встречающиеся гораздо чаще. Они не являются полезными для организма приспособительными изменениями, а, напротив, вредны и часто приводят к его гибели. Существует несколько типов мутаций по характеру изменения генотипа. Наиболее распространенными являются генные мутации, представляющие собой качественные изменения отдельных генов, ведущие к появлению новых свойств организма. Мутации, связанные с видимыми в микроскоп изменениями хромосом, называют хромосомными. К ним относятся: перемещение одной части хромосомы на другую, поворот участка хромосомы на 180°, а так же изменение числа хромосом.
Особым типом наследственных изменений является полиплоидия, выражающаяся в кратном увеличении числа хромосом. Большинство культурных растений, по сравнению с родственными дикими видами, полиплоидны. Полиплоидные растения отличаются более мощным ростом, размером семян и плодов. К ним относятся пшеница, картофель, некоторые сорта сахарной свеклы, садовая земляника и др.
В настоящее время в селекции разработаны и широко используются методы экспериментального получения полиплоидов.
Мутации, связанные с изменениями строения или числа хромосом, называются геномными. Если они происходят в половых клетках, то проявляются в поколении, развивающемся из этих клеток. Изменения, происходящие в соматических клетках, носят название соматических мутаций. У животных такие мутации не передаются по наследству, тогда как у растений при помощи отводков и прививок возможно сохранение возникшего изменения.
Вопрос 2. Изменение биогеоценозов под влиянием деятельности человека, их последствия. Меры охраны биогеоценозов (на примере либо водоема, либо леса, либо болота)
Известно, что в природе распределение растений и животных происходит под влиянием множества факторов, продиктованных, в первую очередь, средой обитания, формируя сравнительно устойчивые комплексы – природные сообщества.
Такие комплексы различных взаимосвязанных видов, обитающих на определенной территории с более или менее однородными условиями существования, называются биогеоценозом. Таким образом, характеристика окружающей среды (состав почвы, влажность воздуха, температура) является определяющей в образовании природной системы, между составляющими которой происходит круговорот веществ. Система эта является устойчивой и саморегулирующейся, т. е. численность особей каждого вида поддерживается на определенном уровне.
Тем не менее, устойчивость биогеоценозов не является неизменной. Часто под влиянием внешних условий все же происходит либо изменение численности отдельных видов, либо изменение самих биогеоценозов.
Мощным фактором изменения экосистем является хозяйственная деятельность человека. Воздействие человека на природные экосистемы началось с момента становления человеческой цивилизации. Оно все время усиливалось вместе с увеличением численности населения планеты. В последнем столетии в связи с быстрым развитием промышленности, сельского хозяйства, ростом городов влияние человека приобрело решающее значение.
Большие изменения происходят в «зеленых зонах» городов, используемых для отдыха горожан. Растительность такой территории постоянно вытаптывается людьми, почва уплотняется, травмируются наземные органы растений, нарушается влагообмен почвы и организмов. В результате изменяется видовой состав растений и животных, нарушается экологическое равновесие и устойчивость природных экосистем. Очень сильно влияет на луговые, степные и пустынные экосистемы выпас скота. Снижается обилие ценных кормовых злаков, уменьшается количество видов растений, состав сообществ упрощается.
К примеру неконтролируемая охота порой приводит к практически полному уничтожению ценных промысловых зверей и птиц. В свою очередь это зачастую ведет к усиленному размножению видов, ранее подавляемых этими животными. Длительность существования биогеоценозов различна, а их смена происходит в различных направлениях. Примером изменения биогеоценоза может служить зарастание водоема. Из-за недостатка кислорода в придонных слоях водоема часть органического вещества остается неокисленной и не участвует в круговороте. В глубоких местах на дне откладываются остатки планктона, образуя мелкозернистый ил. У берега происходит накопление остатков водной растительности, образуя торфянистые отложения. Отложения глины и песка, поступающие с водосборной площади, еще более ускоряют процесс обмеления. Постепенно прибрежная водная растительность распространяется к центру водоема, превращая его в болото.
Растения и животные замещаются другими видами, более приспособленными к данной среде обитания – болоту. Со временем окружающая растительность вытеснит бывший водоем, и, в зависимости от местных характеристик, здесь возникнет луг, лес или другой тип биогеоценоза.
На примере водоема видно, что биогеоценоз постоянно развивается и эволюционирует. Изучая последовательность и закономерность этого процесса, человек учится управлять им. Необходимо проводить меры по сохранению естественных биогеоценозов, следить за соотношением численности населяющих его видов. Для этого нужно учитывать биологические особенности каждого из них, взаимодействие с другими видами, а так же влияние экологических факторов.
Вопрос 3. Рассмотреть микропрепарат покровной ткани листа, выявить особенности ее строения, обеспечивающие поступление углекислого газа в лист и испарение воды
Покровные ткани растений имеют пограничное расположение с внешней средой, поэтому служат главным барьером, защищая от высыхания, механических повреждений и микробов. Эти ткани также принимают участие в процессах газообмена и транспирации (испарении воды).
К числу покровных тканей растений относится эпидерма листа – сложная ткань, в состав которой входят основные клетки эпидермы, устьичные клетки и трихомы (выросты и волоски).
Эпидерма покрывает листовую пластинку, образуя верхнюю и нижнюю кожицу.
Поступление углекислого газа в лист и испарение воды осуществляется благодаря работе устьиц. На 1 мм2 поверхности листа содержится от 100 до 700 устьиц.
Устьица вместе с побочными примыкающими клетками образуют устьичный аппарат. Каждое устьице состоит из двух замыкающих клеток бобовидной формы, между которыми находится устьичная щель. Механизм движения замыкающих клеток, в результате которого устьичная щель открывается или закрывается, основан на том, что оболочки замыкающих клеток неравномерно утолщены и неравномерно растягиваются при изменении объема клеток. Изменение объема клеток происходит вследствие изменения величины осмотического давления. Движение устьиц имеет очень сложный характер и зависит от экологических факторов окружающей среды.
Билет № 26
Вопрос 1. Естественный и искусственный отборы, их сходство и отличия, роль в возникновении многообразия органического мира
Естественным отбором называется процесс, при котором выживают и оставляют после себя потомство преимущественно особи, наделенные наследственными изменениями, полезными в данных условиях. Наследственные изменения у особей одной популяции происходят в различных направлениях и часто бывают разными в одинаковых условиях среды. В борьбе за существование выживают и дают многочисленное потомство особи, наделенные признаками, полезными в данной среде. Если условия среды остаются неизменными, то и популяции в них обладают постоянными признаками. При изменении условий среды выживать будут особи с мутациями, полезными в новых условиях. Особи с вредными наследственными изменениями дают малочисленное потомство, мало приспособленное к выживанию в данной среде. Таким образом, естественный отбор ведет к накоплению полезных наследственных изменений, создавая новые, более приспособленные для выживания, особи. Он является главной движущей силой эволюции.
Искусственный отбор основан на изоляции природных популяций и избирательном скрещивании организмов, обладающих желательными для человека признаками. В природе невозможно объединить все признаки организма для максимального экономического эффекта в любых условиях, поэтому программы селекции разрабатывают таким образом, чтобы улучшить качественно и количественно главный ценный признак породы. Иногда новые свойства у животных или растений появляются случайно, и человек может при желании закрепить эти признаки в породе, сорте.
