоз).

Апоптоз – регулируемый процесс программируемой клеточной гибели, в результате которого клетка распадается на отдельные апоптотические тельца, ограниченные плазматической мембраной. Фрагменты погибшей клетки обычно очень быстро фагоцитируются макрофагами либо соседними клетками, минуя развитие воспалительной реакции.

К сожалению, до сих пор процесс естественной гибели клеток до конца не изучен. Известно, что в клетке из-за блокирования ферментов прекращается синтез белка, а нет белка – нет и жизни. Морфологически апоптоз характеризуется разрушением ядра и цитоплазмы. «Осколки» погибшей клетки поглощаются и перерабатываются специальными клетками иммунной системы – фагоцитами. Но ведь клетки могут погибнуть и под воздействием случайных факторов (механических, химических и любых других). Случайная гибель клеток (а также ткани, органа) в биологии называется некрозом. Важно то, что естественная клеточная гибель (апоптоз) в отличие от некроза не вызывает воспаления в окружающих тканях [5].

В организме запрограммированная клеточная гибель выполняет функцию, противоположную митозу (делению клетки), и, тем самым, регулирует общее число клеток в организме. Апоптоз играет важную роль в защите организма при вирусных инфекциях. В частности, иммунодефицит при ВИЧ-инфекции определяется нарушениями в контроле апоптоза.

Заключение

В этой статье рассмотрена лишь обобщенная информация о строении растительных и животных клеток. На Земле много живых организмов, но только одна Жизнь: один генетический код, схожее клеточное строение, несколько десятков общих генов. Клетка имеет сложную внутреннюю организацию и специфическое взаимодействие органелл в процессе жизнедеятельности, является элементарной единицей полноценной живой системы. Клетка – это наименьшая самовоспроизводящаяся единица жизни, на уровне клетки протекают рост и развитие, размножение клеток, обмен веществ и энергии. Она является морфологической и физиологической структурой, элементарной единицей растительных и животных организмов. В многоклеточном организме протекающие процессы складываются из совокупности координированных функций его клеток. Без клетки, вне клетки и с разрушением клетки жизнь прекращается. Клетка – это Жизнь!

 

Список литературы:
1. Ахундова Э.М., Салаева С.Д. Генетика: вопросы и ответы. – Баку, 2019. – 381 с.
2. Гринев В.В. Генетика человека. – Минск: БГУ, 2006. – 131 с.
3. Гусейнова Н.Т. Цитология: Учебник. – Баку, 2018. – 224 с.
4. Курчанов Н.А. Генетика человека с основами общей генетики: Учебное пособие. – СПб.: СпецЛит, 2005. – 185 с.
5. Стволинская Н.С. Цитология / Н.С. Стволинская. – М.: Прометей, 2012. – 208 с.
6. Цаценко Л.В., Бойко Ю.С. Цитология. – Ростов-н/Д: Феникс, 2009. – 186 с.
7. Ченцов Ю.С. Введение в клеточную биологию. – М.: Академкнига, 2004. – 495 с.
8. Ченцов Ю.С. Общая цитология: Учебник. – М.: МГУ, 1984. – 442 с.

 

Презентация по биологии на тему: «Деление клетки.Митоз»(9 класс)

Биология 9 класс

Тема урока:«Деление клетки. Митоз»

Тип урока: комплексное применение знаний и способов деятельности.

Цели:
— сформировать знания о значении деления клетки для роста, развития и размножения клетки и организма в целом;
— рассмотреть механизм митоза;
— охарактеризовать основные этапы жизненного и митотического цикла;
— выявить биологическое значение митоза.

— развивать умение находить общее, закономерности, отличное (формирует основы теоретического мышления), умение находитьдостоверную информацию в учебнике,анализировать, определять понятия, делать выводы, устанавливать причинно-следственные связи, умение представлять информацию в виде схемы при изучении темы;

— осуществлять самооценку собственной учебной деятельности на уроке, меру своего продвижения к цели.

Обеспечение урока:учебник, компьютер, интерактивная доска, тестовые задания.

Ход урока:

1.Организационный момент (1 мин.).

2. Актуализация знаний.Слайд 1 с темой урока не открывать, открыть слайд 2.

Для выяснения степени усвоения учащимися пройденного учебного материала и определения пробелов в знаниях проводит тест с последующей проверкой (вопросы выводятся на экран – слайд 3):

• Какие органоиды обозначены цифрами?

Ответ: 1- ЭПС, 2 – комплекс Гольджи, 3 – рибосомы, 4 – ядро, 5 – митохондрии.

2. Какой ор­га­но­ид вы­ра­ба­ты­ва­ет энер­гию, ис­поль­зу­е­мую клет­ка­ми? (5)

3. Какой ор­га­но­ид обес­пе­чи­ва­ет сбор­ку белка в клет­ках? (3)

4. Какой органоид контролирует жизнедеятельность клетки? (4)

5. Чем от­ли­ча­ет­ся клет­ка, по­ка­зан­ная на ри­сун­ке, от кле­ток гри­бов, рас­те­ний и

жи­вот­ных? (слайд 4)

1) на­ли­чи­ем кле­точ­ной стен­ки2) от­сут­стви­ем ри­бо­сом

3) на­ли­чи­ем ци­то­плаз­мы4) от­сут­стви­ем оформ­лен­но­го ядра

3. Актуализация субъектного опыта учащихся (слайд 5)

Постановка цели урока, определение проблемы и темы урока. Беседа с учащимися.

В момент рождения ребенок весит в среднем 3 – 3,5 кг и имеет рост около50 см, детеныш бурого медведя, чьи родители достигают веса 200 кг и более, весит не более 500 г, а крошечный кенгуренок – менее 1 грамма.Из серого невзрачного птенца вырастает прекрасный лебедь, юркий головастик превращается в степенную жабу, а из посаженного возле дома желудя вырастает громадный дуб, который спустя сотню лет радует своей красотой новые поколения людей.

Проанализируйте эти факты и ответьте на вопросы:

1. Благодаря каким процессам возможны все эти изменения?

Все эти изменения возможны благодаря способности организмов к росту и развитию. Эти два свойства живой материи неразрывно связаны друг с другом, и в их основе лежит способность клетки к делению и специализации.

2. Какое свойство, присущее всему живому, обеспечивает сохранение видов в ряду поколений? (размножение – воспроизведение себе подобных)(слайд 6)

— Какие типы размножения вы знаете? (половое и бесполое)

— Ребята, сформулируйтетему сегодняшнего урока?

Деление клетки. Митоз (слайд 7)

Деление соматических, т.е. неполовых, клеток называется митозом.

— Какие ассоциации у вас возникают, когда вы слышите словосочетание «деление клетки»?

Жизнь клетки, как и жизнь любого организма, можно разделить на периоды: (слайд 7)

– Жизненный цикл клетки, интерфаза, митотический цикл. Запишите эти определения в тетрадь, используя материал учебника. Вам нужно их выучить.

Работа с текстом учебника. Найти определение жизненного цикла клетки и

митотического цикла

Жизненный цикл любой клетки представляет собой совокупность событий, протекающих в клетке с момента её возникновения в результате деления и до гибели или последующего митоза. Жизненный цикл клетки включает в себя стадию подготовки к митозу – интерфазу, во время которой клетка выполняет свои специфические функции.

Процессы, происходящие в клетке в стадию интерфазы (слайд 8)– подготовка клетки к построению второй хроматиды каждой хромосомы; повышается активность ферментов, клетка приступает к синтезу ДНК (новая молекула ДНК идентична старой, т.к. нарушение структуры ДНК приводит к искажению генетического кода, что делает невозможным сохранение и передачу наследственной информации). Кроме того:

— синтез белков ферментов,

— синтез рРНК, иРНК и тРНК,

— образование рибосом,

— синтез АТФ,

— рост клетки и другие немаловажные процессы.

Продолжительность интерфазы всегда больше, чем само деление (у бактерий – несколько минут, у млекопитающих – 6 – 12 часов).

Митоз, фазы митоза – слайд 9

Работа с текстом учебника. Заполнить таблицу(слайд 10): (проверка по слайдам 11 -15 презентации )

Фазы	Процесс, происходящий в клетке
Профаза
Метафаза
Анафаза
Телофаза

По окончании проверки заполнения таблицы, если позволяет время, можно просмотреть видеоролик «Митоз. Анимация».

Беседа с учащимися: Биологическое значение митоза (слайд 16)

4. Этап контроляи самоконтроля.

Выберите один верный ответ (слайды 17, 18)

1. Сколь­ко хро­мо­сом будет со­дер­жать­ся в клет­ках пе­че­ни у сына, если у его папы в этих клет­ках со­дер­жит­ся 46 хро­мо­сом?

1) 02) 233) 464) 92

2. Что такое клеточный, или жизненный, цикл клетки?

а) жизнь клетки в период ее деления;
б) жизнь клетки от деления до следующего деления или до смерти;
в) жизнь клетки в период интерфазы.

3.Митоз – это основной способ деления:

а) половых клеток;б) соматических клеток;в) а + б.

4.Единицей размножения организмов является:

1) ядро 3) клетка2) цитоплазма 4) ткань

5. Сущность митоза состоит в образовании двух дочерних клеток:

а)одинаковым набором хромосом, равным материнской клетке

б) увеличеннымвдвое набором хромосом

в) различающимсямежду собой набором хромосом

г) уменьшенным вдвое набором хромосом

5. Этап информации о д/з

6. Этап рефлексии

Самоанализ обучающихся:

1. Что полезного вы узнали сегодня на уроке?

2. Что для вас было наиболее интересным?

3. Что бы вы изменили в сегодняшнем уроке?

4. В чем испытывали трудности?

Самооценка обучающихся:

Игра «Что я за птица?»Учитель при помощи проектора выносит на экран (слайд 19)

критерий	3 балла	2 балла	1 балл
Активность на уроке	высокая	средняя	низкая
Материал урока усвоил	хорошо	частично	слабо
Тему могу объяснить	Могу сам	Могу, но с подсказкой	Затрудняюсь

3-5 баллов воробей (собирает знания по крупицам)

6 — 7 балловсоловей (поведай свои знания другим)

8-9 балловорел (открывает тайны бытия).

Клеточная теория — online presentation

1. Клеточная теория

Вызубрить и пройти тесты

2. Теоретическая преамбула

1. Все живые организмы (кроме вирусов) на Земле состоят из клеток, сходных
по строению, химическому составу и функционированию. Это говорит о
родстве (общем происхождении) всех живых организмов на Земле (о
единстве органического мира).
2. Клетка является:
• структурной единицей (организмы состоят из клеток)
• функциональной единицей (функции организма выполняются за счет работы
клеток)
• генетической единицей (клетка содержит наследственную информацию)
• единицей роста (организм растет за счет размножения его клеток)
• единицей размножения (размножение происходит за счет половых клеток)
• единицей жизнедеятельности (в клетке происходят процессы пластического и
энергетического обмена) и т. п.
3. Все новые дочерние клетки образуются из уже существующих материнских
клеток путем деления (Вирхов).
4. Рост и развитие многоклеточного организма происходит за счет роста и
размножения (путем митоза) одной или нескольких исходных клеток.

3. Персоналии и методы

Персоналии
Гук открыл клетки.
Левенгук открыл живые клетки (сперматозоиды, эритроциты, инфузории, бактерии).
Броун открыл ядро.
Шлейден и Шванн вывели первую клеточную теорию («Все живые организмы на Земле
состоят из клеток, сходных по строению»).
Методы
1. Световой микроскоп увеличивает до 2000 раз (обычный школьный – от 100 до 500 раз).
Позволяет изучать процессы, происходящие в живой клетке (митоз, движение
органоидов и т.п.)
2. Электронный микроскоп увеличивает до 107 раз, что позволяет изучать микроструктуру
органоидов. Метод не работает с живыми объектами.
3. Ультрацентрифуга. Клетки разрушаются и помещаются в центрифугу. Компоненты клетки
разделаются по плотности (самые тяжелые части собираются на дне пробирки, самые
лёгкие – на поверхности). Метод позволяет избирательно выделять и изучать
органоиды.
38. Из приведенных формулировок укажите положение клеточной
теории
А) Оплодотворение — это процесс слияния мужской и женской гамет
Б) Каждая новая дочерняя клетка образуется в результате деления
материнской
В) Аллельные гены в процессе митоза оказываются в разных клетках
Г) Развитие организма с момента оплодотворения яйцеклетки до смерти
организма называют онтогенезом
79. Сходство строения и жизнедеятельности клеток организмов
разных царств живой природы — одно из положений
А) теории эволюции
Б) клеточной теории
В) учения об онтогенезе
Г) законов наследственности
112. В основе роста любого многоклеточного организма лежит процесс
А) мейоза
Б) митоза
В) оплодотворения
Г) синтеза молекул АТФ
120. Доказательством родства всех видов растений служит
А) клеточное строение растительных организмов
Б) наличие ископаемых остатков
В) вымирание одних видов и образование новых
Г) взаимосвязь растений и окружающей среды
162. Одно из положений клеточной теории
А) при делении клетки хромосомы способны к самоудвоению
Б) новые клетки образуются при делении исходных клеток
В) в цитоплазме клеток содержатся различные органоиды
Г) клетки способны к росту и обмену веществ
175. Согласно клеточной теории, возникновение новой клетки
происходит путем
А) обмена веществ
Б) деления исходной клетки
В) размножения организмов
Г) взаимосвязи всех органоидов клетки
294. Какой метод позволяет избирательно выделять и изучать
органоиды клетки
А) окрашивание
Б) центрифугирование
В) микроскопия
Г) химический анализ
395. Клеточное строение организмов всех царств живой природы,
сходство строения клеток и их химического состава служат
доказательством
А) единства органического мира
Б) единства живой и неживой природы
В) эволюции органического мира
Г) происхождения ядерных организмов от доядерных
396. Единицей размножения организмов является
А) ядро
Б) цитоплазма
В) клетка
Г) ткань
437. Единицей развития организмов является
А) ядро
Б) хлоропласты
В) митохондрии
Г) клетка
528. Что служит доказательством родства растений и животных,
единства их происхождения?
А) клеточное строение
Б) наличие разнообразных тканей
В) наличие органов и систем органов
Г) способность к вегетативному размножению
627. В клетке сосредоточена наследственная информация о
признаках организма, поэтому ее называют
А) структурной единицей живого
Б) функциональной единицей живого
В) генетической единицей живого
Г) единицей роста
660. Разделение органоидов клетки на основе их различной
плотности составляет сущность метода
А) микроскопирования
Б) центрифугирования
В) окрашивания
Г) сканирования
740. Изучать структуру органоидов клетки позволяет метод
А) светового микроскопирования
Б) электронного микроскопирования
В) центрифугирования
Г) культуры тканей
993. Положение клеточной теории
А) хромосомы способны к самоудвоению
Б) клетки размножаются путем деления
В) в цитоплазме клетки имеются органоиды
Г) клетки способны к митозу и мейозу
1073. Согласно клеточной теории, клетка — это единица
А) искусственного отбора
Б) естественного отбора
В) строения организмов
Г) мутаций организма
1113. Клеточная теория обобщает представления о
А) многообразии органического мира
Б) сходстве строения всех организмов
В) зародышевом развитии организмов
Г) единстве живой и неживой природы
1151. «Сходством по строению, химическому составу, обмену
веществ обладают клетки всех организмов». Это положение
А) гипотезы возникновения жизни
Б) клеточной теории
В) закона гомологических рядов в наследственной изменчивости
Г) закона независимого распределения генов
1191. Какая теория впервые подтвердила единство органического
мира
А) хромосомная
Б) эмбриогенеза
В) эволюционная
Г) клеточная
1229. Процессы жизнедеятельности у всех организмов протекают
в клетке, поэтому ее рассматривают как единицу
А) размножения
Б) строения
В) функциональную
Г) генетическую
1275. Какая формулировка соответствует положению клеточной
теории
А) клетки растений имеют оболочку, состоящую из клетчатки
Б) клетки всех организмов сходны по строению, химическому составу и
жизнедеятельности
В) клетки прокариот и эукариот сходны по строению
Г) клетки всех тканей выполняют сходные функции
1276. Какое из приведенных ниже положений относится к клеточной
теории
А) зигота образуется в процессе оплодотворения, слияния мужской и женской
гамет
Б) в процессе мейоза образуются четыре дочерние клетки с гаплоидным
набором хромосом
В) клетки специализированы по выполняемым функциям и образуют ткани,
органы, системы органов
Г) клетки растений отличаются от клеток животных по ряду признаков
1277. Организмы растений, животных, грибов и бактерий состоят из
клеток – это свидетельствует о
А) единстве органического мира
Б) разнообразии строения живых организмов
В) связи организмов со средой обитания
Г) сложном строении живых организмов
1278. О единстве органического мира свидетельствует
А) круговорот веществ
Б) клеточное строение организмов
В) взаимосвязь организмов и среды
Г) приспособленность организмов к среде
1279. Клетку считают единицей роста и развития организмов, так как
А) она имеет сложное строение
Б) организм состоит из тканей
В) число клеток увеличивается в организме путем митоза
Г) в половом размножении участвуют гаметы
1586. Сходство строения и жизнедеятельности клеток организмов
разных царств живой природы свидетельствует о
А) единстве органического мира
Б) единстве живой и неживой природы
В) взаимосвязи организмов в природе
Г) взаимосвязи организмов и среды их обитания
1636. О единстве органического мира свидетельствует
А) наличие ядра в клетках живых организмов
Б) клеточное строение организмов всех царств
В) объединение организмов всех царств в систематические группы
Г) разнообразие организмов, населяющих Землю
1656. Согласно клеточной теории, клетки всех организмов
А) сходны по химическому составу
Б) одинаковы по выполняемым функциям
В) имеют ядро и ядрышко
Г) имеют одинаковые органоиды
1674. Немецкие ученые М. Шлейден и Т. Шванн, обобщив идеи разных
ученых, сформулировали
А) закон зародышевого сходства
Б) хромосомную теорию наследственности
В) клеточную теорию
Г) закон гомологических рядов
1702. В клетке происходит синтез и расщепление органических веществ,
поэтому ее называют единицей
А) строения
Б) жизнедеятельности
В) роста
Г) размножения
1843. Для выявления изменений, происходящих в живой клетке в
процессе митоза, используется метод
А) микроскопии
Б) пересадки генов
В) конструирования генов
Г) центрифугирования
1853. В световой микроскоп можно увидеть
А) деление клетки
Б) репликацию ДНК
В) транскрипцию
Г) фотолиз воды
1854. Укажите одно из положений клеточной теории
А) Половые клетки содержат всегда гаплоидный набор хромосом
Б) Каждая гамета содержит по одному гену из каждой аллели
В) Клетки всех организмов имеют диплоидный набор хромосом
Г) Наименьшей единицей строения, жизнедеятельности и
развития организмов является клетка
1903. В соответствии с какой теорией организмы разных царств имеют
сходный химический состав?
А) хромосомной
Б) эволюционной
В) онтогенеза
Г) клеточной
1922. Что свидетельствует о родстве организмов всех царств
А) наличие сходных тканей
Б) развитие от простого к сложному
В) клеточное строение
Г) функциональная роль в экосистемах
1943. Какая формулировка соответствует положению клеточной теории?
А) клетки всех тканей выполняют сходные функции
Б) в процессе мейоза образуются четыре гаметы с гаплоидным набором
хромосом
В) клетки животных не имеют клеточную стенку
Г) каждая клетка возникает в результате деления материнской клетки
2017. Одним из утверждений клеточной теории является следующее:
А) клетка – элементарная единица наследственности
Б) клетка – единица размножения и развития
В) все клетки различны по своему строению
Г) у всех клеток различный химический состав
2061. В разработку клеточной теории внесли вклад
А) А.И.Опарин
Б) В.И.Вернадский
В) Т.Шванн и М.Шлейден
Г) Г.Мендель
2071. В связи с тем, что в любой клетке происходит питание, дыхание,
образование продуктов жизнедеятельности, ее считают единицей
А) роста и развития
Б) функциональной
В) генетической
Г) строения организма
2086. Сходство обмена веществ в клетках организмов всех царств живой
природы – это одно из проявлений теории
А) хромосомной
Б) клеточной
В) эволюционной
Г) происхождения жизни
2117. В световой микроскоп можно увидеть
А) биосинтез белка
Б) молекулы АТФ
В) деление клетки
Г) рибосомы
2143. Почему структурной единицей живого считают клетку?
А) в ней происходит обмен веществ
Б) клетки способны к делению и росту
В) все клетки имеют сходный химический состав
Г) организмы всех царств живой природы состоят из клеток
2215. Вывод о родстве растений и животных можно сделать на
основании
А) хромосомной теории
Б) теории гена
В) закона сцепленного наследования
Г) клеточной теории
2283. Сходство строения и жизнедеятельности клеток всех организмов
свидетельствует о
А) родстве организмов
Б) развитии живой природы
В) приспособленности организмов
Г) многообразии живой природы
2284. В световой микроскоп можно увидеть
А) удвоение ДНК
Б) деление клетки
В) расщепление глюкозы
Г) биосинтез белка
2296. Клетка – единица роста и развития организма, так как
А) в ней имеется ядро
Б) в ней хранится наследственная информация
В) она способна к делению
Г) из клеток состоят ткани
2314. Почему клеточная теория стала одним из выдающихся обобщений
биологии?
А) вскрыла механизмы появления различного вида мутаций
Б) объяснила закономерности наследственности и изменчивости
В) установила взаимосвязь онтогенеза и филогенеза
Г) обосновала единство происхождения всего живого
2369. Элементарная биологическая система, способная к
самовоспроизведению и развитию, –
А) ядро
Б) орган
В) клетка
Г) ткань
2381. В соответствии с какой теорией организмы разных царств имеют
сходный химический состав?
А) хромосомной
Б) эволюционной
В) онтогенеза
Г) клеточной
2383. Единица роста организмов –
А) хромосома
Б) ткань
В) орган
Г) клетка
2409. Укажите одно из положений клеточной теории
А) Соматические клетки содержат диплоидный набор хромосом
Б) Гаметы состоят из одной клетки
В) Клетка прокариот содержит кольцевую хромосому
Г) Клетка – наименьшая единица строения и жизнедеятельности
организмов
2436. Среди указанных формулировок определите положение
клеточной теории
А) Аллельные гены в процессе мейоза оказываются в разных половых
клетках
Б) Клетки всех организмов сходны по химическому составу и строению
В) Оплодотворение представляет собой процесс соединения мужской и
женской клеток
Г) Онтогенез – это развитие организма с момента оплодотворения
яйцеклетки до смерти организма
2459. Клетка – составная часть тканей многоклеточных растений,
поэтому ее считают единицей
А) развития
Б) роста
В) жизнедеятельности
Г) строения
2676. Согласно клеточной теории клетка – это единица
А) роста и развития организмов
Б) изменчивости
В) наследственности
Г) эволюции органического мира
2702. Что служит доказательством единства происхождения
органического мира?
А) наличие органических и неорганических веществ
Б) существование одноклеточных организмов и неклеточных форм жизни
В) сходство в строении клеток организмов разных царств
Г) жизнь организмов в природных и искусственных сообществах
2731. Укажите одно из положений клеточной теории
А) Единицей строения, жизнедеятельности и развития организмов является
клетка
Б) Половая клетка содержит по одному аллелю каждого гена
В) Из зиготы формируется многоклеточный зародыш
Г) В ядрах эукариотических клеток гены расположены в хромосомах линейно
2789. Какая формулировка соответствует одному из положений
клеточной теории?
А) Новая клетка возникает в результате деления исходной клетки
Б) Клетки прокариот и эукариот сходны по строению
В) Клетки всех тканей живых организмов выполняют сходные функции
Г) В клетках бактерии ядерное вещество находится в цитоплазме
2973. Основу роста любого многоклеточного организма составляет
А) содержание в клетках витаминов
Б) взаимосвязь клеток
В) наличие в клетках ферментов
Г) деление клеток
Ответы на тесты можно посмотреть в разделе «ЕГЭ»

Программа вступительных испытаний по биологии

Программа составлена на основе федерального государственного образовательного стандарта среднего общего образования и объединяет в себе все основные содержательные компоненты биологических знаний. В содержание программы включен материал из всех разделов школьной биологии. Экзаменационные задания по биологии не выходят за рамки данной программы, но требуют глубокой проработки всех ее элементов. Для успешных ответов на задания необходимо свободное и осознанное владение биологическими понятиями, теориями, законами и закономерностями. В содержание вступительных испытаний включены задания в тестовой форме.

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ВСТУПИТЕЛЬНЫХ ИСПЫТАНИЙ

В определенное расписанием время абитуриенты должны занять места в назначенной аудитории, для чего с собой необходимо иметь: паспорт, экзаменационный лист, ручку. После размещения всех, допущенных к вступительным испытаниям, представитель экзаменационной комиссии объясняет правила оформления ответа и раздает листы с экзаменационными заданиями. С этого момента начинается отсчет времени. Продолжительность вступительных испытаний — два академических часа (90 минут).

ТРЕБОВАНИЯ К ПИСЬМЕННОМУ ЭКЗАМЕНУ И КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ

Абитуриент, сдающий вступительный экзамен в вуз по биологии должен показать знания, навыки и умения, соответствующие программе средней общеобразовательной школы.

Письменный экзамен по биологии состоит из 20-ти тестовых заданий.

Правильное решение каждого задания оценивается 5 баллами.

Результаты выполнения экзаменационной работы оцениваются по 100-балльной системе. Максимальное количество баллов, выставляемых за экзаменационную работу, – 100. Количество баллов, необходимое для получения положительной оценки, — 36.

СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ

Растения. Бактерии. Грибы. Лишайники. Растительный мир как составная часть природы, его разнообразие. Значение растений в природе и жизни человека. Охрана растений. Корень. Развитие корня из семени. Виды корней. Типы корневых систем. Внешнее и внутреннее строение корня. Рост корня. Дыхание корней. Основные функции корня. Удобрения. Значение обработки почвы, внесение удобрений и полив. Видоизменения корней.

Побег. Почка – зачаточный побег. Почки листовые и цветочные. Строение почек. Развитие побега из почки. Лист. Внешнее строение листа. Жилкование. Листья простые и сложные. Листорасположение. Особенности микроскопического строения листа в связи с его функциями. Фотосинтез. Дыхание листа. Испарение воды листьями. Видоизменения листьев.

Стебель. Морфологические формы стеблей. Ветвление и формирование кроны. Внутреннее строение стебля древесного растения в связи с выполняемыми функциями. Рост стебля в длину и в толщину. Передвижение минеральных и органических веществ по стеблю. Видоизмененные побеги: корневище, клубень, луковица; их биологическое значение.

Способы вегетативного размножения цветковых растений. Вегетативное размножение с помощью корней, листьев, стеблей и видоизмененных побегов. Значение вегетативного размножения.

Цветок – орган семенного размножения. Строение цветка: цветоножка, цветоложе, околоцветник, тычинки и пестик. Однополые и обоеполые цветки. Однодомные и двудомные растения. Значение цветка в размножении растений. Соцветия, их многообразие и биологическое значение. Перекрестное опыление, самоопыление. Ветроопыляемые и насекомоопыляемые растения. Образование плодов и семян. Типы плодов. Строение семян однодольных и двудольных растений. Химический состав семян. Дыхание семян. Питание и рост проростков. Распространение плодов и семян.

Растение – целостный организм. Ткани растительного организма. Взаимосвязи клеток, тканей и органов. Основные процессы жизнедеятельности растения. Растительные сообщества.

Основные отделы растений.

Водоросли. Строение и жизнедеятельность одноклеточных и нитчатых зеленых водорослей. Размножение водорослей. Бурые морские водоросли. Значение водорослей в природе и жизни человека.

Мхи. Строение и размножение (на конкретном примере), усложнение в процессе эволюции. Особенности строения сфагнума. Образование торфа и его значение.

Папоротникообразные. Строение и размножение (на конкретном примере), усложнение в процессе эволюции. Папоротники, хвощи, плауны. Роль в природе.

Голосеменные. Строение и размножение (на конкретном примере), усложнение в процессе эволюции. Многообразие. Значение в природе и в хозяйственной деятельности человека.

Покрытосеменные. Особенности строения и жизнедеятельности покрытосеменных, их классификация. Признаки классов двудольных и однодольных растений. Класс Двудольные растения. Характеристика семейств крестоцветных, розоцветных, бобовых, пасленовых и сложноцветных, их значение в природе и жизни человека. Класс Однодольные растения. Семейства: лилейные, злаки. Отличительные признаки растений данных семейств, их биологические особенности и значение.

Происхождение культурных растений. Понятие о сорте. Важнейшие сельскохозяйственные растения (зерновые, плодово-ягодные, овощные, масличные, технические и другие). Биологические основы их выращивания.

Бактерии. Особенности строения и жизнедеятельности прокариотической клетки. Формы бактерий. Размножение бактерий. Распространение бактерий. Роль бактерий в природе и жизни человека.

Общая характеристика царства грибов. Особенности строения и жизнедеятельности шляпочных грибов. Дрожжи. Плесневые грибы: пеницилл и мукор. Грибы-паразиты. Их строение, питание и размножение. Значение грибов в природе и хозяйственной деятельности человека.

Лишайники. Особенности строения, питания и размножения лишайников как симбиотических организмов. Многообразие лишайников. Роль лишайников в природе и жизни человека.

Животные. Основные отличия животных от растений. Черты их сходства. Многообразие животного мира.

Одноклеточные. Общая характеристика. Среда обитания, особенности строения и жизнедеятельности одноклеточных животных: передвижение, питание, дыхание, размножение (на примере амебы обыкновенной, инфузории-туфельки). Образование цист. Многообразие и значение одноклеточных животных.

Тип Кишечнополостные. Общая характеристика типа. Гидра пресноводная: среда обитания, внешнее строение, вид симметрии. Дифференциация клеток у кишечнополостных. Питание, передвижение, регенерация и размножение. Многообразие кишечнополостных (коралловые полипы и медузы), их значение.

Тип Плоские черви. Класс Ресничные черви. Белая планария: среда обитания, внешнее строение, передвижение. Двусторонняя симметрия. Ткани, органы, системы органов плоских червей. Классы Сосальщики и Ленточные черви. Особенности строения и жизнедеятельности в связи с паразитическим образом жизни. Жизненные циклы печеночного сосальщика и бычьего цепня. Многообразие плоских червей. Вред, наносимый животноводству и людям, меры борьбы.

Тип Круглые черви. Аскарида человеческая: внешнее и внутреннее строение, жизнедеятельность и размножение. Профилактика аскаридоза.

Тип Кольчатые черви. Общая характеристика типа. Малощетинковые черви. Дождевой червь: среда обитания, внешнее и внутреннее строение. Регенерация, размножение. Роль дождевых червей в почвообразовании. Многощетинковые черви. Усложнение кольчатых червей в процессе эволюции.

Тип Моллюски. Общая характеристика типа. Среда обитания. Особенности строения, питания, дыхания, размножения на примере одного из представителей типа. Многообразие моллюсков: классы Брюхоногие, Двустворчатые и Головоногие. Значение в природе и жизни человека.

Тип Членистоногие. Общая характеристика типа Членистоногие.

Класс Ракообразные. Общая характеристика класса. Среда обитания, особенности строения, жизнедеятельности, размножения. Многообразие. Роль в природе и жизни человека.

Класс Паукообразные. Общая характеристика класса. Особенности строения, питания, дыхания, размножения и поведения паука-крестовика в связи с жизнью на суше. Клещи. Особенности строения и жизнедеятельности. Роль в природе и жизни человека. Меры защиты от клещей.

Класс Насекомые. Общая характеристика класса. Особенности строения, и жизнедеятельности (на конкретном примере). Размножение. Типы развития насекомых.

Характеристика основных отрядов насекомых: Чешуекрылых, Двукрылых, Перепончатокрылых. Значение насекомых.

Тип Хордовые. Общая характеристика и происхождение хордовых. Особенности строения ланцетника. Черты сходства с беспозвоночными животными.

Хрящевые и костные рыбы. Общая характеристика класса. Особенности внешнего и внутреннего строения в связи со средой обитания. Нервная система и органы чувств. Рефлексы. Поведение. Размножение и развитие. Древние кистеперые рыбы – предки Земноводных. Многообразие и значение рыб.

Класс Земноводные. Общая характеристика класса. Многообразие земноводных (отряды хвостатые, бесхвостые), их происхождение, значение и охрана. Особенности строения, жизнедеятельности и размножения в связи с обитанием в воде и на суше. Многообразие и значение земноводных.

Класс Пресмыкающиеся. Общая характеристика класса. Среда обитания, особенности строения, размножения, поведения в связи с жизнью на суше. Регенерация. Происхождение пресмыкающихся. Древние пресмыкающиеся. Многообразие пресмыкающихся, их значение и охрана.

Класс Птицы. Общая характеристика класса. Внешнее строение. Особенности внутреннего строения и процессов жизнедеятельности, связанные с полетом. Поведение птиц. Размножение и развитие, забота о потомстве. Приспособленность птиц к сезонным явлениям в природе. Экологические группы птиц. Происхождение птиц. Роль птиц в природе и жизни человека. Охрана птиц.

Класс Млекопитающие. Общая характеристика класса. Особенности внешнего строения, скелета, мускулатуры, внутреннего строения и обмена веществ. Размножение, развитие, забота о потомстве. Приспособленность млекопитающих к сезонным явлениям в природе. Усложнение нервной системы, органов чувств, поведения. Происхождение млекопитающих. Первозвери. Сумчатые. Характеристика отрядов плацентарных (насекомоядные, рукокрылые, грызуны, зайцеобразные, хищные, ластоногие, китообразные, копытные, приматы). Роль млекопитающих в природе и жизни человека, их охрана.

Человек и его здоровье. Особенности строения и жизнедеятельности животной клетки. Основные ткани организма человека. Органы и системы органов, связь их строения с выполняемыми функциями. Нервная и гуморальная регуляция функций физиологических систем. Человек и окружающая среда. Опорно-двигательная система человека. Сходство скелета человека и животных. Отделы скелета человека. Особенности скелета человека, связанные с трудовой деятельностью и прямохождением. Состав и строение костей. Рост костей. Типы соединения костей и их значение. Первая помощь при ушибах, растяжениях связок, вывихах и переломах. Мышцы, их строение и функции. Основные группы мышц. Работа мышц. Влияние ритма и нагрузки на работу мышц. Утомление мышц. Предупреждение искривления позвоночника и развития плоскостопия. Кровь и кровообращение. Внутренняя среда организма и ее относительное постоянство. Значение крови и кровообращения. Состав крови, плазма крови. Свертывание крови. Строение и функции клеток крови. Группы крови, переливание крови, донорство. Иммунитет. Значение прививок. Органы кровообращения: сердце и кровеносные сосуды. Строение и работа сердца. Большой и малый круги кровообращения. Движение крови по сосудам, кровяное давление, пульс. Регуляция деятельности сердца и кровеносных сосудов. Лимфообращение. Предупреждение сердечно-сосудистых заболеваний. Первая помощь при кровотечениях. Вредное влияние курения на сердечно-сосудистую систему.   Дыхательная система. Значение, строение и функции органов дыхания. Голосовой аппарат. Дыхательные движения. Газообмен в легких и тканях. Жизненная емкость легких. Нервно-гуморальная регуляция дыхания. Искусственное дыхание. Инфекционные болезни, передающиеся через воздух. Предупреждение воздушно-капельных инфекций. Гигиена дыхания. Влияние загрязнения воздушной среды на дыхательную систему человека.

Пищеварительная система. Питательные вещества и пищевые продукты. Понятие о пищеварении. Роль ферментов в пищеварении. Строение и функции органов пищеварения. Пищеварение в ротовой полости, желудке и кишечнике. Всасывание. Значение печени и поджелудочной железы в пищеварении. Регуляция процессов пищеварения. Роль И.П. Павлова в изучении функций органов пищеварения. Гигиена питания.

Общая характеристика обмена веществ и энергии. Пластический и энергетический обмены, их взаимосвязь. Обмен белков, жиров, углеводов в организме человека. Водно-солевой обмен. Витамины, их значение в обмене веществ. Авитаминозы, гиповитаминозы, гипервитаминозы. Рацион, режим и нормы питания.

Мочевыделительная система: строение и функции. Образование мочи. Значение выделения продуктов обмена. Профилактика заболеваний органов мочевыделения.

Строение и функции кожи. Роль кожи в терморегуляции. Закаливание организма. Гигиена кожи. Первая помощь при тепловом и солнечном ударах, ожогах и обморожениях.

Железы внутренней секреции. Их значение в жизнедеятельности и развитии организма. Гормоны. Внутрисекреторная деятельность гипофиза, щитовидной железы, надпочечников, поджелудочной железы. Болезни, связанные с нарушением деятельности желез внутренней секреции.

Нервная система. Ее значение в регуляции и координации функций организма и осуществлении взаимосвязи организма со средой. Центральная и периферическая нервная система человека. Понятие о рефлексе. Строение и функции спинного мозга. Строение и функции отделов головного мозга. Большие полушария головного мозга: доли и функциональные зоны. Роль вегетативной нервной системы в регуляции работы внутренних органов. Вредное влияние никотина, алкоголя и наркотиков на нервную систему. Анализаторы, органы чувств, их значение. Строение, функции и гигиена зрительного и слухового анализаторов. Высшая нервная деятельность человека (ВНД). Роль И.М. Сеченова и И.П. Павлова в создании учения о высшей нервной деятельности. Безусловные и условные рефлексы. Биологическое значение образования и торможения условных рефлексов. Отличия высшей нервной деятельности человека от ВНД животных. Речь и мышление. Сознание как функция мозга. Социальная обусловленность поведения человека. Сон, его значение и гигиена умственного труда. Режим дня и его значение.

Система органов размножения: строение и функции. Оплодотворение и внутриутробное развитие. Рождение ребенка. Уход за новорожденным. Личная гигиена подростков.

Общая биология. Биология – наука о жизни. Методы биологических исследований. Уровни организации живой материи. Основы цитологии. Клетка – структурная и функциональная единица живого. Химические элементы клеток. Неорганические соединения клетки. Роль воды в клетке и организме. Органические вещества клеток: углеводы, липиды, белки, нуклеиновые кислоты, АТФ; их роль в клетке.

Строение эукариотической клетки. Клеточная стенка и наружная клеточная мембрана: строение и функции. Протоплазма и цитоплазма клетки. Ядро: строение и функции. Хромосомы и хроматин. Вакуолярная система клетки: эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, лизосомы, вакуоли). Митохондрии и пластиды. Немембранные органоиды: рибосомы, цитоскелет, клеточный центр, органоиды движения. Клеточные включения. Особенности строения клеток прокариот. Сравнительная характеристика строения клеток растений и животных. Особенности строения и жизнедеятельности прокариот. Положения клеточной теории.

Обмен веществ и превращение энергии – основа жизнедеятельности клетки. Классификация организмов по источнику энергии и типу питания. Энергетический обмен в клетке (на примере окисления глюкозы), его сущность, значение АТФ. Фотосинтез: световая и темновая фазы, значение. Хемосинтез. Ген, генетический код и его свойства. Биосинтез белков: транскрипция и трансляция. Реакции матричного синтеза. Взаимосвязь пластического и энергетического обменов.

Неклеточные формы жизни (вирусы). Строение, размножение вирусов. Вирусные заболевания человека. Профилактика СПИДа.

Размножение и индивидуальное развитие организмов. Соматические и половые клетки многоклеточного организма. Хромосомы, гаплоидный и диплоидный набор хромосом. Гомологичные хромосомы.

Клеточный цикл. Интерфаза. Механизм и биологическое значение митоза. Мейоз – редукционное деление, механизм и биологическое значение мейоза.

Сперматогенез и овогенез у животных. Оплодотворение у животных. Двойное оплодотворение цветковых растений. Онтогенез. Эмбриональное и постэмбриональное развитие. Прямое и непрямое постэмбриональное развитие. Формы размножения организмов: бесполое и половое. Способы бесполого размножения (митоз, спорообразование, фрагментация, почкование, вегетативное размножение). Половое размножение организмов. Партеногенез. Гермафродитизм.

Основы генетики. Генетика как наука, ее задачи и методы исследования. Основные понятия генетики: наследственность, изменчивость, доминантные и рецессивные признаки. Аллельные гены. Фенотип и генотип. Гетерозиготные и гомозиготные организмы. Закономерности, установленные Г. Менделем для моно – и дигибридного скрещиваний: правило единообразия гибридов, закон расщепления, гипотеза чистоты гамет, закон независимого наследования признаков. Их цитологические основы. Генотип как целостная исторически сложившаяся система. Взаимодействие неаллельных генов. Анализирующее скрещивание. Сцепленное наследование. Хромосомная теория наследственности. Генетика пола. Наследование признаков, сцепленных с полом. Генетика человека. Методы изучения наследственности человека. Наследственные болезни человека. Значение генетики для медицины и здравоохранения.

Наследственная и ненаследственная изменчивость. Классификация мутаций. Мутагены. Искусственный мутагенез. Мутации – материал для естественного и искусственного отбора. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости Н.И. Вавилова. Модификационная изменчивость. Норма реакции. Статистические закономерности модификационной изменчивости.

Основы селекции. Селекция как наука, ее задачи. Значение работ Н.И. Вавилова для развития селекции. Основные методы селекции растений. Особенности и методы селекции животных. Типы разведения животных. Методы селекции микроорганизмов. Биотехнология, ее значение и основные направления: микробиологический синтез, генная и клеточная инженерия.

Основы экологии. Экология: предмет, задачи и методы исследования. Среда обитания. Особенности водной, наземно-воздушной, почвенной и организменной сред обитания. Приспособленность организмов к обитанию в различных средах. Экологические факторы: абиотические, биотические, антропогенные; их комплексное воздействие на организм. Закономерности влияния экологических факторов на организм.

Экологическая характеристика популяции. Структура популяции. Динамика численности популяции. Факторы, регулирующие численность. Взаимоотношения особей в популяциях.

Понятие о сообществе, биогеоценозе, экосистеме. Структура и организация биогеоценоза. Разнообразие популяций в биогеоценозе, их взаимосвязи. Типы взаимодействий особей в биогеоценозах. Цепи питания и трофические сети. Саморегуляция и устойчивость биогеоценозов. Смена биогеоценозов. Агроценозы. Охрана биогеоценозов.

Основы эволюционного учения. Додарвиновский период в биологии: значение трудов К.Линнея и Ж.-Б. Ламарка. Предпосылки возникновения учения Дарвина. Основные положения теории эволюции Ч. Дарвина.

Популяция – единица вида и эволюции. Движущие силы эволюции: естественный отбор, борьба за существование, наследственная изменчивость, мутации, изоляция, дрейф генов, популяционные волны, генный поток. Естественный отбор – ведущий эволюционный фактор. Форы отбора. Механизм возникновения адаптаций. Относительный характер приспособленности.

Вид: критерии и структура вида. Видообразование. Доказательства эволюции. Биологический прогресс и регресс. Пути достижения биологического прогресса.

Развитие органического мира. Происхождение жизни на Земле. Развитие мира в архейскую, протерозойскую, палеозойскую, мезозойскую и кайнозойскую эры. Основные ароморфозы.

Происхождение человека. Движущие силы антропогенеза: социальные и биологические факторы. Древнейшие, древние, ископаемые люди современного типа. Человеческие расы, их происхождение и единство.

Основы учения о биосфере. Геосферы Земли. Биосфера и ее границы. В.И. Вернадский о возникновении биосферы. Живое, косное и биокосное вещество, их свойства. Функции живого вещества, роль в круговороте веществ и превращении энергии в биосфере. Биосфера в период научно-технического прогресса. Роль человека в природе. Понятие о ноосфере. Загрязнение окружающей среды.

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ВСТУПИТЕЛЬНЫХ ИСПЫТАНИЙ

Вступительные испытания по биологии проводятся в письменной форме. В определенное расписанием время абитуриенты должны занять места в назначенной аудитории, для чего с собой необходимо иметь: паспорт, экзаменационный лист, ручку. После размещения всех допущенных к вступительным испытаниям представитель экзаменационной комиссии объясняет правила оформления ответа и раздает листы с экзаменационными заданиями. С этого момента начинается отсчет времени. Продолжительность вступительных 2 академических часа (90 минут). По окончании отведенного времени абитуриенты должны сдать листы ответа представителям экзаменационной комиссии и выйти из аудитории.

После проверки работы выставляется общая балльная оценка, которая сообщается абитуриенту в приемной комиссии.

Правильное решение каждого задания оценивается 5 баллами.

Результаты выполнения экзаменационной работы оцениваются по 100-балльной системе. Максимальное количество баллов, выставляемых за экзаменационную работу – 100. Количество баллов, необходимое для получения положительной оценки, соответствует 45 баллам.

ПРИМЕРЫ ТЕСТОВЫХ ЗАДАНИЙ:

1.  Какой уровень организации живого служит основным объектом изучения цитологии?:

1. клеточный

2. популяционно-видовой

3. биогеоценотический

2.  Какие формы жизни занимают промежуточное положение между телами живой и неживой природы?:

1. вирусы

2. бактерии

3. лишайники

3. При скрещивании двух морских свинок с черной шерстью (доминантный признак) получено потомство, среди которого особи с белой шерстью составили 25%. Каковы генотипы родителей?:

1. АА х аа

2.  Аа х АА

3. Аа х Аа

4. Укажите признак, характерный только для царства растений:

1. имеют клеточное строение

2. дышат, питаются, растут, размножаются

3. имеют фотосинтезирующую ткань

5. Признак приспособленности птиц к полету:

1. появление четырехкамерного сердца

2. образование роговых щитков на ногах

3. наличие полых костей

6. Наибольшее количество крахмала человек потребляет, используя в пищу:

1. листья салата и укропа

2. растительное и сливочное масло

3. хлеб и картофель

7. Совокупность внешних признаков особей относят к критерию вида:

1.  географическому

2.  морфологическому

3.  экологическому

8. У человека в связи с прямохождением:

1.  сформировался свод стопы

2.  когти превратились в ногти

3.  срослись фаланги пальцев стопы

9. Минерализация органических соединений почвы осуществляется благодаря деятельности:

1. наземных животных

2. микроорганизмов

3. корней растений

10. Число хромосом при половом размножении в каждом поколении возрастало бы вдвое, если бы в ходе эволюции не сформировался процесс:

1. митоза

2. оплодотворения

3. мейоза

11. Артериальная кровь превращается у человека в венозную в:

1. капилярах малого круга кровообращения

2. капилярах большого круга кровообращения

3. печеночной вене

12. Организмы в процессе жизнедеятельности постоянно изменяют среду своего обитания, что способствует:

1. росту и развитию организмов

2. саморазвитию экосистемы

3. размножению организмов

13. Какая наука изучает ископаемые остатки организмов:

1. биогеография

2. палеонтология

3. сравнительная анатомия

14. Встраивание своей нуклеиновой кислоты в ДНК клетки-хозяина осуществляют:

1. бактериофаги

2. хемотрофы

3. автотрофы

15. Какой закон проявится в наследовании признаков при скрещивании организмов с генотипами: Аа х Аа?:

1. единообразия

2. расщепления

3. сцепленного наследования

16. Что образуется из оплодотворенной яйцеклетки растений?:

1. семя

2. зародыш

3. эндосперм

17. Млекопитающих можно отличить от других позвоночных по наличию:

1. волосяного покрова и ушных раковин

2. сухой кожи с роговыми чешуями

3. голой кожи, покрытой слизью

18. Колебания уровня сахара в крови и моче человека свидетельствуют о нарушениях деятельности:

1. желудка

2. поджелудочной железы

3. щитовидной железы

19. Интенсивность размножения и ограниченность ресурсов для жизни организмов являются предпосылкой:

1. борьбы за существование

2. мутационной изменчивости

3. изоляции популяций

20. Какой из примеров относят к биотическим факторам?:

1. поедание тлей божьими коровками

2. весенний разлив реки

3. сезонное пересыхание водоема

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ВСТУПИТЕЛЬНЫМ ИСПЫТАНИЯМ ПО БИОЛОГИИ 

1. Билич Г. Л. Биология для поступающих в ВУЗы. – М.: Оникс, 2007.

2. Лемеза Н. Биология для поступающих в ВУЗы. – М.: Юнипресс, 2006.

3. Мамонтов С. Г. Биология. Пособие для поступающих в ВУЗы. – М.: Дрофа, 2001.

4. Чепурнова Н.Е. Биология. Руководство для поступающих в вузы.: Учебное пособие /

5. Шустанова Т.А. Репетитор по биологии для поступающих в ВУЗы. –М.: Феникс, 2008.

репродукция | Определение, примеры, типы, значение и факты

Размножение , процесс, посредством которого организмы воспроизводят себя.

Британская викторина

Biology Bonanza

Что означает слово «миграция»? Сколько комплектов ножек у креветки? От ядовитой рыбы до биоразнообразия — узнайте больше об изучении живых существ в этой викторине.

В общем смысле воспроизводство — одно из важнейших понятий в биологии: оно означает создание копии, подобия и, таким образом, обеспечение продолжения существования вида. Хотя воспроизводство часто рассматривается исключительно с точки зрения производства потомства у животных и растений, более общее значение имеет гораздо большее значение для живых организмов. Чтобы понять этот факт, необходимо учитывать происхождение жизни и эволюцию организмов.Одной из первых характеристик жизни, которая возникла в первобытные времена, должно быть, была способность некой примитивной химической системы копировать себя.

Таким образом, на самом низком уровне воспроизводство — это химическая репликация. По мере развития эволюции должны были возникать клетки все более высокого уровня сложности, и было абсолютно необходимо, чтобы они обладали способностью копировать самих себя. У одноклеточных организмов способность одной клетки воспроизводить себя означает воспроизводство новой особи; Однако у многоклеточных организмов это означает рост и регенерацию.Многоклеточные организмы также воспроизводятся в строгом смысле этого слова, то есть они копируют себя в форме потомства, но делают это разными способами, многие из которых связаны со сложными органами и сложными гормональными механизмами.

Уровни воспроизводства

Характеристики, которые наследует организм, в основном хранятся в клетках в виде генетической информации в очень длинных молекулах дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). В 1953 году было установлено, что молекулы ДНК состоят из двух комплементарных цепей, каждая из которых может копировать другую.Пряди похожи на две стороны лестницы, закрученной по своей длине в виде двойной спирали (пружины). Ступени, соединяющие две стороны лестницы, состоят из двух концевых оснований. В ДНК четыре основания: тимин, цитозин, аденин и гуанин. В середине каждой ступени основание одной цепи ДНК связано водородной связью с основанием другой цепи. Но они могут соединяться только определенным образом: аденин всегда соединяется с тимином, а гуанин — с цитозином. Вот почему одна цепь ДНК считается комплементарной другой.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишись сейчас

Двойные спирали дублируют себя, разделяясь в одном месте между двумя нитями и постепенно отделяясь друг от друга. По мере того, как одна нить отделяется от другой, каждая из них приобретает новые комплементарные основания, пока в конечном итоге каждая нить не станет новой двойной спиралью с новой комплементарной цепью, которая заменит исходную. Поскольку аденин всегда располагается напротив тимина, а гуанин — напротив цитозина, этот процесс называется репликацией шаблона — одна нить служит шаблоном для другой.Следует добавить, что этапы, связанные с дублированием ДНК, не происходят спонтанно; они требуют катализаторов в виде ферментов, которые способствуют процессу репликации.

Молекулярное воспроизведение

Последовательность оснований в молекуле ДНК служит кодом, с помощью которого хранится генетическая информация. Используя этот код, ДНК синтезирует одну цепь рибонуклеиновой кислоты (РНК), вещества, которое настолько похоже по структуре на ДНК, что оно также образуется путем репликации ДНК по матрице.РНК служит посланником для переноса генетического кода в те места в клетке, где производятся белки. То, как информационная РНК транслируется в определенные белки, представляет собой замечательный и сложный процесс. (Более подробную информацию о ДНК, РНК и генетическом коде см. В статьях «Нуклеиновая кислота и наследственность: Хромосомы и гены»). Способность синтезировать ферменты и другие белки позволяет организму производить любые вещества, существовавшие в предыдущем поколении.Белки воспроизводятся напрямую; однако такие другие вещества, как углеводы, жиры и другие органические молекулы, обнаруженные в клетках, производятся серией контролируемых ферментами химических реакций, причем каждый фермент первоначально происходит из ДНК через информационную РНК. Именно потому, что все органические составляющие, производимые организмами, в конечном итоге происходят из ДНК, молекулы организмов точно воспроизводятся каждым последующим поколением.

Воспроизведение клеток

Химические составляющие цитоплазмы (той части клетки, которая находится вне ядра) не синтезируются повторно из ДНК каждый раз, когда клетка делится.Это связано с тем, что каждая из двух дочерних клеток, образующихся во время деления клетки, обычно наследует примерно половину клеточного материала от материнской клетки (см. Клетка: деление и рост клеток), и это важно, поскольку присутствие основных ферментов позволяет ДНК реплицироваться еще раньше. он сделал необходимые для этого ферменты.

Клетки высших организмов содержат сложные структуры, и каждый раз, когда клетка делится, эти структуры должны дублироваться. Метод дублирования различается для каждой структуры, и в некоторых случаях механизм все еще не определен.Одно яркое и важное явление — это образование новой мембраны. Клеточные мембраны, хотя они очень тонкие и кажутся простыми по форме и структуре, содержат много ферментов и являются участками большой метаболической активности. Это относится не только к мембране, окружающей клетку, но и ко всем мембранам внутри клетки. Новые мембраны, которые, кажется, образуются быстро, неотличимы от старых.

Таким образом, образование новой клетки включает в себя дальнейший синтез многих компонентов, которые присутствовали в родительской клетке.Это означает, что вся информация и материалы, необходимые клетке для самовоспроизведения, должны поставляться клеточными составляющими и ДНК, унаследованной от родительской клетки.

Глоссарий UCMP: История жизни

| Филогенетика | Геология | Биохимия | Клеточная биология | Экология | История жизни | Зоология | Ботаника | Палеогеография |
взрослый — Зрелая стадия организма, обычно распознаваемая по достижению организмом способности к воспроизводству.
аммонит — н. Один из группы вымерших морских головоногих моллюсков, родственных кальмарам; головоногие моллюски входят в большую группу Mollusca, в которую входят моллюски и улитки. Раковины аммонита, как правило, были свернуты в спираль, хотя существовали и не свернутые в спирали формы. Группа вымерла 65 миллионов лет назад в конце мелового периода.
бесполое размножение — Тип размножения с участием только одного родителя, который обычно дает генетически идентичное потомство.Бесполое размножение происходит без мейоза или сингамии и может происходить посредством почкования, деления одной клетки или распада всего организма на две или более частей.
clone — идентичная копия организма. Большинство растений, грибов, водорослей и многих других организмов размножаются естественным путем, создавая клоны самих себя как форму бесполого воспроизводства .
разработка — Процесс, при котором многоклеточный организм производится из одной клетки.
диплоидный жизненный цикл — Происходит, когда единственная многоклеточная стадия в жизненном цикле организма является диплоидной.
расселение — Рассеивание организмов вида, часто после крупного репродуктивного события. Споры и личинки обычно рассеиваются в окружающей среде. Пыльца или гаметы также могут быть рассеяны, но в этом случае целью является нацеливание на другой индивидуума так, чтобы могло произойти размножение.Организмы могут распространяться в виде спор, семян, яиц, личинок или взрослых особей.
покоя — Период приостановки роста и метаболической активности. Многие растения, семена, споры и некоторые беспозвоночные при неблагоприятных условиях переходят в состояние покоя.
яйцо — (1) Большая гамета без жгутиков, оплодотворяемая сперматозоидом. Яйцеклетка также называется яйцеклеткой. (2) Сложная многоклеточная структура, в которой развивается эмбрион животного.
эмбрион — Самая ранняя стадия развития животного или растения. Эмбрион начинает формироваться после слияния яйцеклетки и спермы (зигота ).
самки — У организмов, разделенных по полу, тот, который производит яйца.
оплодотворение — Процесс, с помощью которого из яйца создается потомство. Часто это синоним сингамии.
гамета — Репродуктивные клетки, которые сливаются, образуя зиготу . Гаметы имеют гаплоидных и могут быть дифференцированы на яйцеклетки и сперматозоиды.
гаметофит — Гаплоидная стадия жизненного цикла организма, претерпевающая смену поколений. Гаметофит многоклеточный и митотически продуцирует гаметы. У растений гаметофит питает зиготу и молодой спорофит.
прорастание — Процесс, посредством которого проросток появляется и развивается из семени, или при котором спорелинг возникает и развивается из спор.
Жизненный цикл гаплоида — Происходит, когда единственной многоклеточной стадией в жизненном цикле организма является гаплоид.
жизненный цикл гаплоид-диплоид — Происходит, когда многоклеточная диплоидная фаза или спорофит чередуется с многоклеточной гаплоидной фазой или гаметофитом .Только растения и некоторые водоросли обладают таким жизненным циклом, который еще называют «сменой поколений».
кариогамия — процесс слияния ядер двух клеток; второй шаг в сингамии .
личинка — Среди беспозвоночных — незрелая стадия жизненного цикла, которая обычно намного меньше взрослой особи и морфологически отличается от нее. У насекомых с метаморфозом личинка должна превратиться в куколку до достижения взрослой жизни.
мужской — В организмах, разделенных по полу, тот, который производит сперму.
мейоз — двухэтапный тип деления клеток у организмов, размножающихся половым путем. В мейозе диплоидная клетка делится, чтобы произвести четыре гаплоидных клетки, каждая с половиной исходного содержания хромосом. По этой причине мейоз часто называют «редукционным делением». У организмов с диплоидным жизненным циклом продукты мейоза обычно называют гаметами .У организмов со сменой поколений продуктами мейоза являются споры, названные клетками.
метаморфоза — н. Процесс изменения развития, при котором личинка достигает взрослого состояния только после резкого изменения морфологии; встречается у большинства земноводных и насекомых, у некоторых насекомых это изменение может включать другую стадию (куколку) перед взрослой стадией; metamorphose — v.
motile — Способен передвигаться, способен передвигаться самостоятельно.
нимфа — У водных насекомых личиночная стадия.
палеобиология — н. Область науки, которая использует биологические исследования живых организмов для ответа на вопросы об эволюции и физиологии вымерших организмов.
плазмогамия — процесс слияния цитоплазмы двух клеток; первый шаг в сингамии .
куколка — У метаморфизирующих насекомых стадия между личинкой и взрослой особью, во время которой организм претерпевает серьезные изменения в развитии.
воспроизводство — Производство потомства как часть жизненного цикла организма. Это не то же самое, что разгон . Размножение может быть половым, включая слияние гамет, или бесполое.
малоподвижный — Проживание в фиксированном месте, как и большинство растений, оболочников, губок и т. Д. Контраст с подвижным.
seed — Структура, вырабатываемая семенными растениями, которая инкапсулирует зародыш.Семена часто обеспечивают питание во время прорастания, но сначала могут находиться в состоянии покоя в течение многих лет.
половое воспроизводство — Тип воспроизводства, при котором два родителя дают потомство, которое имеет уникальные комбинации генов, унаследованных через гаметы двух родителей. Половое размножение включает мейоз и сингамию .
спора — н. Одиночная клетка, которая рассредоточена как репродуктивная единица или которая инкапсулирует клетку в неблагоприятных условиях окружающей среды; в организмах со сменой поколений; продукты мейоза — споры.
спорофит — Диплоидная стадия жизненного цикла организма, претерпевающего смену поколений. Спорофит многоклеточный и развивается из зиготы. Зрелый спорофит мейотически продуцирует гаплоидные споры, которые позже генерируют поколение гаметофитов.
сингамия — Процесс соединения двух гамет; иногда называется оплодотворением. Он включает в себя как плазмогамию , так и кариогамию .
зигота — продукт слияния гамет. У организмов с гаплоидным жизненным циклом зигота немедленно подвергается мейозу , но у организмов с многоклеточной диплоидной стадией зигота является лишь первой стадией диплоидной части жизненного цикла.
Последнее обновление: 2009-11-12

Бесполое размножение у растений

Бесполое размножение — это процесс, в котором новый организм производится от одного родителя без участия гамет или половых клеток.Многие одноклеточные и многоклеточные организмы размножаются бесполым путем. В этом процессе родительский организм либо разделяется, либо часть родительского организма отделяется, образуя новый организм. При таком воспроизведении определенные клетки родительской клетки подвергаются митотическому делению, в результате чего образуются два или более новых организма.

Существует шесть типов бесполого размножения. Их:

1) Деление

2) Окулировка

3) Спорообразование

4) Регенерация

5) Фрагментация

6) Вегетативное размножение

Деление

При делении одноклеточный организм разделяется с образованием новых организмов.Это процесс размножения таких организмов, как простейшие и многие бактерии. Есть два типа деления:

При бинарном делении родительская клетка делится на две после достижения точки, в которой она полностью выросла. В этом процессе после расщепления родительской клетки не существует, и образуются два новых организма.

Примеры одноклеточных организмов, которые подвергаются бинарному делению: амеба, парамеций, лейшмании и т. Д.

Размножение амебы двойным делением.

Множественное деление — это также процесс бесполого размножения, при котором родительская клетка расщепляется с образованием множества новых организмов. Это происходит, когда вокруг одноклеточного организма образуется киста. Внутри этой кисты ядро ​​организма разбивается на множество более мелких ядер. Когда наступают благоприятные условия, киста разрывается, и внутри нее высвобождается множество дочерних клеток.

Плазмодий подвергается процессу множественного деления.

Воспроизведение многократным делением.

Окулировка

Слово бутон означает небольшой отросток. В процессе бутонизации на теле родительского организма вырастает маленькая почка, и когда приходит время, она отделяется, образуя новый организм. Гидра и дрожжи подвергаются процессу бутонизации.

Гидра размножается методом бутонизации.

Размножение дрожжей почковидным методом.

Спорообразование

Спорообразование происходит как у одноклеточных, так и у многоклеточных организмов. Этот процесс происходит у растений. При формировании спор материнское растение производит сотни репродуктивных единиц, называемых спорами в случае спор. Когда эта спора растения лопается, эти споры перемещаются по воздуху и приземляются на пищу или почву. Здесь они прорастают и дают новые растения.

Грибы, подобные Rhizopus, Mucor и т. Д., Являются примерами образования спор.

Это обычное растение хлебной плесени или гриб ризопус. Размножается спорами.

Регенерация

Регенерация — это метод бесполого размножения. В этом процессе, если тело родительского организма разрезано, каждая разрезанная часть может регенерировать и сформировать целый новый организм из частей своего тела. Это происходит потому, что когда тело организма, который может подвергнуться регенерации, разрезается, клетки разрезанной части тела быстро делятся и образуют клубок клеток.Затем эти клетки перемещаются на свои места, чтобы сформировать органы и части тела.

Регенерация происходит как у растений, так и у животных. Гидра и планария проходят регенерацию.

Регенерация в Планерии.

Фрагментация

Фрагментация происходит в многоклеточных организмах, будь то растения или животные. В этом процессе многоклеточный организм при созревании распадается на две или более части.Каждая деталь превращается в новый организм. Растение спирогира и актинии морское животное подвергаются процессу фрагментации.

Спирогира, водоросль нитчатого типа, размножается методом фрагментации.

Вегетативное размножение

Эта форма бесполого размножения встречается только у растений. При вегетативном размножении части старого растения, такие как стебли, корни и листья, используются для выращивания нового растения.Почки, которые находятся в состоянии покоя у старых растений, обеспечиваются подходящими условиями, такими как влажность и тепло, чтобы они росли и развивались, чтобы сформировать новое растение.

Растения, которые подвергаются вегетативному размножению: зеленая трава, мохообразные, денежные растения, картофель, лук, банан и т. Д.

Вегетативное размножение картофеля из клубня картофеля. Проростки растут по краю листа мохообразного.

Искусственное размножение растений

Когда много растений выращивают из одного растения искусственными методами, это называется искусственным размножением.Существует три распространенных метода искусственного размножения растений. Их:

i) Черенки

ii) Наслоение

iii) Прививка

Черенки

Новое растение выращивают путем срезания небольшой части растения, которая может быть стеблем или листом с бутоном. Затем эту часть выращивают в почве и поливают. Через несколько дней можно заметить рост нового растения.

Такие растения, как бугенвиллия, хризантема, виноград и т. Д., можно выращивать обрезкой.

Размножение растений «черенкованием».

Наслоение

При отводке ветви родительского растения могут входить в почву таким образом, чтобы часть ветви выходила из почвы. Та часть ветки, которая находится внутри почвы, дает корни и позже отрезается от материнского растения. Таким образом, из закопанной ветки формируется новое растение.

Метод отводки используется для таких растений, как жасмин, клубника, малина и т. Д.

Размножение жасмина (хамели) методом отводков.

Прививка

При прививке стебли двух разных растений срезают и соединяют таким образом, чтобы они росли, как на растении. Из двух отрезанных стеблей один стебель связан с корнями и называется подвалом. Другой стебель обрезается без корней и называется привоем.Подвой — это нижняя часть растения, а привой — верхняя часть растения. На обоих стеблях делают косой надрез.

Поверхности среза привоя и подвоя соединяют, связывают вместе куском ткани и покрывают полиэтиленовым листом. Это защищает стебель от инфекций и других проблем.

Вскоре подвой и привой объединяются, и вырастает новое растение. Плоды этого нового растения обладают характеристиками обоих растений. Примеры привитых фруктов: яблоко, персик, абрикос и т. Д.

Метод прививки для искусственного размножения растений или деревьев.

Преимущества искусственного вегетативного размножения

• Новый завод будет иметь точные характеристики родительского завода.
• Выращенные прививкой плодовые деревья плодоносят намного раньше.
• Растения в ранние годы нуждаются в меньшем внимании.
• Многие растения можно вырастить от одного родителя.
• Можно получить растения без косточек.

Изображение предоставлено: www.img.sparknotes.com

Как размножаются животные · Концепции биологии

Как животные размножаются · Концепции биологии

К концу этого раздела вы сможете:

• Опишите преимущества и недостатки бесполого и полового размножения
• Обсудить методы бесполого размножения
• Обсудить методы полового размножения
• Обсудить внутренние и внешние методы оплодотворения

Некоторые животные производят потомство путем бесполого размножения, в то время как другие животные производят потомство путем полового размножения.У обоих методов есть достоинства и недостатки. Бесполое размножение производит потомство, которое генетически идентично родителю, поскольку все потомство является клонами первоначального родителя. Одна особь может произвести потомство бесполым путем, и большое количество потомства может быть произведено быстро; это два преимущества, которые имеют организмы, размножающиеся половым путем, по сравнению с организмами, размножающимися половым путем. В стабильной или предсказуемой среде бесполое размножение является эффективным средством воспроизводства, потому что все потомство будет адаптировано к этой среде.В нестабильной или непредсказуемой среде виды, которые размножаются бесполым путем, могут оказаться в невыгодном положении, потому что все потомство генетически идентично и не может быть адаптировано к различным условиям.

Во время полового размножения генетический материал двух особей объединяется, чтобы произвести генетически различное потомство, которое отличается от своих родителей. Считается, что генетическое разнообразие потомства, произведенного половым путем, дает особям, воспроизводящим половым путем, большую приспособленность, поскольку большее количество их потомков может выживать и воспроизводиться в непредсказуемой или меняющейся среде.Виды, которые размножаются половым путем (и имеют разные полы), должны поддерживать два разных типа особей, самцов и самок. Только половина популяции (самки) может произвести потомство, поэтому будет произведено меньше потомства по сравнению с бесполым размножением. Это недостаток полового размножения по сравнению с бесполым.

Бесполое размножение

Бесполое размножение происходит у прокариотических микроорганизмов (бактерий и архей) и у многих эукариотических, одноклеточных и многоклеточных организмов.Есть несколько способов бесполого размножения животных, детали которых различаются у разных видов.

Деление

Деление , также называемое бинарным делением, происходит у некоторых беспозвоночных многоклеточных организмов. Это в некотором смысле аналогично процессу бинарного деления одноклеточных прокариотических организмов. Термин «расщепление» применяется к случаям, когда организм, кажется, разделяется на две части и, при необходимости, регенерирует недостающие части каждого нового организма.Например, виды плоских червей-турбеллярий, обычно называемые планариями, такие как Dugesia dorotocephala , способны разделять свое тело на области головы и хвоста, а затем регенерировать недостающую половину в каждом из двух новых организмов. Морские анемоны (Cnidaria), такие как виды из рода Anthopleura ([ссылка]), будут делиться вдоль орально-аборальной оси, а морские огурцы (Echinodermata) из рода Holothuria, разделятся на две половины поперек орально-аборальная ось и регенерируют вторую половину у каждой из образовавшихся особей.

Бутылка

Бутонирование — это форма бесполого размножения, которая возникает в результате разрастания части тела, что приводит к отделению «почки» от исходного организма и образованию двух особей, одна меньше другой. Почкование обычно происходит у некоторых беспозвоночных животных, таких как гидры и кораллы. У гидр образуется почка, которая развивается во взрослую особь и отделяется от основного тела ([ссылка]).

Концепция в действии

Посмотрите это видео, чтобы увидеть, как гидра распускается.

Фрагментация

Фрагментация — это разделение индивида на части с последующей регенерацией. Если животное способно к фрагментации, а части достаточно большие, из каждой части вырастет отдельная особь. Фрагментация может происходить в результате случайного повреждения, повреждения от хищников или как естественная форма воспроизводства. Размножение путем фрагментации наблюдается у губок, некоторых книдарий, турбеллярий, иглокожих и кольчатых червей. У некоторых морских звезд новый человек может быть восстановлен из сломанной руки и части центрального диска.Эта морская звезда ([ссылка]) находится в процессе выращивания полной морской звезды из отрезанной руки. Работники рыболовства, как известно, пытались убить морских звезд, поедающих своих моллюсков или устриц, разрезая их пополам и бросая обратно в океан. К несчастью для рабочих, каждая из этих двух частей может регенерировать новую половину, в результате чего вдвое больше морских звезд охотятся на устриц и моллюсков.

Партеногенез

Партеногенез — это форма бесполого размножения, при которой яйцеклетка развивается в особь без оплодотворения.Получившееся потомство может быть гаплоидным или диплоидным, в зависимости от процесса у вида. Партеногенез происходит у беспозвоночных, таких как водяные блохи, коловратки, тли, палочники, муравьи, осы и пчелы. Муравьи, пчелы и осы используют партеногенез для производства гаплоидных самцов (трутней). Диплоидные самки (рабочие и матки) являются результатом оплодотворенной яйцеклетки.

Некоторые позвоночные животные, такие как некоторые рептилии, земноводные и рыбы, также размножаются посредством партеногенеза. Партеногенез наблюдался у видов, у которых полы были разделены в наземных или морских зоопарках.Две самки драконов Комодо, акула-молот и черная акула дали партеногенное потомство, когда самки были изолированы от самцов. Возможно, что наблюдаемое бесполое размножение произошло в ответ на необычные обстоятельства и обычно не происходит.

Половое размножение

Половое размножение — это сочетание репродуктивных клеток двух особей с образованием генетически уникального потомства. Природа индивидов, продуцирующих два вида гамет, может быть разной, например, у каждого индивида есть отдельные или оба пола.Определение пола, механизм, определяющий, к какому полу будет развиваться человек, также может варьироваться.

Гермафродитизм

Гермафродитизм встречается у животных, у которых одна особь имеет как мужские, так и женские репродуктивные системы. Беспозвоночные, такие как дождевые черви, слизни, ленточные черви и улитки ([ссылка]), часто бывают гермафродитами. Гермафродиты могут самооплодотворяться, но обычно они спариваются с другим представителем своего вида, оплодотворяя друг друга и производя потомство.Самооплодотворение чаще встречается у малоподвижных или неподвижных животных, таких как ракушки и моллюски. У многих видов есть особые механизмы предотвращения самооплодотворения, поскольку это крайняя форма инбридинга и обычно дает менее приспособленное потомство.

Определение пола

Пол млекопитающих определяется генетически сочетанием X- и Y-хромосом. Гомозиготные по X (XX) особи — самки, а гетерозиготные (XY) — мужские.У млекопитающих наличие Y-хромосомы вызывает развитие мужских качеств, а ее отсутствие приводит к женским характеристикам. Система XY также встречается у некоторых насекомых и растений.

Птица определение пола зависит от комбинации Z- и W-хромосом. Гомозиготный по Z (ZZ) приводит к мужскому полу, а гетерозиготный (ZW) результат к женскому. Обратите внимание, что эта система противоположна системе млекопитающих, потому что у птиц самка имеет пол с разными половыми хромосомами.W, по-видимому, важен для определения пола человека, как и Y-хромосома у млекопитающих. Некоторые рыбы, ракообразные, насекомые (например, бабочки и мотыльки) и рептилии используют систему ZW.

Существуют также более сложные хромосомные системы определения пола. Например, у некоторых рыб-мечехвостов в популяции три половых хромосомы.

Пол некоторых других видов определяется не хромосомами, а некоторыми аспектами окружающей среды. Определение пола, например, у аллигаторов, некоторых черепах и туатар, зависит от температуры в средней трети развития яйца.Это называется определением пола по окружающей среде или, более конкретно, определением пола в зависимости от температуры. У многих черепах более низкие температуры во время инкубации яиц приводят к появлению самцов, а высокие температуры — к самкам, в то время как для многих других видов черепах верно обратное. У некоторых крокодилов и некоторых черепах при умеренных температурах рождаются самцы, а при высоких и низких температурах — самки.

Особи некоторых видов в течение жизни меняют пол, переходя с одного на другой.Если особь в первую очередь женщина, ее называют протогиния или «первая самка», если сначала самец, ее называют протандрией или «первым самцом». Устрицы рождаются самцами, вырастают в размерах, становятся самками и откладывают яйца. Губаны, семейство рифовых рыб, все последовательные гермафродиты. Некоторые из этих видов живут в тесно скоординированных стаях с доминирующим самцом и большим количеством более мелких самок. Если самец умирает, самка увеличивается в размерах, меняет пол и становится новым доминирующим самцом.

Удобрение

Слияние спермы и яйцеклетки — это процесс, называемый оплодотворением.Это может происходить как внутри ( внутреннее оплодотворение ), так и снаружи ( внешнее оплодотворение ) тела самки. Люди являются примером первого, тогда как размножение лягушек — вторым.

Внешнее оплодотворение

Внешнее оплодотворение обычно происходит в водной среде, где и яйца, и сперма попадают в воду. После того, как сперма достигает яйцеклетки, происходит оплодотворение. В большинстве случаев внешнее оплодотворение происходит в процессе нереста, когда одна или несколько самок выпускают свои яйца, а самцы выпускают сперму в одной и той же области в одно и то же время.Нерест может быть вызван сигналами окружающей среды, такими как температура воды или продолжительность светового дня. Нерестятся почти все рыбы, а также ракообразные (например, крабы и креветки), моллюски (например, устрицы), кальмары и иглокожие (например, морские ежи и морские огурцы). Пересмотрите статью «Лягушки, кораллы, кальмары и осьминоги также нерестятся» ([ссылка]).

Внутреннее оплодотворение

Внутреннее оплодотворение чаще всего происходит у наземных животных, хотя некоторые водные животные также используют этот метод.Внутреннее оплодотворение может произойти, если самец напрямую откладывает сперму самке во время спаривания. Это также может происходить из-за того, что самец откладывает сперму в окружающую среду, обычно в защитной структуре, которую самка поднимает, чтобы отложить сперму в ее репродуктивных путях. Есть три способа получения потомства после внутреннего оплодотворения. В яйцеклетке оплодотворенные яйца откладываются вне тела самки и развиваются там, получая питание от желтка, который является частью яйца ([ссылка] a ).Это происходит у некоторых костистых рыб, некоторых рептилий, некоторых хрящевых рыб, некоторых земноводных, некоторых млекопитающих и всех птиц. Большинство нептичьих рептилий и насекомых производят кожистые яйца, в то время как птицы и некоторые черепахи производят яйца с высокой концентрацией карбоната кальция в панцире, что делает их твердыми. Куриные яйца — это пример твердой скорлупы. Яйца откладывающих яйца млекопитающих, таких как утконос и ехидна, кожистые.

В яйцеклад оплодотворенные яйца остаются у самки, а эмбрион получает питание из желтка яйца.Яйца остаются в теле самки до тех пор, пока они не вылупятся внутри нее, или она откладывает яйца прямо перед тем, как они вылупятся. Этот процесс помогает защитить яйца до вылупления. Это происходит у некоторых костистых рыб (таких как плоская рыба Xiphophorus maculatus, [ссылка] b ), некоторых акул, ящериц, некоторых змей (подвязочная змея Thamnophis sirtalis ), некоторых гадюк и некоторых беспозвоночных животных (мадагаскарский шипящий таракан. Gromphadorhina portentosa ).

В течение живорождений молодых рождаются живыми.Они получают питание от женщин и рождаются в разной степени зрелости. Это происходит у большинства млекопитающих ([ссылка] c ), некоторых хрящевых рыб и некоторых рептилий.

Сводка раздела

Размножение может быть бесполым, когда одна особь производит генетически идентичное потомство, или половым, когда генетический материал двух особей объединяется для получения генетически разнообразного потомства. Бесполое размножение у животных происходит через деление, почкование, фрагментацию и партеногенез.Половое размножение может включать оплодотворение внутри тела или во внешней среде. Вид может иметь отдельные или комбинированные полы; при объединении полов они могут проявляться в разное время жизненного цикла. Пол человека может определяться различными хромосомными системами или факторами окружающей среды, такими как температура.

Половое размножение начинается с сочетания спермы и яйцеклетки в процессе, называемом оплодотворением. Это может происходить как вне тела, так и внутри самки.Способы оплодотворения у разных животных различаются. Некоторые виды выпускают яйцеклетку и сперму в окружающую среду, некоторые виды сохраняют яйцеклетку и получают сперму в женское тело, а затем изгоняют развивающийся эмбрион, покрытый скорлупой, в то время как другие виды сохраняют развивающееся потомство на протяжении всего периода беременности.

Обзорные вопросы

В какой группе партеногенез является нормальным явлением?

1. цыплята
2. пчелы
3. кролики
4. морские звезды

Генетически уникальные особи производятся через ________.

1. половое размножение
2. партеногенез
3. бутонизация
4. фрагментация

В какой среде происходит внешнее оплодотворение?

1. водный
2. лесной
3. саванна
4. степь

Бесплатный ответ

Что может быть недостатком определения пола в зависимости от температуры?

Температура может меняться от года к году, и необычно холодный или жаркий год может дать потомство одного пола, что затрудняет поиск партнера.

По сравнению с разделением полов и предположением, что самооплодотворение невозможно, в чем может быть одно преимущество и один недостаток гермафродитизма?

Возможное преимущество гермафродитизма может заключаться в том, что каждый раз, когда встречается особь одного и того же вида, возможно спаривание, в отличие от представителей разных полов, которые должны найти особь правильного пола для спаривания. (Кроме того, каждый человек в популяции гермафродитов способен производить потомство, чего нельзя сказать о популяциях с отдельными полами.Недостатком может быть то, что популяции гермафродитов менее эффективны, потому что они не специализируются на том или ином полу, а это означает, что гермафродиты не производят столько потомства через яйца или сперму, как виды с разными полами. (Возможны и другие ответы.)

Глоссарий

бесполое размножение

механизм, который производит потомство, генетически идентичное родителю

бутонизация

форма бесполого размножения, которая возникает в результате разрастания части организма, приводящей к разделению от исходного животного на двух особей

внешнее оплодотворение

оплодотворение яйцеклеток спермой вне тела животного, часто во время нереста

деление

(также бинарное деление) форма бесполого размножения, при которой организм разделяется на два отдельных организма или две части, которые регенерируют недостающие части тела

фрагментация

Разрушение организма на части и рост отдельного человека из каждой части

гермафродитизм

состояние наличия как мужских, так и женских репродуктивных структур у одного и того же человека

внутреннее удобрение

оплодотворение яйцеклетки спермой внутри тела самки

яйцеклетка

процесс, при котором оплодотворенные яйца откладываются вне тела самки и развиваются там, получая питание из желтка, который является частью яйца

яйцеклад

процесс, посредством которого оплодотворенные яйца остаются внутри самки; эмбрион получает питание из яичного желтка, и молодые люди полностью развиваются, когда они вылупляются

партеногенез

форма бесполого размножения, при которой яйцеклетка развивается в полноценную особь без оплодотворения

определение пола

механизм, с помощью которого изначально устанавливается пол особей в организмах, воспроизводящихся половым путем

половое размножение

форма воспроизводства, при которой клетки, содержащие генетический материал от двух особей, объединяются для получения генетически уникального потомства

живорождение

процесс, при котором молодые развиваются внутри женщины и рождаются в неэмбриональном состоянии

---

Эта работа находится под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 Международная лицензия.

Вы также можете бесплатно скачать по адресу http://cnx.org/contents/[email protected]

Атрибуция:

Введение: как ДНК перемещается от клетки к клетке?

Отделение клеток механизм, с помощью которого ДНК передается от одного поколения клеток к следующему и, в конечном итоге, от родительских организмов к их потомству.Хотя эукариоты и прокариоты участвуют в делении клеток, они делают это по-разному. В в частности, эукариотические клетки делятся с помощью процессов митоза и мейоза. Митоз является общим для всех эукариот; во время этого процесса родительская клетка распадается на две генетически идентичные дочерние клетки, каждая из которых содержит такое же количество хромосом, что и родительская клетка. Мейоз , с другой стороны, встречается только у эукариотических организмов, которые размножаются половым путем. Во время мейоза Клетки, необходимые для полового размножения, делятся с образованием новых клеток, называемых гамет и .Гаметы содержат вдвое меньше хромосомы, как и другие клетки в организме, и каждая гамета генетически уникальна, потому что ДНК родительской клетки перетасовывается перед делением клетки. Это помогает гарантировать, что новые организмы сформировались в результате полового акта. репродукции тоже уникальны.

В отличие от эукариот, прокариоты (включая бактерии) подвергаются тип деления клеток, известный как бинарный Ашхабад . В некоторых отношениях этот процесс похож на митоз; это требует репликация хромосом клетки, сегрегация скопированной ДНК и расщепление цитоплазмы родительской клетки.Однако двойное деление меньше сложнее митоза из-за того, что прокариотические клетки имеют более простой структура, чем эукариотические клетки.

В данном подразделении основное внимание уделяется двум типам ячеек. деление, используемое эукариотами. Он начинается с объяснения основных этапов. в митозе, и далее исследуются основные сходства и различия между это процесс и мейоз. Затем модуль исследует рекомбинацию и мутацию — два основных причин, почему дочерние клетки не всегда содержат ту же ДНК, что и их родительские клетки.

BIOdotEDU

бесполое размножение Вся независимая жизнь на этой планете клеточная. Живая клетка — это наименьшая единица, способная проявлять все «признаки и симптомы», которые определяют явление, которое мы называем «жизнью». Большое количество клеток образуется в результате роста, репликации ДНК, разделения хромосом и последующего деления клеток; процесс, названный бесполым воспроизводством .Этот цикл событий происходит с использованием совершенно разных средств в обоих основных типах клеток; прокариоты и эукариоты. Это средство, с помощью которого создаются все живые существа, которые мы можем видеть (и не можем видеть без микроскопа). Таким образом, бесполое размножение, начиная с одной клетки, производит большое количество клеток, содержащих одинаковую биологическую информацию. Все клетки отдельного многоклеточного животного или растения содержат одни и те же хромосомы, одну и ту же ДНК и один и тот же набор генов.Точно так же все клетки в бактериальной колонии или клоне являются просто копиями друг друга. Все они генетически идентичны. Деление бактерий и митоз эукариот — мощные механизмы производства копий клеток, которые имеют одну и ту же биологическую информацию, переносимую в виде генов в их молекулах ДНК. Однако, помимо медленного процесса мутации, в этой системе воспроизводства нет формального механизма, который мог бы вносить изменения; различные комбинации генов и продуктов, которые они производят. половое размножение Одна теория относительно того, как сложные эукариотические клетки развивались на Земле, утверждает, что эти большие единицы жизни возникли в результате слияния маленьких единиц жизни; простые прокариотические клетки. В этой теории прокариоты-предшественники, которые были очень эффективны в преобразовании энергии, слились с другими прокариотами-предшественниками, которые были эффективны в других задачах, таких как улавливание света, переваривание пищевых гранул, хранение генетической информации, синтез белков и т. Каждый крошечный пре-прокариот сохранил некоторые из своих исходных компонентов (включая окружающую мембрану) и отказался от других в процессе превращения в то, что мы теперь видим как органеллы, такие как митохондрии, хлоропласты, вакуоли, ядра и ретикулум. Эукариотические клетки, следовательно (если эта теория верна), представляют собой партнерство более простых клеток, работающих вместе внутри одной и той же мембраны. Такое объединение сил делает партнерство более эффективным, более быстрым и способным выполнять функции, невозможные в более мелких и простых ячейках. В конце концов, эукариотические клетки подняли идею «партнерства» на новый уровень и объединили усилия друг с другом для создания многоклеточных организмов с еще большим количеством возможностей формы и функций. Нетрудно увидеть, что (если эта теория верна), эти первые эукариотические клетки также продолжали бы сливаться друг с другом еще долгое время после того, как накопили все свои органеллы и другие включения, в которых они нуждались или использовали. сложение генов Самое главное, что после слияния с другой похожей клеткой, получившаяся клетка теперь будет разделять всю биологическую информацию, которую несет два исходных, разных человека.Хромосомы, ДНК и гены двух разных клеток теперь будут объединены в единую новую, слитую клетку. Разные гены означают производство разных белков, разных функций и разных фенотипов. Это, в свою очередь, приводит к гораздо большему разнообразию, большему количеству стратегий выживания и большему количеству вариантов использования различных сред или реагирования на изменения окружающей среды. Это сырье для эволюционных изменений. Эукариотические организмы процветали, и в летописи окаменелостей эволюция взлетела, как ракета, вслед за «изобретением» вариаций, произведенных путем суммирования биологической информации.Этот процесс «сложения вместе биологической информации от двух разных людей» был основой полового размножения. Половое размножение у эукариотических организмов включает смешивание, а затем разделение генетической информации. В каждом поколении гены двух партнеров смешиваются вместе, образуя новые комбинации генов в их потомстве. Нет двух одинаковых особей, произведенных таким образом. BIO dot EDU © 2002, профессор Джон Бламир

Генетическая информация содержится во всех живых существах

Эта основная идея исследуется через:

На этой странице

Противопоставление взглядов студентов и ученых

Ежедневный опыт студентов

Студенты обычно приносят идеи генетики из «фольклора»: способы, которыми семьи описывают, что и как определенные характеристики передаются по наследству.Их идеи могут быть еще более запутаны из-за популярных сообщений о генетике в СМИ.

Примеры этих концепций включают:

• , что любые наблюдаемые различия между организмами одного и того же вида обусловлены исключительно факторами окружающей среды
• что не все живые существа содержат генетическую информацию
• что ген не является реальным
• что гены, несущие генетический материал, обнаруживаются только в крови или только в головном мозге, или обнаруживаются только в репродуктивной системе
• , что человек будет нести гены только тех характеристик, которые они демонстрируют (например, вращение языка), а не характеристик, которые он не отображать (например, рыжие волосы)
• , которые приобрели изменения (например,грамм. развитие мышц) может передаваться потомству
• , что генетическая наследственность включает усреднение генов от обоих родителей (например, темная кожа и белая кожа приводят к коричневой коже), поэтому каждая характеристика ребенка находится где-то посередине между характеристиками родителей.

Исследования: Драйвер, Сквайрс, Рашворт и Вуд-Робинсон (1994), Льюис, Лич и Вуд-Робинсон (2000)

Среди студентов широко распространена путаница между концепцией наследственных изменений популяций, которые происходят в время (поколения) и ненаследственных изменений в отдельных организмах, которые происходят в течение периода жизни организма.

Исследования: Льюис, Лич и Вуд-Робинсон (2000)

Научная точка зрения

Генетический материал, включая гены и ДНК, контролирует развитие, поддержание и воспроизводство организмов.

Генетическая информация передается из поколения в поколение через унаследованные единицы химической информации (в большинстве случаев через гены). Организмы производят другие подобные организмы посредством полового размножения, что позволяет сохранить линию генетического материала и связать поколения.Посредством воспроизводства организмы вида поддерживают «банк» генетической информации, который связывает отдельных членов и последующие поколения.

Вариации характеристик, таких как цвет кожи или волос, возникают в результате того, что популяция содержит ряд генетической информации для характеристики. Признаки, которые не видны, могут передаваться в генетической информации (рецессивно) индивидами и передаваться по наследству. Это означает, что потомство может обладать характеристиками, отличными от характеристик своих родителей.Наблюдаемая характеристика может контролироваться рядом генов. Существует большое количество возможных комбинаций генов от обоих родителей. По характеристикам потомство не обязательно должно быть промежуточным между двумя родителями.

Организмы обладают генетическим материалом, который содержит информацию для развития характеристик. Этот материал передается от поколения к поколению путем воспроизведения.

Все растения и животные состоят из клеток, в которых генетический материал может быть найден в форме генов и хромосом (обычно в ядре).

Исследования: Lewis, Leach & Wood-Robinson (1999)

Изменения, происходящие в организме на протяжении его жизни (например, потемнение кожи человека из-за воздействия солнечного света), обычно не влияют на генетические особенности организма. макияж и поэтому не будет передан потомству организма. Изменения в организме, которые являются результатом генетической мутации или приводят к ней, изменяют генетический состав организма и могут передаваться следующему поколению.

Исследование: Вуд-Робинсон (1994)

Мутации — это изменения в генетической информации организма, которые потенциально влияют на текущее функционирование этой генетической информации.

Критические идеи обучения

• Генетический материал предоставляет информацию, которая позволяет живым существам функционировать.
• Генетическая информация может передаваться из поколения в поколение. Передача этой генетической информации будет различной при бесполом и половом размножении и клонировании. Вариации этой информации более вероятны при половом размножении.
• Изменения в генетической информации (например, в результате мутации) могут приводить к изменению характеристик и могут передаваться из поколения в поколение.

Изучите взаимосвязь между идеями о генетической информации, идеями в Карты развития концепций — (вариация унаследованных характеристик, функций клеток, ДНК и унаследованных характеристик, естественный отбор, клетки и органы).

Студенты должны понимать, что генетический материал присутствует во всех живых существах и несет информацию, которая управляет функционированием организма.

Изучая репродукцию, студенты должны понимать, что генетическая информация передается от одного поколения к другому через организованные химические структуры.

Студентам необходимо изучить примеры изменений в генетической информации, которые могут возникнуть из-за мутации. Им также следует изучить влияние приобретенных изменений на организмы и выработать понимание того, что эти изменения не передаются по наследству, потому что они не вызваны генетическими изменениями.

Для выживания организмов важно, чтобы информация, необходимая для выживания, передавалась из поколения в поколение. Если популяция имеет достаточные вариации в своей генетической информации, она с большей вероятностью успешно отреагирует на изменения в окружающей среде.Мутации могут помочь, увеличивая вариативность.

Преподавательская деятельность

Сбор доказательств / данных для анализа

Учащимся можно дать группу организмов и попросить проследить изменения, которые произошли у этого вида. Например, у тигровых змей в Австралии один вид развился до 6 отдельных видов:

• Notechis scutatus (Тигровая змея)
• Notechis ater ater (Тигровая змея Креффта)
• Notechis ater niger (полуостровная тигровая змея)
• Notechis ater occidentalis (Западная тигровая змея)
• Notechis ater serventyi (Тигровая змея с острова Чаппелл)
• Notechis ater humphreysi (Тасманские тигровые змеи и тигровые змеи с острова Кинг).

Уточнение и обобщение идей для / путем общения с другими

Затем студенты могли прокомментировать, как эта вариация повысила шансы на выживание в различных средах и внесла свой вклад в изменения в пуле генетической информации.

Студенты могут создать собственный документальный фильм типа «Дэвид Аттенборо». Они могли выбрать организм для исследования; местными примерами могут быть лягушки, собаки, кенгуру, грибы или птицы. Они также могут создать документальный фильм о растениях, в том числе о тех, которые были генетически модифицированы для употребления в пищу.