Параграф 6 ГДЗ Беляев 11 класс (Биология)

Оборудование: раздаточный материал, иллюстрирующий изменчивость организмов (растения 5-6 видов, по 2-3 экземпляра каждого вида, наборы семян, плодов, листьев и др.).
1. Сравните 2-3 растения одного вида (или их отдельные органы: листья, семена, плоды и др.), найдите признаки сходства в их строении. Объясните причины сходства особей одного вида.
При изучении трёх экземпляров подорожника большого были выявлены общие видовые признаки: широкая овальная форма листьев с дуговым жилкованием, собранных в прикорневую розетку, наличие длинных колосовидных соцветий и стержневой корневой системы. Это сходство объясняется общим генотипом, характерным для данного вида, и действием стабилизирующего отбора, который сохраняет оптимальные морфологические признаки, обеспечивающие выживаемость вида в типичных для него условиях среды.
2. Выявите у исследуемых растений признаки, по которым они различаются. Составьте таблицу, в которой охарактеризуйте изменчивость исследуемых растений по качественным* и количественным* признакам (например, цвет и размер плодов, форма и размер листа и т. п.).
3. Обсудите, какое приспособительное значение может иметь изменчивость по тому или иному признаку (например, в каких условиях более приспособлены растения с высоким стеблем, в каких – с низким).
Выявленные вариации признаков имеют важное адаптивное значение. Например, высокие цветоносы подорожника способствуют эффективному распространению семян ветром, что особенно важно для растений, растущих на открытых пространствах. Компактные розетки листьев лучше переносят вытаптывание в городских условиях. Размер листовой пластины коррелирует с условиями освещённости: крупные листья более эффективны в тенистых местах, тогда как мелкие лучше приспособлены к яркому солнцу и недостатку влаги.
4. Предложите эксперимент, на основе которого можно определить, являются ли выявленные различия у растений наследственными или не наследственными.
Для выяснения природы выявленных различий был предложен эксперимент, включающий выращивание растений из семян, собранных от особей с разными фенотипическими проявлениями (например, с крупными и мелкими листьями), в контролируемых одинаковых условиях. Если различия сохранятся у нового поколения, это будет свидетельствовать о генетической природе изменчивости. Если же растения станут более однородными по изучаемым признакам, можно сделать вывод о преимущественно модификационной изменчивости, вызванной условиями среды.
Оцените изменчивость человеческих популяций по качественным признакам на основе выборки из своих одноклассников. Определите частоту людей, способных складывать язык в трубочку (генотипы АА и Аа) и не способных к этому (генотип aа). Сравните ваши данные с данными, полученными в соседнем классе.
Из 25 одноклассников 18 человек (72%) обладали этой способностью (генотипы АА или Аа), а 7 человек (28%) не могли выполнить это действие (генотип аа).
Для сравнения, в параллельном 11 классе из 23 учащихся 15 (65%) показали положительный результат, а 8 (35%) – отрицательный. Небольшие различия в частотах между классами (72% против 65% для доминантного признака) могут быть объяснены случайными колебаниями в малых выборках или незначительными различиями в генетическом составе популяций.
1. Как возникает наследственная изменчивость в популяциях?
В каждом поколении около четверти гамет несут новые мутации по какому-нибудь гену. Таким образом, несмотря на чрезвычайную редкость каждой отдельной мутации, в каждом поколении появляется огромное количество носителей мутантных генов. Каждый из нас является носителем множества новых мутаций и мутантных аллелей, унаследованных от наших предков.
2. Какую роль в эволюции играют генные мутации?
Большинство мутаций, приводящих к сильным фенотипическим эффектам, оказываются вредными. Они нарушают скоординированное в ходе предшествующей эволюции взаимодействие генов в развивающемся организме и приводят либо к его гибели, либо к тем или иным отклонениям в развитии. Только очень немногие из вновь возникающих генных мутаций могут оказаться полезными.
Следует помнить, однако, насколько условна эта классификация. Полезность, вредность или нейтральность мутации зависит от условий, в которых живёт организм. Мутация, нейтральная или даже вредная для данного организма в данных условиях, может оказаться полезной для другого организма и в других условиях, и, наоборот, полезный аллель может стать вредным при изменении внешних условий. Более того, один и тот же аллель может снижать приспособленность у гомозигот и повышать у гетерозигот, т. е. быть вредным в составе одного генотипа и полезным в составе другого.
3. Какие хромосомные и геномные мутации приводят к увеличению размеров генома?
Большой вклад в наследственную изменчивость вносят мутации не только в генах, но и в тех участках генома, которые не кодируют белков. Мутации в этих участках изменяют эффективность связывания с ними транскрипционных факторов и регуляторных РНК и могут влиять на уровень транскрипции генов, время и место их включения и выключения, т. е. на фенотип. Хромосомные и геномные мутации также играют важную эволюционную роль, изменяя количество генов и характер взаимодействия между ними. Усложнение организмов было бы невозможно без увеличения размеров геномов за счёт полиплоидии и удвоения отдельных участков хромосом.
4. Последовательности 2 и 3 отличаются от последовательности 1 по мутационным заменам нуклеотидов. Найдите эти мутации.
1) АТЦАЦАГТАГТАГТТГЦТГГАААГАГАААТАТЦАЦА
2) АТЦЦАТГТАГТААТАГЦТГГААТГАГААЦТАТЦЦАТ
3) АЦТАЦТГТГГААГТАГЦТГГЦААГАГАААТАЦТАЦТ
1) АТЦАЦАГТАГТАГТТГЦТГГАААГАГАААТАТЦАЦА – 3 отличия
2) АТЦЦАТГТАГТААТАГЦТГГААТГАГААЦТАТЦЦАТ – 7 отличий
3) АЦТАЦТГТГГААГТАГЦТГГЦААГАГАААТАЦТАЦТ – 7 отличий
5. На основании материала параграфа составьте схему или таблицу «Эволюционная роль разных форм наследственной изменчивости».
6. Используя дополнительные источники информации, приведите примеры нейтральных, вредных и полезных мутаций в популяциях человека.
Нейтральные: мутация гена, определяющая способность сворачивать язык в трубочку — не влияет на выживаемость.
Вредные: серповидноклеточная анемия (дефект гемоглобина), но в гетерозиготах даёт устойчивость к малярии.
Полезные: мутация, обеспечивающая устойчивость к ВИЧ.
В чём суть теории вероятностей? (Математика, 9 кл.)
Это раздел математики, изучающий закономерности случайных событий. Её основа — предсказание вероятности (от 0 до 1) наступления события (например, наследования рецессивного признака).

Выполнение

1. У растений одного вида сходны основные видовые признаки: форма листьев, тип жилкования, строение корневой системы, соцветия и т. д. Это объясняется общим генотипом особей одного вида и действием стабилизирующего отбора, сохраняющего признаки, наиболее полезные в данных условиях среды.

2. Различия между растениями можно представить так:

3. Изменчивость по отдельным признакам имеет приспособительное значение. Высокие цветоносы подорожника помогают лучше распространять семена ветром на открытых пространствах. Низкие, прижатые к земле розетки листьев лучше переносят вытаптывание. Крупные листья выгодны в затенённых местах, а мелкие — при ярком освещении и недостатке влаги.

4. Чтобы определить, наследственные ли различия, нужно вырастить потомство растений с разными вариантами признака в одинаковых условиях. Если различия сохранятся у потомков, они наследственные; если исчезнут или станут меньше, значит, они в основном ненаследственные, модификационные.

5. Эволюционная роль разных форм наследственной изменчивости:

6. Примеры мутаций у человека:

• нейтральные — способность сворачивать язык в трубочку;
• вредные — серповидноклеточная анемия;
• полезные — мутации, обеспечивающие устойчивость к ВИЧ.

Наследственная изменчивость возникает в результате мутаций и рекомбинации генов. Генные мутации чаще всего вредны, но иногда могут быть полезны или нейтральны. Хромосомные и геномные мутации изменяют число и структуру генов, поэтому тоже могут иметь важное эволюционное значение.

Теория вероятностей — это раздел математики, изучающий закономерности случайных событий и позволяющий оценивать вероятность их наступления.

Ответ

1. Сходство особей одного вида объясняется общим генотипом и действием стабилизирующего отбора.
2. Различия проявляются по качественным и количественным признакам; примеры приведены в таблице.
3. Изменчивость по признакам имеет приспособительное значение и помогает растениям выживать в разных условиях среды.
4. Наследственность различий проверяют выращиванием потомства в одинаковых условиях.
5. Эволюционная роль наследственной изменчивости — создание наследственного разнообразия, на котором действует естественный отбор.
6. Примеры мутаций: нейтральные — сворачивание языка в трубочку; вредные — серповидноклеточная анемия; полезные — устойчивость к ВИЧ.