Какой зародышевый листок обозначен на рисунке. «Четвертый зародышевый листок» позвоночных зародился у низших хордовых. Чем характеризуется явление гетерозиса

Назовите зародышевый листок позвоночного животного, обозначенный на рисунке цифрой 3. Какой тип ткани, и какие органы формируются из него? Зародышевый листок – энтодерма; 2) ткань – эпителиальная (эпителий кишечника и органов дыхания); 3) органы: кишечник, пищеварительные железы, органы дыхания, некоторые железы внутренней секреции.

Картинка 4 из презентации «ЕГЭ по биологии Часть С»

Размеры: 345 х 279 пикселей, формат: png. Чтобы бесплатно скачать картинку для урока биологии щёлкните по изображению правой кнопкой мышки и нажмите «Сохранить изображение как...». Для показа картинок на уроке Вы также можете бесплатно скачать презентацию «ЕГЭ по биологии Часть С.pptx» целиком со всеми картинками в zip-архиве. Размер архива - 2923 КБ.

Скачать презентацию

«Классы позвоночных животных» - Отряд хищные. Отряд насекомоядные. Класс Земноводные. Форма тела зависит от местообитания и особенностей биологии рыбы. Из яиц выходят маленькое, но вполне сформированное животное. Отряд грызуны. Летучие мыши обладают замечательной способностью ориентироваться в воздухе с помощью ультразвуков. Некоторые пресмыкающиеся живородящие.

«Окружающий мир Животные» - Мир животных. Основополагающий вопрос. Цели проекта. Проблемный вопрос. Птицы. Творческое название. Аннотация. Поэтому умирает много рыб, птиц и других животных. О братьях наших меньших. Проект рассчитан на учащихся 3 класса. Состав УМК. Итоговое завершение проекта – обобщающий урок. О проекте. Этапы проекта.

«Классификация животных» - Цель: обобщить и систематизировать знания о строении и разнообразии животных; выявить особенности питания животных. Цель: обобщить и систематизировать знания о строении и разнообразии животных; выявить особенности питания животных. - узнал -задумался -удивился. Тема. «СТРОЕНИЕ И РАЗНООБРАЗИЕ ЖИВОТНЫХ".

«Животные 2 класс» - С помощью жабр рыбы дышат кислородом, растворённым в воде. Корова. Тигр. Звери. Насекомые. Пресмыкающиеся. Зачем нужны домашние животные? Животные, тело которых покрыто скользкой чешуёй. Дикие Звери. Рыбы. Берегите природу! Кто лишний? Животные. Нужно ли такое разнообразие животных? Животные, тело которых покрыто перьями.

Цель урока:

1. Обобщить и синтезировать знания об индивидуальном развитии организмов, используя задания для подготовки к ЕГЭ по данной теме.

2. Отработать навыки решения заданий части В и С2.

Задачи: Формировать навыки работы с заданиями части В иС.

Развивать теоретическое мышление.

Воспитывать ответственное отношение к своему здоровью.

Работа по инструктивной карточке. В которой даны задания которые необходимо выполнить, указания к работе, которую необходимо выполнить и оценивание результата части В – 2 баллами, частьС в зависимости от количества правильных ответов от 1 до 3 баллов.

Ход урока по биологии в 10 классе: «Онтогенез. Подготовка к ЕГЭ».

1. Введение

Жизнь – есть воспроизведение себе подобных через себе неподобных.

Как можно объяснить это изречение? (Да, речь идет о жизненных циклах. Прежде чем особь достигнет способности к репродукции она пройдет рад непохожих друг на друга стадий).

Итак, речь сегодня пойдет об особенностях индивидуального развития организмов.

Заполните схему:

Какими особенностями характеризуется каждый из периодов онтогенеза? Выполните задание №1 в инструктивной карточке.

Задание №1
В6. Установите соответствие между периодами онтогенеза и его особенностями

2. Эмбриональный период развития.

Итак эмбриональный период развития, давайте выполним задание №2 на установление последовательности явлений и процессов, происходящих в эмбриогенезе.

Задание №2.
В7. Установите последовательность явлений и процессов, происходящих в эмбриогенезе.

А) нейруляция

Б) зигота

В) бластула

Г) морула

Д) гаструла

Е) нейрула

Ответ: бгвдае

При подготовке к ЕГЭ следует уделить внимание заданиям части С2, работу с рисунками.

Задание №3
С2. Рассмотрите рисунок и назовите зародышевый листок позвоночного животного, обозначенного цифрой 3. Какие типы тканей и органы формируются из него?

Ответ:

1. Зародышевый листок под цифрой 3 – МЕЗОДЕРМА

2. Из мезодермы формируются ткани – соединительная и мышечная.

3. Из мезодермы формируются органы – опорно-двигательной системы, кровеносной, выделительной и половой систем

Какие органы образуются из эктодермы и энтодермы? Заполните таблицу, поставив знак плюс.

органы

эктодерма

энтодерма

мезодерма

Головной мозг

Почки

Кости и хрящи

Легкие

Кровь

Кишечник

Эпителий кожи

Органы слуха

Пищеварительные железы

Мышечная ткань

В заданиях для подготовки к ЕГЭ встречаются некорректные задания или задания с ошибками (опечатками).

В чем заключается некорректность данного задания?

Задание В6.
Установите соответствие

Структура организма

Зародышевые листки

А) печень

Б) органы чувств

В) скелет

Г) кожа

Д) головной мозг

Е) кровеносная система

Ж) органы слуха

З) спинной мозг

1)Эктодерма

2)Энтодерма

3)Мезодерма

(Различные слои кожи образуются из разных зародышевых листков. Эпителий из эктодермы, дерма и гиподерма из мезодермы).

Давайте подведем итог эмбрионального развития живых организмов. Выполните задание №4.

Задание №4
С2.Найди ошибки в приведенном тексте

1. Онтогенез начинается с момента образования гамет в организме.

2. Гаметы участвуют в оплодотворении.

3. Зигота, образовавшаяся после оплодотворения, делится мейозом.

4. После многократного деления формируется однослойный зародыш.

5. Эмбриональный период развития завершается у позвоночных животных образованием нейрулы.

Ответы: 1. 3. 5.

1. Онтогенез начинается с момента образования зиготы.

3. Зигота, подвергается дроблению, в основе которого лежит митоз.

5. Эмбриональный период развития завершается у позвоночных животных после выхода из яйца или рождения.

Какой из ученых эмбриологов ввел понятие «онтогенез» и в чем еще его заслуга как ученого эмбриолога? (Геккель, вместе с Мюллером открыл биогенетический закон).

3. Постэмбриональное развитие.

Почему стал необходим постэбриональный период развития в онтогенезе?

(У родившейся (или вылупившейся из яйца) особи не всегда полностью сформированы все органы и ткани. Необходимо чтобы образовалась взрослая особь, способная к воспроизводству себе подобных).

Что такое прямое развитие, непрямое или развитие с метаморфозом? (прямое – родившиеся особи имеют все органы, свойственные взрослым организмам, непрямое – новый организм внешне не похожий на взрослую особь, имеет особые личиночные органы).

На какие группы оно делится? (у насекомых с полным и неполным превращением)

В чем заключается преимущество непрямого развития?

Личинки и взрослые особи часто живут в разных условиях (нет конкуренции за место).

Личинки и взрослые особи питаются разной пищей (нет конкуренции за пищу).

Переживание неблагоприятных условий среды (н-р, куколка насекомых).

Выполните задание №5.

В6. Установите соответствие

Организмы

Способы постэмбрионального развития

А) Речной рак

Б) Сизый голубь

В) Уж обыкновенный

Г) Остромордая лягушка

Д) Прыткая ящерица

Е) Медуза

1) Прямое

2) Непрямое

Какая стадия отсутствует у насекомых с неполным превращением?

Для каких насекомых оно характерно?

Работа с информацией на слайде.

Назовите, какие стадии в своем развитии проходит бабочка?

Для каких насекомых характерен такой тип развития?

Выполним задание №6.

В6. Установите соответствие:

Организмы

Типы развития

А) Майский жук

Б) Капустная белянка

В) Клоп водомерка

Г) Зелёная тля

Д) Пчела медоносная Е) Азиатская саранча

Ж) Таракан

1) С полным превращением

2) С неполным превращением

3. Особенности онтогенеза животных.

Онтогенез животных имеет свои отличительные особенности от онтогенеза других организмов.

Задание №7
В3. Какие признаки развития проявляются у животных только в онтогенезе?

1) Одноклеточная стадия

2) Покровительственная окраска

3) Размеры тела

4) Плавательная перепонка

5) Бластула

6) гаструла

Ответ: 2 3 4.

На слайде представлены изображения этапов цикла развития печеночного сосальщика в неправильной последовательности.

Установите последовательность этапов, в цикле развития печеночного сосальщика выполнив задание №8.

Задание №8
В7. Установите последовательность этапов в цикле развития печеночного сосальщика, начиная с яйца

А) Внедрение личинок в организм моллюска.

Б) Выход из яйца личинок с ресничками.

В) Попадание цист в кишечник крупного рогатого скота.

Г) Выход из моллюска плавающей хвостатой личинки.

Д) выход оплодотворенных яиц из кишечника в окружающую среду.

Е) инцистирование личинок.

Ответ: дбагев.

6.Онтогенез человека имеет свои особенности и в эмбриональный (апоптоз клеток возникающих у зародыша на определенном этапе развития) и в постэбриональный период, имеет свои критические периоды.

Выполните задание №8.

В7.Установите последовательность процессов эмбриогенеза при формировании однояйцовых близнецов у человека.

А) развитие двух организмов из нейрулы

Б) гаструляция и формирование трехслойного зародыша

В) образование оплодотворённой яйцеклетки

Г) закладка эмбриональных зачатков у нейрул

Д) дробление зиготы и формирование двух бластул

Ответ: в д б г а

В онтогенезе человека имеются свои критические периоды. Обратите внимание на слайд. И хотелось бы напомнить вам известные рекомендации, позволяющие снизить риск отрицательных влияний на человека в критические периоды онтогенеза.

Содействовать сохранению нормальной экологической обстановки;

Не ухудшать не сейчас ни в будущем экологию родного края;

Не употреблять алкогольные напитки;

Не курить;

Не принимать наркотические средства;

Полноценно питаться;

Заниматься спортом.

Рефлексия:

Подсчитайте результат своей работы (баллы) и оцените его по критериям, сложив результаты всех заданий:

Критерии оценки:

«2» - 0 – 7

«3» - 8 – 11

«4» - 12 – 14

«5» - 15 - 20

И наш урок хотелось бы закончить словами:

Ребенок-это чудо, Божий величайший дар, которым Бог может наградить человека.

Скачать презентацию урока по биологии в 10 классе: «Онтогенез. Подготовка к ЕГЭ».

Назовите зародышевый листок зародыша позвоночного живот-ного, обозначенный на рисунке цифрой 1. Какие типы тканей, органы или части органов формируются из него?

ОТВЕТ: 1)Цифрой 1 на рисунке обозначена эктодерма.2)Из эктодермы образуются нервная система и органы чувств, кожные покровы (и в том числе перья, волосы, чешуя, когти, железы), передний и задний отделы пищеварительной системы (ротовая полость и первая треть пищевода, конечный отдел прямой кишки), наружные жабры.

    Какие процессы происходят в ядре клетки в интерфазе?

ОТВЕТ: Происходит удвоение ДНК, идет усиленный синтез белков, углеводов, РНК, АТФ, увеличивается количество органоидов.

    Раскройте механизмы, обеспечивающие постоянство числа и формы хромосом в клетках организмов из поколения в поколение?

ОТВЕТ: Митоз обеспечивает постоянство числа хромосом в соматических клетках и за счет него он растет. Мейоз образует гаметы с гаплоидным набором хромосом, а при оплодотворении диплоидный набор хромосом, характерный для вида, восстанавливается.

    Объясните, почему при половом размножении появляется более разнообразное потомство, чем при вегетативном .

ОТВЕТ: у потомства при половом размножении комбинируются признаки обоих родителей; причина комбинативной изменчивости – кроссинговер, митоз и случайное сочетание гамет при оплодотворении; при вегетативном размножении потомки сходны друг с другом, имеют большое сходство с родительским организмом, из соматических клеток которого они формируются

4.4. Основы селекции

    Чем характеризуется явление полиплоидии?

ОТВЕТ: Кратным увеличением числа хромосом.

    Чем характеризуется явление гетерозиса?

ОТВЕТ: Ярким проявлением признака у гибридов первого поколения и их высокой жизнеспособностью, которые исчезают во втором поколении.

    Каково значение закона гомологических рядов в наследственной изменчивости Н.И.Вавилова?

ОТВЕТ: Закон позволяет прогнозировать наличие сходных мутаций у родственных видов.

    С какой целью в селекции растений применяют скрещивание особей разных сортов?

ОТВЕТ: Для получения комбинированных сортов, сочетающих в себе полезные признаки обоих сортов, т.е. для получения комбинативной изменчивости и для получения эффекта гетерозиса.

ОТВЕТ: Размножая их вегетативным путем, так как при дальнейшем скрещивании из-за перекомбинирования родительских генов сочетания полезных признаков в потомстве могут исчезнуть.

    С какой целью проводят в селекции близкородственное скрещивание. Какие отрицательные последствия оно имеет?

ОТВЕТ: При близкородственном скрещивании происходит увеличение гомозиготности. Близкородственное скрещивание (самоопыление у растений) проводят с целью создания чистых линий, для закрепления признака. Но при этом в гомозиготное состояние могут перейти и вредные рецессивные гены, что приводит к снижению жизнеспособности потомства или к гибели.

    Для чего проводят межлинейную гибридизацию в селекции растений?

ОТВЕТ : Для получения эффекта гетерозиса.

    Почему эффект гетерозиса проявляется только в первом поколении?

ОТВЕТ : По мнению ученых, причиной гетерозиса считается гетерозиготность потомства. Во втором поколении половина генов переходит в гомозиготное состояние и эффект теряется.

    Почему методы полиплоидии и искусственного мутагенеза, применяемые в селекции растений, не применимы в селекции животных?

ОТВЕТ : Это объясняется особенностями животных: сложное строение (наличие систем органов), сложная взаимосвязь с окружающей средой (нервная система, органы чувств), малая плодовитость по сравнению с растениями, длительное половое созревание и др.

    Что такое искусственный мутагенез и для чего его применяют?

ОТВЕТ: Это процесс и искусственного получения мутаций путем воздействия мутагенных факторов (облучение ультрафиолетовыми и рентгеновскими лучами и др.) с целью получения у потомства полезных мутаций. Особи с полезными мутациями в дальнейшем участвуют при создании новых штаммов микроорганизмов или сортов растений.

4.5. Основы экологии

    Почему у разных животных разная плодовитость?

ОТВЕТ: Чем больше выражена забота о потомстве, тем меньше плодовитость.

    Для всех организмов действует закономерность: чем больше вероятность гибели потомства, тем больше плодовитость.

    Каковы основные факторы-ограничители для растений, для животных, микроорганизмов?

ОТВЕТ: Для растений: нехватка света, воды, минеральных солей, углекислого газа.

    В каких отраслях народного хозяйства используются бактерии?

ОТВЕТ: В пищевой промышленности: для получения напитков, молочно-кислых продуктов, при квашении, солении, виноделии, сыроделии; в фармацевтике: для создания лекарств, вакцин; в сельском хозяйстве: для приготовления силоса, сенажа (кормов для животных), в коммунальном хозяйстве, в природоохранных мероприятиях: для очистки сточных вод, ликвидации нефтяных пятен, в генной инженерии, микробиологии: с помощью них получают витамины, гормоны, лекарства, кормовые белки и т.д.

    Почему существуют редкие и исчезающие виды, если любой организм способен к беспредельному росту численности?

ОТВЕТ: Действуют факторы- ограничители, которые не позволяют восстановить их численность. Особенно хозяйственная деятельность человека ставит под угрозу существование многих видов.

    В чем сущность закона ограничивающего фактора?

ОТВЕТ: Из всех факторов, действующих на организм, наиболее важен тот, значение которого больше всего отклоняется от оптимального (т.е. наиболее угнетающий фактор).

    Школьники для озеленения территории взяли молодые ели из леса, а не из просеки. Посадили все правильно, но потом хвоя побурела и осыпалась. Почему?

ОТВЕТ: Теневые и световые листья имеют отличия в строении, приспособлены к определенной освещенности. После пересадки хвоинки не смогли быстро перестроиться к яркой освещенности и погибли.

    Почему на поверхности водоемов обитают растения с зеленой окраской, а на морских глубинах – красной?

ОТВЕТ: На большие глубины морей проникают не все лучи светового спектра, а только синие и фиолетовые, которые поглощаются красными и желтыми пигментами, поэтому водоросли приобретают красную окраску. На поверхности поглощают зеленые пигменты-хлорофиллы.

    Какие приспособления для экономного расходования воды имеют животные суши?

ОТВЕТ: Перемещение в тень, рытье нор, роговые покровы пресмыкающихся, раковины улиток, хитиновый покров насекомых, накопление жира- источника внутренней воды (верблюды), уменьшение потоотделения, экономия воды при выделении мочи и кала, спячка в период жаркого сезона.

    Можно ли назвать почвой смесь песка, воды, неорганических и органических веществ?

ОТВЕТ: Нет, так как в ней нет живых организмов и почва имеет определенную структуру.

    Почему наземные млекопитающие имеют ушные раковины, а у водных и почвенных- их нет или редуцированы?

ОТВЕТ: Вода и почва имеют большую плотность и звуки в них хорошо распространяются.

    Почему нельзя сжигать весной прошлогоднюю траву и растительный опад?

ОТВЕТ: Могут возникнуть пожары, погибают многие насекомые и беспозвоночные, уничтожаются семена растений, кладки наземно гнездящихся птиц, повреждаются побеги молодых растений, замедляется их рост, усиливается эрозия почвы и в итоге разрушается экологическое равновесие, естественный круговорот веществ.

    Почему сильное «цветение» воды часто приводит к замору рыбы и гибели других обитателей водоема?

ОТВЕТ: После быстрого размножения растения отмирают, и при гниении используется кислород водоема, что приводит к кислородному голоданию и гибели его обитателей, кроме этого, некоторые сине- зеленые водоросли выделяют ядовитые вещества. При бескислородном разложении органических веществ выделяются метан, аммиак, сероводород, которые губительны для всех обитателей.

    Почему растения болот (клюква, багульник), обитающие в условиях повышенной влажности, имеют ряд признаков, характерных для растений засушливых мест (опушенность, восковой налет, мелкие кожистые листья)?

ОТВЕТ: Болотная вода холодная, плохо впитывается корнями, поэтому возникает необходимость уменьшения испарения воды.

    Что произойдет с молодой березой, если ее с весны выращивать в комнатных условиях у окна, обеспечивая весь уход?

ОТВЕТ: Осенью сбросит листья, так как листопад- это приспособление к изменению длины светового дня.

    Какие организмы с какими могут в природе вступить в симбиоз: пчела, подберезовик, актиния, дуб, береза, рак-отшельник, осина, сойка, клевер, подосиновик, липа, клубеньковые бактерии?

ОТВЕТ: Пчела---липа, подберезовик---береза, актиния----рак-отшельник, осина---подосиновик, сойка---дуб, клевер---клубеньковые бактерии.

    Какие организмы являются симбионтами человека, их роль в организме?

ОТВЕТ: Бактерии и простейшие в кишечнике человека, которые помогают перевариванию клетчатки, вырабатывают некоторые витамины. При их отсутствии нарушается пищеварение из-за дисбактериоза.

    Каково значение зеленых растений в жизни рыб?

ОТВЕТ: Обогащают воду кислородом, на растениях откладывают икру, строят из водорослей гнезда для укрытий (колюшка), обитают среди растений, пища для растительноядных рыб, при массовом размножении в малых водоемах могут привести к гибели рыб, некоторые водные хищные растения (например, пузырчатка) питается мальками рыб, их икрой.

    Как можно защитить урожай культурных растений от вредителей без использования ядохимикатов?

(наездников, бактерий и вирусов, птиц, стрекоз, муравьев, божьих коровок).2) Выпуск на природу стерильных (т.е. бесплодных) самцов вредителей (самки после спаривания не дают потомство. 3) Выведение устойчивых к вредителям сортов растений.4) Отпугивание зерноядных птиц, распашка нор грызунов.

    Какие ресурсы относятся к исчерпаемым и невозобновимым?

ОТВЕТ: Нефть, природный газ, уголь, торф, разные виды руд (железные, медные, полиметаллические идр.)

    Почему вредители обитают больше на старых, больных деревьях сосны?

ОТВЕТ: На молодых деревьях выделяется много смолы, в составе которой есть скипидар, отпугивающий вредителей.

    Что произойдет на Земле, если вымрут все организмы, кроме высших растений?

ОТВЕТ : Вымрут и эти растения, так как исчезнет биологический круговорот веществ в природе.

    Какие растения относятся к хищникам?

ОТВЕТ: Росянка круглолистная (на болотах), жирянка обыкновенная, венерина мухоловка, пузырчатка обыкновенная (обитает в воде). Растения-хищники обычно обитают на бедных азотом почвах и поэтому в ходе эволюции перешли к хищничеству, имеют ловчие аппараты.

    Почему от применения гербицидов страдают больше хищники?

ОТВЕТ: Ядовитые вещества обычно не выводятся из организма и передаются следующему звену, накапливаясь от звена к звену. Хищники являются последним звеном в цепях питания и получают большую дозу вредных веществ, что приводит к заболеваниям их организма.

    Каковы преимущества и недостатки применения гербицидов против сорняков?

ОТВЕТ: ПОЛЬЗА: уменьшают затраты ручного труда, снижают число конкурентов культурных растений, повышают урожайность. НЕДОСТАТКИ: ядовиты для животных, полезных насекомых и человека, дорогое производство, действуют только на однолетние сорняки, а корневища многолетних остаются, при неоднократном использовании у сорняков вырабатывается устойчивость.

    Какие изменения могут произойти, если в водоем с растительноядными рыбами случайно попадет икра хищных рыб?

ОТВЕТ: Икра может не выжить; в случае выживания и развития, из-за размножения хищных может уменьшиться численность мирных рыб, но в итоге наступит определенное равновесие в численности всех рыб, так как в экосистеме все изменения идут в направлении установления равновесия (климакса).

    Почему исключение из экосистемы аквариума простейших и моллюсков приводит к резкому нарушению ее равновесия?

ОТВЕТ: Простейшие служат пищей для мелких ракообразных, а те – для рыб, а моллюски - самоочищают воду.

    Зная правило 10 процентов (правило экологической пирамиды), рассчитайте сколько понадобится фитопланктона, чтобы вырос один кит весом 150тонн? (пищевая цепь: фитопланктон---зоопланктон---кит).

ОТВЕТ: 150 000 х 10 х 10= 15 000 000 кг (15 000 тонн)

    Если в лесу на площади 1 га взвесить отдельно все растения, всех животных по отдельности (насекомых, земноводных, рептилий, птиц, млекопитающих), то представители какой группы суммарно будут самыми тяжелыми и самыми легкими?

ОТВЕТ: Исходя из закона пирамиды биомасс, самыми тяжелыми будут растения, самыми легкими - хищные позвоночные (т.е. те кто находится на последних звеньях цепей питания).

ОТВЕТ: Увеличение численности населения Земли, загрязнение Мирового океана, кислотные дожди, аварии на АЭС, «озоновые дыры», парниковый эффект (изменение климата планеты), сведение лесов (особенно тропических), опустынивание, сокращение энергетических ресурсов, загрязнение атмосферы.

    Какие преимущества и недостатки имеют альтернативные источники энергии – солнечная, ветровая, энергия приливов и отливов, электрическая?

ОТВЕТ: Преимущества: они бесплатные, нескончаемые, не наносят вреда окружающей природе.

Недостатки: не могут удовлетворить все энергетические потребности, не на всех территориях их можно использовать, так как зависят от климата и местности.

    Почему в черте города у деревьев заболеваемость больше, а продолжительность жизни меньше?

ОТВЕТ: Повышенное содержание вредных веществ в атмосфере и почве; сильная запыленность, ухудшающая фотосинтез; нарушение воздухообмена и водообмена при строительстве дорог и прокладывании асфальта и вытаптывания; засоленность почвы; механические повреждения деревьев; отсутствие в почве нужного количества питательных веществ из-за нарушения круговорота веществ (опавшая листва не гниет, а собирается и выносится).

    Зимой на дорогах используют соль, чтобы не было гололеда. К каким изменениям в водоемах и почве это приводит?

ОТВЕТ: Соль смывается с дорог в водоемы и в почву, из-за увеличения их засоления растения и почвенные организмы обезвоживаются, что приводит к их гибели.

    Нефть нерастворима в воде и слаботоксична. Почему же загрязнение вод нефтепродуктами считается одним из самых опасных?

ОТВЕТ: Тонкая нефтяная пленка препятствует газообмену между водой и атмосферой, из-за кислородного голодания страдают все обитатели водоема, особенно обитающие на поверхности водоема.

    В чем преимущество замкнутых технологий по сравнению с самыми совершенными очистными сооружениями?

ОТВЕТ: Даже самые совершенные очистные сооружения до конца не могут очистить канализационные и промышленные стоки вод. В замкнутых технологиях вода, используемая в производстве, не попадает в окружающую среду, поэтому не загрязняет ее.

    Сплав деревьев по рекам экономически очень выгоден (не надо строить дороги, тратить топливо на транспортировку). Объясните почему экологи против такой транспортировки, особенно, если деревья не связаны в плоты, а сплавляются поодиночке?

ОТВЕТ: При такой транспортировке часть деревьев тонет, загромождает берега, оседает на излучинах рек, на дно реки попадает большое количество коры и частей бревен. Затонувшие деревья гниют с потреблением большого количества кислорода и выделением разных ядовитых веществ. Это приводит к массовой гибели

рыб и других обитателей (особенно в летнее время).

    Почему сбор металлолома и макулатуры считается важным природоохранным мероприятием?

ОТВЕТ: Вторичное использование сырья уменьшает изъятие его из природы, в результате снижается отрицательное влияние на природу, связанное с добычей сырья, экономится само сырье, энергия, человеческий труд, уменьшается загрязнение окружающей среды отходами.

    Почему ель чувствительна даже к низовым пожарам, когда горит только мох хвоя, трава?

ОТВЕТ: У ели корневая система расположена на поверхности, а нижние ветки - близко к земле, поэтому повреждаются корни и хорошо горят смолистые вещества на ветках.

    Массовое истребление волков в ряде регионов привело к снижению численности копытных, например оленей. Чем это можно объяснить?

ОТВЕТ: Волки выполняют роль санитаров, уничтожают больных и слабых животных, осуществляя роль естественного отбора. Исчезновение волков приводит к распространению болезней среди копытных и снижению их численности

    На площади 10 кв. метров из 700-900 молодых елочек через 20 лет остается 2-3 ели. Каковы причины снижения численности и биологическое значение подобного явления?

    Ученые считают, что перевыпас скота, частые пожары в степных и полупустынных районах Земли служат основной причиной опустынивания этих территорий. Объясните, почему?

ОТВЕТ: Частые пожары уничтожают растительный покров, а органические и минеральные вещества почвы переходят в газообразное состояние и уносятся с ветром, а это обедняет почву. При перевыпасе скота растения не успевают возобновляться и оголяется почва. Эти территории расширяются, усиливается водная и ветровая эрозия. Открытые территории быстрее нагреваются, усиливается испарение, что истощает подземные воды и увеличивает засоление почвы. На открытых территориях изменяется направление воздушных масс, уменьшаются осадки, ускоряется процесс опустынивания.

    Какова роль опушения стеблей, листьев, плодов и семян растений?

ОТВЕТ: Волоски на листьях и стеблях защищают от высыхания, отражая свет, уменьшают радиацию, уменьшают испарение, создавая полузамкнутый слой воздуха. Жесткие волоски и жгучие волоски могут защищать от поедания (крапива). Опушенные плоды и семена легко прикрепляются к шерсти животных или уносятся ветром (одуванчик, тополь и др.)

    С какой целью при прогрессивной посадке деревьев на бедных почвах, грунт заражают специальными видами грибов?

ОТВЕТ: Эти грибы своими грибницами оплетают корни деревьев - возникает микориза, благодаря которой дерево получает воду и соли с огромной поверхности почвы. Дереву не надо тратить много времени, вещества и энергии для создания мощной корневой системы. При пересадке этого дерева на новое место, оно легче приживается.

    Перечислите ресурсы, за которые могут конкурировать близкие виды, как куница и соболь, обитающие на одной территории.

ОТВЕТ: Пища (грызуны, мелкие птицы и др.), место для гнезда (дупла, старые гнезда белок, ворон), охотничья территория, убежища, вода во время засухи.

    Близкородственные виды часто обитают вместе, хотя принято считать, что между ними существует наиболее сильная конкуренция. Объясните, почему в этих случаях не происходит полного вытеснения одним видом другого. Противоречит ли это правилу конкурентного исключения?

ОТВЕТ: Вытеснения не происходит по следующим причинам:- близкие виды занимают разные экологические ниши в одном и том же сообществе (разная пища, способ добывания корма, активность в разное время суток, -избыток ресурса; -ограничивается численность более сильного конкурента третьим видом; -условия среды создают равновесие из-за того, что становятся благоприятными то для одного, то для другого. Поэтому отсутствие полного вытеснения не противоречит правилу конкурентного исключения.

    Хорошо известно, что при составлении букетов нельзя в одну вазу помещать розы и гвоздики, нарциссы и незабудки, розу и резеде (цветы вянут, теряют аромат). Ландыши в букетах губят многие растения. Объясните почему? Каково значение этого явления в жизни растений?

ОТВЕТ: Растения выделяют фитонциды – летучие вещества, угнетающие или губительно воздействующие на другие организмы. Это позволяет им выигрывать в конкуренции.

    Среди лесных птиц и млекопитающих наиболее резким колебаниям подвержена численность семеноядных животных – клестов, белок, кедровок, мышей. Объясните почему?

ОТВЕТ: Это зависит от изменения обилия пищи от года к году. Деревья дают обильный урожай не каждый год, а с перерывами в 4-12 лет. В неурожайные годы наблюдаются массовая смертность и миграции животных, снижается их плодовитость.

    Какие организмы в экосистеме замыкают круговорот веществ в экосистеме, разлагая органические вещества?

ОТВЕТ: Редуценты.

    Почему отношения между лосями и зубрами в экосистеме смешанного леса считают конкуренцией?

ОТВЕТ: Они питаются одинаковой пищей.

    Какие факторы способствуют регуляции численности волков в экосистеме?

ОТВЕТ: Антропогенный, недостаток травоядных (пищи), болезнетворные организмы, внутривидовая и межвидовая конкуренция.

    Каковы причины появления влажного смога в крупных городах?

ОТВЕТ: Высокое содержание в воздухе загрязняющих веществ, пыли, дыма и влажная безветренная погода.

    На поля гречихи часто выставляют ульи с пчелами. Каково значение этого мероприятия в жизни растений?

ОТВЕТ: Пчелы питаются пыльцой и нектаром гречихи, осуществляют перекрестное опыление, что повышает урожайность гречихи. Человек получает двойную пользу: большой урожай гречихи и гречишный мед.

    Почему численность промысловых растительноядных рыб может резко сократиться при уничтожении в водоеме хищных рыб?

ОТВЕТ : Уничтожение хищных рыб приводит к резкому возрастанию численности растительноядных рыб и усилению конкуренции между ними. Это приводит к уменьшению кормовой базы, распространению различных заболеваний, что приведет к массовой гибели рыб.

    Для борьбы с насекомыми-вредителями человек применяет химические вещества. Объясните, как может измениться жизнь дубравы в случае, если в ней химическим методом будут уничтожены все растительноядные насекомые.

ОТВЕТ: Так как растительноядные насекомые в большинстве являются опылителями, их уничтожение приведет к резкому сокращению численности насекомоопыляемых растений. Это может привести к сокращению численности или исчезновению консументов 2-го порядка (насекомоядных). Химические вещества, попавшие в почву могут привести к нарушению жизнедеятельности растений, гибели почвенной микрофлоры и фауны. Все это может привести к серьезным нарушениям экологического равновесия и даже к гибели дубравы.

    Почему сов в экосистеме леса относят к консументам 2-го порядка, а мышей к консументам 1-го порядка?

ОТВЕТ: Мыши питаются растениями, а совы питаются мышами. Консументы 1-го порядка - это растительноядные, а консументы 2-го порядка питаются растительноядными животными.

    В результате лесного пожара выгорела часть елового леса. Объясните, как будет происходить его самовосстановление.

ОТВЕТ: Первыми развиваются травянистые светолюбивые растения. Потом появляются всходы березы, осины, сосны, семена которых попали с помощью ветра, образуется мелколиственный лес. Под пологом светолюбивых деревьев развиваются теневыносливые ели, которые впоследствии полностью вытесняют другие виды деревьев.

    Что служит основой формирования разнообразных сетей питания в экосистемах?

ОТВЕТ: Сеть питания образуется из многообразия взаимосвязанных цепей питания, значит, в основе ее разнообразия лежит разнообразие видов, наличие среди них продуцентов, консументов, редуцентов и разнообразие их пищи (широкая пищевая специализация).

    Каковы свойства биогеоценоза?

ОТВЕТ : Биогеоценоз – открытая, саморегулирующаяся система, обладающая устойчивостью, способная к обмену веществ и энергии. Биогеоценоз – часть биосферы. Она состоит из абиотической и биотической составляющей, характеризуется, продуктивностью, биомассой, плотностью популяций, его составляющих, разнообразием видов. Живыми компонентами биогеоценоза являются продуценты, консументы и редуценты, благодаря которым в нем происходит непрерывный круговорот веществ и превращения энергии.

Биология Биология : Общая биология : 10-11 кл. – М.: ...

Рис. 1. Миграция и дифференциация нервного гребня у мыши. A–C - поперечные разрезы через зародыш вскоре после образования нервной трубки. Клетки нервного гребня окрашены зеленым, другие клетки - синим. A - начало миграции нервного гребня, B - продолжение миграции: потоки клеток нервного гребня пробиваются сквозь мезодерму; C - многие клетки нервного гребня уже достигли своего окончательного положения, а именно - зачатков жаберных дуг (PA, pharyngeal arches). D - фотография более позднего зародыша целиком; в зеленый цвет окрашены производные нервного гребня, относящиеся к периферической нервной системе. E - кишечник с расположенными в нем сплетениями метасимпатической нервной системы, которая тоже является производным нервного гребня; здесь она окрашена красным. F - череп, в основном образованный скелетными производными нервного гребня: кость (красная) и хрящ (синий). Иллюстрация из обсуждаемой статьи в Current Topics in Developmental Biology

У позвоночных животных есть особый эмбриональный зачаток, называемый нервным гребнем (он расположен рядом с нервной трубкой). Из клеток нервного гребня образуется удивительно много разных структур, от некоторых нервных узлов до большей части черепа. Многие современные ученые считают нервный гребень четвертым зародышевым листком, наряду с эктодермой, энтодермой и мезодермой. У ближайших родственников позвоночных - оболочников - есть группа зародышевых клеток, близкая по свойствам к нервному гребню, которая дифференцируется в пигментные клетки покровов. Вероятно, эта группа клеток сохранилась и у позвоночных, значительно расширив набор путей своей дифференцировки. Кроме того, у позвоночных появились новые регуляторные гены с экспрессией, специфичной для нервного гребня; это было облегчено тем, что в их эволюции произошла полногеномная дупликация. Таким образом, две уникальные особенности подтипа позвоночных - полногеномная дупликация и присутствие «четвертого зародышевого листка» - наверняка связаны между собой.

Можно ли свести устройство всех животных к единой схеме? Простого ответа на этот вопрос нет. Все зависит от детальности требуемой схемы и от того, как именно мы ее собираемся использовать. Тем не менее вопрос о наличии у животных «единого плана строения» рассматривался в классической зоологии как важнейший, и между сторонниками разных ответов на него бывали грандиозные споры (см., например: Б. Жуков, 2011. Спор двух истин). И правда, вопрос этот важен - хотя бы потому, что любая наука стремится описывать свои объекты по общему для всех шаблону, а «единый план строения» как раз и мог бы предоставить такой шаблон.

В середине XIX века эмбриология подарила эволюционной науке ценное обобщение, позволившее, по крайней мере, сравнивать сколь угодно разных животных между собой. Было установлено, что зародыш любого (или почти любого) животного, достигнув определенной стадии, делится на устойчивые слои клеток, которые называются зародышевыми листками . Всего зародышевых листков три: эктодерма (наружный), энтодерма (внутренний) и мезодерма (средний). Из эктодермы образуется кожный покров (эпидермис) и нервная система. Из энтодермы образуется кишечник - точнее, пищеварительный тракт - и органы, развивающиеся как его выросты, например печень. Из мезодермы, как правило, образуются опорно-двигательная, кровеносная и выделительная системы.

У некоторых животных (например, у гидроидных полипов, к которым относится пресноводная гидра) есть эктодерма и энтодерма, но мезодермы нет. У двусторонне-симметричных животных, к которым относимся и мы, есть все три зародышевых листка. Животных с двумя зародышевыми листками называют двуслойными (диплобластами), животных с тремя зародышевыми листками - трехслойными (триплобластами).

Автор известного курса общей эмбриологии Б. П. Токин назвал теорию зародышевых листков «самым крупным морфологическим обобщением за всю историю эмбриологии». К рубежу XIX–XX веков эта теория стала общепринятой. Более того, сложилось своеобразное представление о «святости» зародышевых листков, границы которых считались непоколебимыми. Если некоторый орган образуется из одного зародышевого листка, он никогда, ни у какого организма не может образоваться из другого.

Но, как часто бывает, живая природа оказалась объемнее академических схем. В данном случае это выяснилось быстро. В 1893 году американская исследовательница-эмбриолог Джулия Платт (Julia Platt) обнаружила, что некоторые хрящи жаберного аппарата позвоночных развиваются не из мезодермы (как следовало бы ожидать по классической теории зародышевых листков), а из эктодермы. Джулия Платт сделала целую серию работ по прослеживанию судьбы эктодермальных клеток, образующих хрящи. Ее результаты были подтверждены несколькими другими эмбриологами. Но широкого признания это открытие не нашло, в основном из-за чисто догматических сомнений: хрящам «положено» развиваться из мезодермы - значит, развиваться из эктодермы они не могут, и всё тут! Джулия Платт даже не получила постоянной ставки в университете, после чего решила вообще оставить науку. Она занялась общественной деятельностью, стала заметным в штате Калифорния политиком, много сделала для охраны природы, так что человечество в целом тут, может, и не пострадало. Но вот особое происхождение жаберных хрящей стало общепринятым фактом только в конце 1940-х годов, после очень тонких опытов шведского эмбриолога Свена Хёрстадиуса (Sven Hörstadius), усомниться в результатах которых было уже трудно.

Казалось бы, какое значение для нашего мировоззрения может иметь вопрос о том, из каких именно зародышевых клеток формируются жаберные дуги тритона или акулы? Не мелочь ли это? Нет, не мелочь. Потянув, как за ниточку, за данные Платт и Хёрстадиуса, мы оказываемся перед серьезной макроэволюционной проблемой.

Мы уже знаем, что эктодерма - самый внешний из трех зародышевых листков. У позвоночных она делится на две части: (1) покровная эктодерма и (2) нейроэктодерма. Из покровной эктодермы образуется эпидермис, из нейроэктодермы - центральная нервная система. Покровная эктодерма, естественно, одевает тело будущего животного снаружи. Что касается нейроэктодермы, то она сначала представляет собой расположенную на будущей спине нервную пластинку , которая потом погружается, сворачивается и замыкается в нервную трубку . Эта трубка и становится центральной нервной системой, то есть мозгом (спинным и головным).

На самой границе нейроэктодермы и покровной эктодермы у позвоночных находится группа клеток, называемая нервным валиком , или нервным гребнем . Клетки нервного гребня не входят ни в состав нервной трубки, ни в состав эпидермиса. Зато они способны расползаться по всему организму, мигрируя, как амебы, с помощью ложноножек. Именно судьбу клеток нервного гребня и изучала Джулия Платт. Действительно, из них формируются многочисленные структуры, далеко не только нервные. Свен Хёрстадиус в свое время показал, что если у зародыша хвостатой амфибии микрохирургически удалить нервный гребень в передней трети тела, то у него нормально развивается затылок, нормально развиваются ушные капсулы - а всего остального черепа просто нет. Ни большая часть мозговой коробки, ни капсулы органов обоняния, ни челюсти не развиваются без вклада клеток нервного гребня (рис. 2).

Рис. 2. Схема зародыша позвоночного на стадии миграции клеток нервного гребня (поперечный разрез). Внизу в условных областях, принадлежащих эктодерме и мезодерме, показаны типы клеток, которые могут дифференцироваться не из этих тканей, а из нервного гребня. Остеобласты и остеокласты - клетки кости, хондроциты - клетки хряща; остальные пояснения см. в тексте. Изображение с сайта web.biologie.uni-bielefeld.de (с изменениями)

Вот список (наверняка неполный) производных нервного гребня у позвоночных:

  • Нервные узлы спинных корешков спинномозговых нервов (часто их называют просто спинальными ганглиями).
  • Нервные узлы вегетативной нервной системы (симпатической, парасимпатической и метасимпатической).
  • Мозговое вещество надпочечников .
  • Шванновские клетки , образующие оболочку отростков нейронов.
  • Внутренняя выстилка (эндотелий) и гладкомышечный слой некоторых сосудов, в том числе аорты.
  • Ресничные мышцы, сужающие и расширяющие зрачок.
  • Одонтобласты - клетки, выделяющие дентин, твердое вещество зубов.
  • Пигментные клетки покровов: эритрофоры (красные), ксантофоры (желтые), иридофоры (отражающие), меланофоры и меланоциты (черные).
  • Часть адипоцитов - клеток жировой ткани.
  • Парафолликулярные клетки щитовидной железы, выделяющие гормон кальцитонин .
  • Хрящи и кости черепа, в первую очередь его висцерального (глоточного) отдела, в который входят не только жаберные дуги, но и челюсти.

Богатый перечень, не правда ли? Ну, спинномозговые ганглии - это неудивительно: они расположены как раз примерно на месте нервного гребня, клеткам которого в данном случае даже не приходится совершать миграцию. Вегетативные ганглии - тоже ничего удивительного. Они расположены гораздо дальше от спинного мозга, но, в конце концов, это часть нервной системы. И мозговое вещество надпочечников - это фактически вегетативный ганглий, только преобразованный. И шванновские клетки - часть нервной ткани. Но дальше-то в списке идут структуры, не имеющие к нервной системе никакого отношения, притом разнообразные и многочисленные. У человека есть и болезни, вызываемые аномалиями производных нервного гребня, -нейрокристопатии .

Исключительно важен последний пункт списка: череп! Из нервного гребня образуется, собственно, большая его часть (кроме слухового отдела и затылка). Между тем весь остальной скелет - позвоночник, скелет конечностей - образуется из мезодермы. Классическая концепция, согласно которой однотипные органы не должны развиваться из разных зародышевых листков, тут явно дала сбой.

Еще один важный момент: весь список производных нервного гребня относится не к хордовым , а именно к позвоночным . Кроме позвоночных в тип хордовых входят еще две современные группы животных: оболочники и ланцетники . Так вот у них нервный гребень не выражен. Это уникальный признак подтипа позвоночных.

Что же такое нервный гребень? Если это часть эктодермы (как считалось во времена Джулии Платт), то какая-то уж слишком необычная. В 2000 году канадский эмбриолог Брайан Холл (Brian Keith Hall) предложил считать нервный гребень не чем иным, как отдельным - четвертым - зародышевым листком. Эта трактовка быстро распространилась в научной литературе, где нервный гребень сейчас вообще является популярной темой. Получается, что позвоночные - единственные четырехслойные животные (квадробласты).

Четвертый зародышевый листок - такая же важная особенность позвоночных, как, например, случившаяся в начале их эволюции полногеномная дупликация (см., например: Своим сердцем позвоночные обязаны полногеномной дупликации , «Элементы», 17.06.2013). Но как он возник? Американские биологи Уильям Муньос (William A. Muñoz) и Пол Трэйнор (Paul A. Trainor) опубликовали статью о современном состоянии этой проблемы (рис. 1). Пол Трэйнор - видный эмбриолог позвоночных, уже много лет специализирующийся как раз на нервном гребне, так что обзор, подписанный им, точно заслуживает внимания.

По современным данным, от эволюционного древа хордовых первой отошла веточка, ведущая к ланцетнику (см., например:Причина особенностей генома оболочников - детерминированность их эмбрионального развития , «Элементы», 01.06.2014). Оболочники и позвоночные - более близкие родственники; вместе они образуют группу, которая называется Olfactores («животные с органом обоняния»). Раз ланцетник представляет более древнюю ветвь, то у него можно ожидать более древних признаков. Действительно, никаких близких аналогов клеток нервного гребня у ланцетника не найдено. Большинства органов и тканей, которые у позвоночных образуются из материала нервного гребня, в его теле просто нет. Существует одно серьезное исключение: волокна чувствительных спинномозговых нервов ланцетника окружены вспомогательными (глиальными) клетками, очень похожими на шванновские клетки позвоночных. Шванновские клетки - важнейшие производные нервного гребня. Но их аналоги у ланцетника образуются из обычной нейроэктодермы, то есть из материала нервной трубки. Этот пример только подтверждает: никакого нервного гребня у ланцетника нет.

С оболочниками дело обстоит сложнее и интереснее. У асцидии Ciona intestinalis (вполне типичный и хорошо изученный оболочник) аналоги производных нервного гребня есть - это пигментные клетки, содержащие меланин. И их эмбриональный источник расположен как раз «где надо»: на границе нервной пластинки и покровной эктодермы. Особенности индивидуального развития асцидии позволяют проследить судьбу этих клеток очень точно. Прежде чем занять свое место в покровах, они совершают долгую миграцию (иногда сквозь рыхлую мезодерму, а иногда между мезодермой и эпидермисом); все это очень похоже на поведение клеток типичного нервного гребня. Более того, в предшественниках пигментных клеток асцидии экспрессируется антиген HNK-1, специфичный для клеток нервного гребня позвоночных, вплоть до птиц и млекопитающих.

«Нервный гребень» асцидии происходит от определенного бластомера (то есть от определенной клетки раннего зародыша; для асцидии составлена карта раннего развития, где все бластомеры пронумерованы). Интересно, что пигментными клетками становятся не все потомки этого бластомера. Некоторые из них входят в состав мезодермы и могут, например, становиться клетками крови или мышцами стенки тела. Связь нервного гребня и мезодермы изучена пока недостаточно подробно, но она наверняка не случайна. Похоже, здесь мы прикоснулись к довольно тонкому и глубокому эволюционному механизму. У большинства животных пигментные клетки развиваются именно из мезодермы. Скорее всего, так было и у предков асцидии. Затем, в процессе эволюции хордовых, возникающий нервный гребень «перехватил» у мезодермы путь дифференцировки пигментных клеток, начав формировать их из себя. У позвоночных этот процесс продолжился: нервный гребень «перехватил» пути дифференцировки еще и таких традиционно мезодермальных тканей, как хрящ, кость, жировая ткань и гладкие мышцы, причем во всех этих случаях - только частично.

Именно так мог бы проявляться меторизис - процесс изменения границы зародышевых листков, когда один из них частично замещает другой. Это понятие ввел в 1908 году профессор Петербургского (впоследствии Петроградского) университета, академик Владимир Михайлович Шимкевич . Но Шимкевич не знал, что путем меторизиса может образоваться целый новый зародышевый листок. У позвоночных, получается, произошло именно это. Вот чем уникален их план строения.

Скелетная ткань, которая у всех известных нам животных развивается исключительно из нервного гребня - это дентин. К счастью, дентин очень тверд, и он отлично сохраняется в ископаемом состоянии. Например, мы знаем, что представители одной из самых древних групп бесчелюстных позвоночных - Pteraspidomorphi - были буквально закованы в броню из дентина (рис. 3). Видимо, это можно рассматривать как документальное свидетельство того, что нервный гребень у них уже был полностью развит. Но скорее всего, он возник еще раньше.

Рис. 3. Два ископаемых панцирных бесчелюстных из группы Pteraspidomorphi: Anglaspis (сверху) и Pteraspis (снизу). Великолепно развитая покровная «броня» у них состоит из дентина, который, скорее всего, и тогда был производным нервного гребня. Рисунок со страницы kahless28.deviantart.com

Остается еще один интригующий вопрос. Связаны ли между собой два уникальных признака позвоночных: четвертый зародышевый листок и полногеномная дупликация?

Да, такая связь скорее всего есть. Это можно показать на некоторых примерах, несмотря на то, что система генов, управляющих развитием нервного гребня, изучена пока не очень полно. Считается общепризнанным, что в начале эволюции позвоночных произошло подряд два события полногеномной дупликации (whole-genome duplication event, WGD). Дупликация, то есть удвоение всего генома, не может не привести к появлению дополнительных копий генов, в том числе и контролирующих индивидуальное развитие. Пример такого гена - ген FoxD , относящийся к крупному генному семейству Fox . У ланцетника этот ген один. Область его экспрессии включает некоторые участки нервной трубки, а также осевую мезодерму. У асцидии ген FoxD тоже один, поскольку никакой полногеномной дупликации у оболочников не было. Но у асцидии, в отличие от ланцетника, есть зачаток нервного гребня. Ген FoxD экспрессируется и в нем тоже. А у позвоночных генов FoxD становится несколько, и в клетках нервного гребня экспрессируется только один из них - ген FoxD3 . Это - разделение функций, типичное для последствий дупликации. Есть идея, что любая дупликация сама по себе «побуждает» новые копии гена по возможности разделять между собой задачи, чтобы в генной сети не возникало сбоев из-за дублирования (см. Конфликт между копиями удвоившегося гена ведет к избыточному усложнению генно-регуляторных сетей , «Элементы», 10.10.2013).

С другой стороны, можно сказать, что дупликация дала геному позвоночных дополнительные степени свободы, которые пригодились, в частности, при создании нового зародышевого листка. Ведь у асцидии такого разнообразия производных нервного гребня нет и отдаленно; у них это рядовой мелкий зачаток, обеспечивающий формирование единственного типа клеток. У позвоночных этот зачаток «взбесился», захватив огромное количество разных путей дифференцировки вместе с типами клеток, к которым эти пути ведут. А увеличение числа генов явно послужило тут предпосылкой.

В свете этих данных старое наивное представление, что позвоночные устроены сложнее всех других животных, начинает, как ни странно, выглядеть верным. Полногеномная дупликация и новый зародышевый листок - весомые объективные показатели сложности. Еще одним подобным показателем может быть, например, количество регуляторных микроРНК (см. Усложнение организма у древних животных было связано с появлением новых регуляторных молекул , «Элементы», 04.10.2010). Но пример с нервным гребнем даже ярче.

Задание 23 «Анализ текстовой и графической информации»
«Животные»
1. Что обозначено на рисунке цифрами 1,2, 3? Укажите функцию структур 1 и 3.
2.
обозначено буквами А и Б и в чём состоит роль этих структур в жизни животного?
К какому подцарству, типу относят животное, изображённое на рисунке? Что
3.
К какому подцарству, типу относят животное, изображённое на рисун­
ке? Какой процесс изображён на рисунке и в чём состоит его биологическое значение? Укажите
тип деления клетки, который лежит в основе этого процесса.
4.Назовите тип и классы животных, изображённых на рисунках. Укажите два основных признака,
общих для этих животных.

5.Какие организмы изображены на рисунке? В чём заключается биологический смысл их отноше­
ний?
6.Назовите изображённый на рисунке организм и тип, к которому его относят. Что обозначено
буквами А и Б, назовите функции указанных клеток.

7.Рассмотрите скелет птицы, как называются части скелета обозначенные цифрами 1 и 2, какое
значение они имеют.
8.
системе органов относится указанный орган? Какую функцию он выполняет?
Рассмотрите рисунок рака. Какой орган отмечен знаком, к какой
9.Какие черты приспособленности у изображенного организма к среде её обитания? Какие недо­
статки приспособленности?

«Общая биология»
1.Назовите зародышевый листок зародыша позвоночного животного, обозначенный на рисунке циф-
рой 1. Какие типы тканей, органы или части органов формируются из него?

2.
Пользуясь рисунком, определите, какую форму отбора он ил­
люстрирует. Ответ обоснуйте. Изменится ли размер ушей у зайцев в процессе эволюции под дей­
ствием этой формы естественного отбора, и при каких условиях жизни этот отбор будет прояв­
ляться?
3.
Рассмотрите изображенные на рисунке клетки. Определите, какими буквами
обозначены прокариотическая и эукариотическая клетки. Приведите доказательства своей точки
зрения.
4.
происходит в этом органоиде?
Какой органоид изображён на схеме? Какие его части отмечены цифрами 1, 2 и 3? Какой процесс
5.Назовите тип и фазу деления клеток, изображённых на рисунках. Какие процессы они иллю­
стрируют? К чему приводят эти процессы?
6.Какие процессы изображены на рисунках А и Б? Назовите структуру клетки, участвующую в
этих процессах. Какие преобразования далее произойдут с бактерией на рисунке А?

7.
Ответ обоснуйте. Какие процессы происходят в этой фазе?
Определите тип и фазу деления клетки, изображённой на рисунке.
8.Запишите названия частей животной клетки, указанных на схеме. В ответе укажите номер части
и её название, схему клетки перерисовывать не нужно.
9.Запишите названия частей растительной клетки, указанных на схеме. В ответе укажите номер
части и её название, схему клетки перерисовывать не нужно.
10.Какая форма отбора представлена на рисунке? По каким признакам производился отбор?
Какую дополнительную информацию можно извлечь из этого рисунка?

11.
хромосом (n), число молекул ДНК (с) в этот период. Ответ обоснуйте.
Какое деление и какая его фаза изображены на рисунке? Укажите набор

12.Рассмотрите внимательно рисунок и ответьте на вопросы.

1. Что изображено на рисунке?


методами?
13.Рассмотрите внимательно рисунок и ответьте на вопросы.

1. Что изображено на рисунке?
2. Каким методом получено это изображение?
3. Какие преимущества и недостатки есть у этого метода по сравнению с альтернативными
методами?
14.
Назовите зародышевый листок позвоночного животного, обозначенный
на рисунке вопросительным знаком. Какие типы тканей и системы органов формируются из него?
15.Какие органы изображены на рисунке? В чём заключаются их сходство и отличие? К каким

16.Какие органы изображены на рисунке? В чём заключаются их сходство и отличие? К каким
доказательствам эволюции относится данный пример? Укажите четыре критерия.
17.Схема строения какого вещества изображена на рисунке? Какие разновидности этого веще­
ства существуют? В чём состоит его участие в обмене веществ?
18.Во время эксперимента учёный измерял скорость фотосинтеза в зависимости от света. Кон­
центрацию углекислого газа и температуру он поддерживал постоянными. Объясните, почему
при повышении интенсивности света активность фотосинтеза сначала растёт, но начиная с опре­
делённой интенсивности перестаёт расти и выходит на плато (см. график).
19.Во время эксперимента учёный измерял скорость фотосинтеза в зависимости от температуры.
Концентрацию углекислого газа и интенсивность освещения он поддерживал постоянными. Объ­
ясните, почему при повышении температуры активность фотосинтеза сначала растёт, но начиная
с определённой температуры начинает стремительно снижаться (см. график).
20.Объясните график по следующему плану:
1) что отражает график на отрезке от 0 до 1?
2) что происходит с ферментативной реакцией в точке 2?
3) что является ограничивающим фактором для скорости ферментативной реакции?

21.Назовите путь эволюции, изображенный на рисунке цифрой 1. К чему приводит данный путь
эволюции, приведите не менее трех его примеров, характерные для класса Млекопитающие.
22.Определить, какой эволюционный процесс изображен на схеме, что является движущими си­
лами (факторами) данного процесса и какая форма естественного отбора
23.Назовите путь эволюции, изображенный на рисунке цифрой 1. К чему приводит данный путь
эволюции, приведите не менее трех его примеров.
«Человек»
1. Какими цифрами обозначены на рисунке полые вены? Какой цифрой обозначены вены, несущие ар-
териальную кровь? Какой цифрой обозначен сосуд, в который поступает кровь из левого желудочка?

2.Определите, какой буквой на рисунке обозначен орган, отделяющий грудную полость от брюш­
ной, как он называется? Какие другие функции выполняет, какой мышечной тканью образован.
Чем эта ткань отличается от других мышечных тканей?

3.
сунке цифрами 1 и 2, и опишите особенности их строения и функции.
Назовите структуры спинного мозга, обозначенные на ри­
4.
Какая структура изображена на рисунке? Что обозначено цифрами 1 и 3?
5.Назовите структуры сердца человека, которые обозначены на рисунке цифрами 1 и 2. Объясни­
те их функции.

6.
Назовите кости, обозначенные на рисунке бук­
вами А и Б. Укажите, к какому отделу скелета их относят. Каково значение этого отдела скеле­
та?
7.
В. Укажите функции, которые они выполняют.
Назовите слои кожи человека, обозначенные на рисунке буквами А и
8.Рассмотрите модель, которую впервые разработал в 19 веке голландский физиолог Дондерс.
Какой процесс, можно было продемонстрировать с помощью этого устройства? Функцию каких
органов выполняет резиновая мембрана, обозначенная под номером 1? Почему объём мешков, при-
креплённых к стеклянной трубочке, изменяется при изменении положения резиновой мембраны?

9.Рассмотрите схему сердечного цикла на рисунках 1–3. На каком из рисунков изображена фаза
систолы желудочков? В каком состоянии в этот момент находятся створчатые клапаны сердца?
В какие сосуды, в момент систолы желудочков, поступает кровь?

10.
имеет? Объясните выполняемые им функции, исходя из его строения.
11.
Какой орган человека обозначен на рисунке цифрой 4? Какое строение он
Назовите кости, обозначенные на рисунке буквами А и Б. Укажите, к каким отде-
лам скелета их относят.
12.К какому типу ткани относится изображённый на рисунке объект? Какие органы человеческо­
го организма образованы этой тканью? Какими свойствами обладают клетки, образующие эту
ткань?
13.Какой вид травмы показан на рисунке? Какие кости повреждены? Какие меры первой помощи
следует принять в первую очередь?
14
па животных имеет зубы такого строения и как они дифференцируются?
Какие части зуба обозначены на рисунке буквами А, Б, В? Какая груп­

15.Укажите какие отделы зрительного анализатора отмечены на рисунке цифрами 1 и 2, назовите
их функции.
16.
его основная функция?
Где находится дыхательный центр безусловного рефлекса? Какова
«Растения»
1. Какие зоны корня обозначены на рис. цифрами 2, 4, 5? Какие функции они выполняют?
2.Что объединяет и в чём отличие биологических объектов, изображённых на рисунке?

3.Какими цифрами обозначены на рисунке «Цикл развития папоротника» гаплоидные стадии раз­
вития? Назовите их.

8.Какие органы растений обозначены на рисунке буквами А, Б, В? В чём состоит их роль в жизни
растений? Видоизменением какого органа они являются?

9.
относят. Что обозначено цифрами 1, 2? Какова роль этих организмов в экосистеме?
Назовите изображённый на рисунке организм и царство, к которому его
10.Какой орган растения изображён на рисунке? Какие части органа обозначены цифрами 1, 2, 3?
Какие функции в жизни растения он выполняет?
11.К какому классу покрытосеменных относят растение, изображённое на рисунке? Ответ обос­
нуйте. Назовите органы, обозначенные буквами А и Б, и укажите их значение в жизни растения.
12.Рассмотрите и определите биологические объекты, обозначенные цифрами 1 и 2. Назовите два
общих признака в их строении и два признака, по которым они различаются.

13.
му его относят. Что обозначено цифрами 1, 2? Какова роль этих организмов в экосистеме?
Назовите изображённый на рисунке организм и царство, к которо­
14.Какая почка изображена на рисунке? Какие элементы её строения обозначены цифрами 1 и 2?
Какая ткань обеспечивает развитие почки?
15.
са и этого отдела.
К какому отделу и классу относится изображенное растение? Дайте характеристику этого клас-
16.Рассмотрите рисунок. Дайте название изображенным образованиям. Назовите тип взаимодей­
ствия между растением и бактериями. Объясните, что дают друг другу бактерии и растение.