Справочник химика 21. Бесполое поколение растений продуцирующее споры
| ПСКОВСКИЙ ОБЛАСТНОЙ ЦЕНТР РАЗВИТИЯ ОДАРЁННЫХ ДЕТЕЙ И ЮНОШЕСТВА Областной конкурс «Юные дарования» 2010/2011 Юный знаток биологии 7 класс Финал Задание 1 (13 баллов). Внимательно прочитайте предложенные определения. Подберите термин к соответствующему определению.
Задание 2 (22 балла). Выполните тестовые задания. 1. Из перечисленных признаков выберите сходные черты грибов с растениями: А. Малая подвижность, Б. Клетки не содержат хлорофилл, В. Оболочка клетки содержит хитин, Г. В клетках накапливается гликоген, Д. Неограниченный рост, Е. Поглощение веществ путем всасывания, Ж. Размножение при помощи спор. 2. Укажите характерные особенности одного из чередующихся поколений у высших растений – спорофита: А. Диплоидные клетки тела, Б. Несет архегонии (женские половые органы водорослей, мхов и др.), В. Образует гаплоидные споры, Г. Гаплоидные клетки тела, Д. Несет антеридии (мужские половые органы водорослей, мхов и др.), Е. Приспособлен к обитанию на суше, Ж. Характерно половое размножение, З. Характерно бесполое размножение. 3. Чем образовано слоевище лишайника?А. Гифами мицелия гриба, Б. Зелеными водорослями, В. Бурыми водорослями, Г. Мхами, Д. Цианеями. 4. Выберите характерные признаки мхов: А. Размножение спорами, Б. Размножение семенами, В. Гаметофит развивается за счет материнского организма, Г. Гаметофит развивается самостоятельно, Д. Ризоиды, Е. Образуется пыльцевая трубка, Ж. Корневая система. 5. Укажите особенности строения и функции главного корня: А. Наличие верхушечной меристемы, Б. Состоит из узлов и междоузлий, В. Ветвление, Г. Накопление питательных веществ, Д. Образование придаточных корней, Е. Образование боковых корней, Ж. Участвует в вегетативном размножении, З. Фотосинтез, И. Транспирация. 6. Что общего в строении и функции цветка и шишки хвойных растений? А. Укороченный побег,Б. Наличие видоизмененных листьев, В. Наличие семязачатка, Г. Приспособления к опылению, Д. Образование плодов, Е. Образование семян, Ж. Наличие завязи, З. Половое размножение, И. Бесполое размножение, К. Двойное оплодотворение. Задание 3 (11,5 баллов). Каждому названию гриба, указанному в левой колонке, подберите соответствующие определения из правой колонки.
Задание 4 (10 баллов). Рассмотрите рисунки растительных тканей. Подпишите название каждой ткани. Укажите, какие функции она выполняет? 1 2 3 4 5 Задание 5 (8 баллов). В клетки рисунка впишите слова.
ПСКОВСКИЙ ОБЛАСТНОЙ ЦЕНТР РАЗВИТИЯ ОДАРЁННЫХ ДЕТЕЙ И ЮНОШЕСТВА Областной конкурс «Юные дарования» Юный знаток биологии 7 класс Финал БЛАНК ОТВЕТОВ
Задание 1.
Задание 2. Задание 3.
Задание 4.
Задание 5.
| ||||||||||||
koledj.ru
Сочетание нескольких способов размножения и чередование поколений у разных видов организмов
Нередко разным видам организмов свойственно сочетание нескольких способов размножения.
У многих простейших (жгутиконосцев, инфузорий) при благоприятных условиях происходит интенсивное размножение путем деления — быстрый рост численности. Время от времени у них осуществляется половой процесс — увеличение разнообразия особей. Затем снова начинается бесполое размножение.
Подобное наблюдается и у многих многоклеточных организмов. Так, например, гидра размножается и бесполым (почкование), и половым способом (рис. 1).
Рис. 1. Гидры: 1 — почкующаяся; 2 — с яйцами
В течение летнего периода она отпочковывает множество дочерних особей, которые, в свою очередь, могут размножаться почкованием. С наступлением осени в теле гидры образуются половые клетки и происходит половое размножение. Из оплодотворенных яиц (на следующий год) развиваются новые особи.
Часто встречается и регулярное чередование поколений особей одного вида, которым присущ разный способ размножения. Нередко при этом они различаются по своему строению, местообитанию, образу жизни. Жизненный цикл таких видов, охватывающий ряд поколений, снова приводит к исходной стадии. Так, многим кишечнополостным животным свойствен метагенез (рис. 2). В их жизненном цикле закономерно чередуются поколения полипов и медуз. Полипы, ведущие прикрепленный образ жизни, размножаются исключительно путем почкования. Чаще всего формирующиеся дочерние особи не отделяются и образуются колонии. В определенный сезон полипы отпочковывают личинок медуз. Но они отделяются и развиваются в свободноплавающие организмы. Достигнув половой зрелости, медузы продуцируют половые клетки, и из оплодотворенных яйцеклеток развиваются ресничные личинки, которые, осев на дно, превращаются в полипов.
Рис. 2. Жизненный цикл Obelia: 1 и 4 — гидранты; 2 — гонангии с выпочковывающимися медузками; 3 — почка
Многим водорослям, а также всем высшим растениям свойственно гетерофазное чередование поколений, при котором половое поколение гаплоидно (все клетки тела содержат гаплоидный набор хромосом), а бесполое — диплоидно. Диплоидное растение называется спорофитом, поскольку образует гаплоидные споры (их образование сопровождается мейозом). Вырастающее из споры гаплоидное растение — гаметофит — продуцирует гаметы и осуществляет половое размножение. Из зиготы вновь образуется спорофит. Таким образом, в жизненном цикле растений он закономерно сменяется гаметофитом, который затем вновь сменяется спорофитом (рис. 3).
Рис. 3. Цикл развития папоротника. Как и у мхов, здесь происходит смена полового (гаметофит) и бесполого (спорофит) поколений; обычно довольно крупное растение папоротника представляет собой спорофит
У многих водорослей спорофит и гаметофит могут быть внешне одинаковыми. Высшим споровым растениям (хвощам, плаунам, папоротникам) присуще резкое различие между спорофитом и гаметофитом. Так, гаметофит папоротника (заросток) имеет вид небольшой (3–30 мм) зеленой пластиночки, а спорофит представлен крупным (до 1,5 м) растением.
В еще более значительной степени редукция гаметофита наблюдается у семенных растений. Развитие и существование их гаметофитов происходит на спорофите. Так, у цветковых растений женский гаметофит (зародышевый мешок) располагается в завязи пестика цветка, а мужской (пыльцевое зерно) — в пыльнике тычинки.
Источник: Краснодембский Е. Г."Общая биология: Пособие для старшеклассников и поступающих в вузы"
Диплоидные поколения - Справочник химика 21
Можно представить себе, что в зависимости от условий существования наибольшая скорость эволюции может обеспечиваться иногда лишь весьма сложной стратегией сменой гаплоидных и диплоидных поколений, чередованием полового размножения с неполовым, например, партеногенетическим. [c.37]
У мхов основное вегетирующее тело представлено гаметофитом, (гаплоидным поколением) спорофит (диплоидное поколение) самостоятельно не существует, живет на гаметофите и питается за его счет. [c.104]
Бурые водоросли имеют сложные жизненные циклы, связанные с чередованием гаплоидного и диплоидного поколений половые клетки их снабжены жгутиками. Это свидетельствует о происхождении бурых водорослей от жгутиковых форм. Бурые водоросли — древнейшие обитатели океанов и морей. [c.294]
Гаплоидные клетки, приспособленные для полового слияния, называются гаметами. В типичном случае образуются гаметы двух типов крупные неподвижные яйцеклетки (или яйца) и мелкие, способные передвигаться спермин (или сперматозоиды) (рис. 14-4). Во время диплоидной фазы, начинающейся сразу после слияния гамет, клетки размножаются и специализируются, образуя сложный многоклеточный организм. У большинства животных (но не растений) полезно различать клетки зачаткового пут, от которых берет начало следующее поколение гамет, и соматические клетки, образующие весь остальной организм и не оставляющие потомства. В некотором смысле соматические клетки нужны только для того, чтобы способствовать выживанию и размножению клеток зачаткового пути. [c.8]
ТОГО, ЧТО оно произойдет за время жизни десяти или даже ста поколений, ничтожно мала. Тем самым мы приходим к заключению, что возрастающая изменчивость среды способствует (по крайней мере в гаплоидных популяциях и диплоидных популяциях без доминантности) стабилизации одного из генотипов по сравнению с другим. Особенно поразительно, что, когда среднее состояние среды не нейтрально, т. е. ХфО, подобный эффект может приводить к стабилизации генотипа, который в нормальных условиях считался непригодным . [c.186]
Большая часть уродливых растений с очень сильными изменениями обычно погибает, а выжившие растения часто оказываются тетраплоидными. Перед началом цветения, когда у химерных растений Со произошла стабилизация уровня плоидности, проводят отбор форм, образующих диплоидные гаметы. Уровень плоидности гамет определяют по особенностям пыльцевых зерен или по числу хромосом в материнских клетках пыльцы. Растения, образующие диплоидную пыльцу в цветках главного побега, можно считать тетраплоидными. Отбор по пыльце является высокоэффективным и значительно сокращает работу по контролю хромосомных чисел в С] поколении. [c.81]
Поэтому отбор в С поколении прежде всего заключается в выявлении и удалении всех диплоидных и триплоидных растений. При этом целесообразно отбор тетраплоидных растений проводить сначала по морфологическим особенностям, а затем уже путем подсчета числа хромосом. [c.82]
Стерильные самки общественных насекомых по определению не дают потомства, но жертвуют жизнями ради братьев и сестер. Данные хромосомного анализа пчелиной матки, трутней и рабочих пчел показывают, что сестры (матка и рабочие) ближе друг к другу генетически, чем мать к своим детям. Объясняется это тем, что фертильная матка, как и рабочие особи, диплоидна, а трутень (самец) — гаплоиден. Следовательно, помогая размножаться собственной матери, рабочие фактически эффективнее увеличивают присутствие в популяции своих генов (у сестер), чем производя собственное потомство. Таким образом, переход к стерильности и альтруизму большинства особей не приводит к утрате важных для выживания вида наследственных признаков (в том числе чисто альтруистических), а для передачи их следующему поколению вполне достаточно одной сестры — матки. [c.366]
Мейоз — важный этап жизненных циклов, включающих половое размножение, поскольку он ведет к уменьшению количества генетического материала вдвое. Когда же две гаметы сливаются, то происходит восстановление диплоидного числа хромосом. Если бы перед образованием гамет число хромосом не уменьшалось вдвое, то с каждым новым поколением число хромосом становилось бы вдвое больше (см. рис. 23.10). [c.55]
Мейоз представляет собой процесс деления клеточного ядра с образованием дочерних ядер, каждое из которых содержит вдвое меньше хромосом, чем исходное ядро. Мейоз называют также редукционным делением, так как при этом число хромосом в клетке уменьшается от диплоидного (2л) до гаплоидного (л). Значение мейоза состоит в том, что у видов с половым размножением он обеспечивает сохранение постоянного числа хромосом в ряду поколений. Мейоз происходит при образовании гамет у животных и спор у растений. В результате слияния гаплоидных гамет при оплодотворении восстанавливается диплоидное число хромосом. [c.145]
Скрещивание полиплоидных растений, которые различаются по аллелям одного или нескольких локусов, может приводить в потомстве к фенотипическому расщеплению признаков, отличному от наблюдаемого при скрещивании диплоидных растений. Допустим, что некоторый тетраплоид образует в мейозе только биваленты, причем все четыре гомологические хромосомы участвуют в конъюгации равновероятно. Каково расщепление в поколении 2 от скрещивания АААА X аааа [c.71]
Гаметофит. Гаплоидное половое поколение, продуцирующее гаметы у растений, для которых характерно чередование гаплоидной (половой) и диплоидной (вегетативной) фазы развития (ср. Спорофит). [c.305]
Спорофит. Диплоидное бесполое поколение, продуцирующее споры у растений, для которых характерно чередование гаплоидной (половой) и диплоидной [c.315]
Цикл полового размножения включает чередование гаплоидных поколений клеток, каждая из которых имеет одиночный набор хромосом, с диплоидными поколениями, где клетки обладают двойным хромосомным набором. Смешивание геномов происходит благодаря слиянию двух гаплоидных клеток, из которых образуется одна диплоидная. В свою очередь новые гаплоидные клетки образуются из диплоидных в результате деления особого типа, называемого мейозом, при котором гены двойного набора заново перераспределяются между одиночными наборами (рис. 14-2). Генетичестя рекомбинация хромосом в процессе мейоза приводит к тому, что каждая клетка нового гаплоидного поколения получает новое сочетание генов, происходящих частично от одной родительской клетки предыдущего гаплоидного поколения и частично от другой. Таким образом, благодаря циклам, включающим гаплоидную фазу, слияние клеток, диплоидную фазу и меноз, распадаются старые комбинации генов и создаются новые. [c.7]
Цикл полового размножения включает чередование гаплоидных поколений клеток, каждая из которых имеет одинарный набор хромосом, с диплоидными поколениями, где клетки обладают двойным хромосомным набором (рис. 15-2). Смещивание геномов происходит благод я слиянию двух гаплоидных клеток, из которых образуется одна диплоидная. В свою очередь новые гаплоидные клетки образуются из диплоидных в результате деления особого типа, назьшаемого мейозом, В процессе генетической рекомбинации в мейозе парные хромосомы обмениваются ДНК, после чего новые их комбинации расходятся в разные клетки, которые теперь содержат один ные наборы хромосом (см. разд. [c.7]
Для сравнения рассмотрим популяцию, первоначально состоящую из диплоидных особей, которые размножаются бесполым способом. Здесь будет отсутствовать отбор, направленный на удаление рецессивных летальных или вредных мутаций, затрагивающих лишь одну из двух копий гена у гетерозиготных особей не может появиться нежизнеспособных гомозиготных потомков, так как нет половой рекомбинации. Поэтому рецессивные вредные мутации будут иа протяжении многих поколений накапливаться в геноме-до тех пор, пока его диплоидность не сменится состоянием, в котором общее количество ДНК остается прежним, но сохраняется лишь одна функционирующая копия каждого из первоначальных необходимых генов. Организм становится функционально гаплоидным . Таким образом, без полового размножения диплоидный вид не будет оставаться диплоидным, тогда как при половом размножении диплоидность будет сохраняться (рис. 14-6). [c.11]
У всех высших растений и животных в процессе полового размножения происходит смена ядерных фаз. При оплодотворении половые клетки (гаметы) и их ядра сливаются, образуя зиготу. Отцовское и материнское ядра вносят при оплодотворении одинаковое число хромосом (п) таким образом, ядро зиготы содержит двойной хромосомный набор (2п). Иными словами, гаметы-гаплоидные клетки (т.е. клетки с одним набором хромосом), а соматические клетки-диплоидные (с двумя наборами). Поэтому при образовании гамет следующего поколения число хромосом в клетке (2и) должно уменьшиться вдвое (2и/2 = и). Совокупность процессов, приводящих к уменьшению числа хромосом, называют мейозом или редукционным делением (рис. 2.3). Мейоз - важнейший процесс у организмов, размножающихся половым путем он приводит к двум результатам 1) к перекомбинированию отцовских и материнских наследственных факторов (генов) и 2) к уменьшению числа хромосом. Мейоз начинается с конъюгации хромосом-каждая хромосома соединяется с соответствующей (гомологичной) хромосомой, происходящей от дфугого родителя. Во время конъюгации путем разрыва и перекрестного воссоединения (кроссинговера) может происходить обмен фрагментами одинаковой длины между гомологичными хромосомами. Затем следует двукратное разделение спаренных расщепившихся хромосом, и в результате образуются четыре клетки, каждая из которых имеет гаплоидное ядро. Таким образом, в процессе мейоза не только происходит перетасовка хромосом материнского и отцовского происхождения, но может произойти и обмен сегментами между гомологичными хромосомами. Оба процесса приводят к новым сочетаниям генов (к их рекомбинации). [c.24]
У многих низших растений, включая водоросли, а также у простейших редукция числа хромосом происходит сразу после образования зиготы, так что организм оказывается гаплоидным. У растений САгетеро-фазной (антитетической) сменой поколений (мхов, папоротников) гаплоидные поколения чередуются с диплоидными. [c.25]
Как правило, образовавшиеся зиготы превращаются в гаплоидные клетки на ранних стадиях деления в некоторых же случаях возникает диплофаза, сохраняющаяся на протяжении нескольких поколений, однако в диплоидном состоянии может находиться лишь часть генов. [c.244]
Скорость развития устойчивости зависит от генети-.ческих признаков, и в частности от количества хромосом у самцов и самок данного вида. Зная количество хромосом II положение гена устойчивости в хромосомах, генетики рассчитывают теоретически ход развития устойчивости и могут подсказать пути ее преодоления. Надо также учитывать, что ген устойчивости может появляться мутантно, то есть неожиданно, в результате воздействия каких-либо внешних факторов — радиации или химических еществ. Например, у самцов и самок комнатных мух содержится одинаковый набор хромосом (диплоидность), поэтому при скрещивании устойчивых и неустойчивых особей расщепление будет идти по классической схеме и вероятность появления устойчивых особей уже в первом - поколении будет зависеть от того, каким является ген устойчивости. У самок наутинного клеща содержится 6 хромосом, у самцов — 3 хромосомы (гаплоидность). В этом случае расщепление идет по другой схеме и при скрещивании устойчивых и чувствительных особей уже в первом поколении 1/ популяции должна быть устойчивой [25]. [c.180]
После анализа большинства мейотических стадий диплоидного и тет-рюплоидного r. apillaris стало понятным, чем обусловлена специфичность спонтанного мутирования отдельных кариотипов в каждом новом поколении этого объекта [9 ]. [c.267]
Для получения мутантных групп казахстанского карпа применяли два сил1>ных мутагена нитрозоэтилмочевину (НЭМ) и этиленимин (ЭИ). Для искусственного получения гиногенетического потомства зрелую икру осеменяли инактивированной ультрафиолетовыми лучами спермой. Искусственный гиногенез применяли для быстрого выявления ценных рецессивных мутаций, полученных с помощью химических мутагенов (НЭМ и ЭИ). Потомство 2-го и 3-го поколений казахстанского карпа характеризуется ускоренным ростом в первые два года жизни, хорошим экстерьером, сравнительно высокой плодовитостью, повышенной чувствительностью к гонадотропным воздействиям, способностью к искусственному диплоидному гиногенезу. Среди селекционируемых отводок по своим показателям выделяется отводка НЭМ. Выход личинок от одной самки составляет 400 тыс. и более. Рыбопродуктивность выростных прудов в III зоне рыбоводства 17-19 ц/га, нагульных - 15-17 ц/га. [c.110]
В результате обширных работ Стадлера и его сотрудников имеется довольно много данных о генетическом эффекте, возникающем при облучении ультрафиолетовыми лучами пыльцы кукурузы, и о различиях между эффектами, производимыми рентгеновыми и ультрафиолетовыми лучами . Пыльцу наносят одним слоем и облучают сверху. После облучения ею опыляют растение кукурузы. Семена кукурузы просматривают и, если нужно, высеивают для получения растений первого поколения (/= J. Во время облучения пыльцевое зерно содержит два гаплоидных ядра, которые также называют спермиями. Когда они входят в зародышевый мешок (до оплодотворения мешок содержит восемь гаплоидных ядер, которые появлялись в результате трех последовательных делений одного ядра, возникавшего после мейоза), одно из этих ядер-спер-миев сливается с ядром яйцеклетки и образуется диплоидная зигота, которая путем размножения дает зародыш, или эмбрион, семени, а затем — растение Fj. Второе ядро-спермий сливается с двумя другими гаплоидными ядрами ядра слияния) и образует триплоидное ядро, которое путем размножения развивается в эндосперм — богатую крахмалом ткань, составляющую основную массу семени, но не сохраняющуюся в растении [c.143]
Если число хромосом в гамете обозначить буквой N, то число хромосом в зиготе будет равно 2iV, по половине от каждой из гамет. Если зигота делится митотически, то в каждой из двух дочерних клеток количество хромосом составит 2N. В процессе развития эти клетки делятся снова и снова, и каждая из клеток многоклеточного организма содержит по 2N хромосом. Организм продуцирует также гаметы, по они возникают в результате мейоза, и каждая из них содержит лишь по N хромосом. Когда две гаметы при оплодотворении сливаются, восстанавливается число 2N, характерное для данного вида организмов и сохраняющееся из поколения в поколение. Число хромосом в клетках различных эукариот может быть весьма различным. У некоторых видов хромосомное число равно двум у других оно может достигать нескольких сотен (табл. 1.1). Клетки с двойным набором хромосом, т.е. соматические клетки, мы будем называть диплоидными клетки с одинарным набором хромосом, т.е. гаметы, называются гаплоидными. [c.22]
Традиционные методы генетического анализа, разработанные Менделем, основаны на переходе из диплоидного состояния в гаплоидное в процессе мейоза. Восстановление диплоидности происходит при оплодотворении. Изменения плоидности обеспечивают сегрегацию генов, то есть их распределение в потомстве. Несколько десятилетий назад было показано, что соматические клетки эукариот можно размножать in vitro, т.е. поддерживать в виде так называемых клеточных культур (рис. 18.1). У этих культивируемых in vitro клеток в норме не происходит смены диплоидной и гаплоидной фаз. Тем не менее существуют различные способы, позволяющие изучать определенные генетические феномены на культурах клеток. Существенным преимуществом клеточных культур является то, что возникновение новой клеточной генерации занимает несколько часов, тогда как появление нового поколения на уровне целой особи-это месяцы или годы. Дополнительное преимущество для изучения генетики человека-это возможность комбинировать наследственные детерминанты клеток в культуре, поскольку проведение направленных скрещиваний между людьми, естественно, невозможно. Недавно были разработаны способы получения гибридных клеток, содержащих наследственную информацию различных видов организма, например человека и мыши. Такие гибриды нельзя получить другими способами, т.е. на уровне целых организмов. [c.290]
Одна из форм квантового видообразования-это по липло дия, т.е. увеличение числа гаплоидных наборов хромосом в кариотипе (см. гл. 21). Полиплоидные особи могут возникать всего лишь за одно или несколько поколений. Полиплоидные популяции репродуктивно изолированы от вида, из которого они произошли, и, таким образом, представляют собой самостоятельный новый вид. При полиплоидии пересечение потока генов необходимое для первой стадии видообразования, обусловлено не географической разделенностью популяций, а определенными цитологическими нарушениями. Для становления репродуктивной изоляцир в форме гибридной стерильности не требуется многих поколений она возникает сразу же в силу несбалансированности хромосомных наборов гибридных особей. Если диплоидная и образовавшаяся из нее полиплоидная популяция растений произрастают поблизости друг от друга и между ними происходит гибридизация, то естественный отбор будет благоприятствовать формированию презиготических изолирующих механизмов (вторая стадия видообразования), предотвращающих перекрестное опыление и напрасную трату гамет. Примеры полиплоидных видов приведены в гл. 21. [c.212]
Пусть теперь мы хотим найти скорость замещения нейтрального аллеля к за единицу времени в ходе эволюции. В качестве единицы времени можно выбрать один год или одно поколение. В случайно скрещивающейся популяции, состоящей из N диплоидных особей к = 2Мих, где м-частота нейтральных мутаций на одну гамету за единицу времени (время для ц и /с измеряется в одних единицах), а х-вероятность фиксации нейтрального мутанта. Вывод этого уровня очевиден за единицу времени возникает 2Ми мутантов, каждый из которых фиксируется с вероятностью X. [c.234]
В отличие 01 яйцеклеток у сперматозоидов дифференцировка в основном осуществляется носле того, как они завершают мейоз и становятся гаплоидными. Благодаря цитоплазматическим мостикам, каждый развивающийся гаплоидный спермий может получать весь набор продуктов полного диплоидного генома. То, что дифференцировкой спермиев, так же как и дифференцировкой яйцеклеток, управляет диплоидный геном, важно по двум причинам. Во-первых, в исходном диплоидном геноме, как правило, содержится некоторое число дефектных аллелей -рецессивных летальных мутаций (разд. 15.1.4) гаплоидная клетка, получившая один из этих дефектных аллелей, весьма вероятно, погибнет, если она не будет обеспечена продуктами нормального аллеля, закодированными в других ядрах, которые его содержат. Во-вторых, у некоторых организмов (например, у человека) одни спермии получают при мейозе Х-хромосому. а другие - У-хромосому. Поскольку Х-хромосома содержит много весьма важных генов, отсутствующих в У-хромосоме, можно думать, что если бы не цитоплазматические мостики между развивающимися спермиями, то те из них, которые получили У-хромосому, не выжили бы, и в результате в следующем поколении не было бы ни одного мужчины. [c.40]
chem21.info
