Подробное решение страница стр.330 по биологии для учащихся 10 класса, авторов Захаров В.Б., Мамонтов С.Г. Углубленный уровень 2015
ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ ПОВТОРЕНИЯ
Вопрос 1. На основе каких биологических дисциплин в 70-е гг. прошлого века возникла генетическая инженерия?
Генная инженерия – раздел молекулярной генетики, связанный с целенаправленным созданием вне живого организма новых комбинаций генетического материала, способного размножаться в клетке-хозяине и синтезировать конечные продукты обмена. Она возникла на основе молекулярной генетики.
Вопрос 2. Каковы основные задачи создания трансгенных организмов?
Трансгенные организмы — животные, растения, микроорганизмы, вирусы, генетическая программа которых изменена с применением методов генной инженерии.
Целью создания трансгенных организмов является получение организма с новыми свойствами. Клетки трансгенного организма производят белок, ген которого был внедрен в геном. Новый белок могут производить все клетки организма (неспецифическая экспрессия нового гена) , либо определенные клеточные типы (специфическая экспрессия нового гена) .
Вопрос 3. Какие результаты ожидают учёные от генетически модифицированных прокариот, растений и животных?
Создание генетически модифицированных растений чаще всего выполняется для решения следующих конкретных задач:
1) В целях увеличения урожайности путем повышения:
а) резистентности к патогенам;
б)резистентности к гербицидам;
в) устойчивости к неблагоприятным температурам, невысокому качеству почв;
г) улучшения характеристики продуктивности (вкусовых и питательных качеств, оптимальный метаболизм).
2) В фармакологических целях:
а) получение продуцентов терапевтических агентов;
б) продуцентов антигенов, обеспечения пищевой «пассивной» иммунизации.
ПРОБЛЕМНЫЕ ОБЛАСТИ
Вопрос 1. Вспомните, каким образом можно преодолеть стерильность межвидовых гибридов. Как вы думаете, можно ли использовать эти методы для создания новых пород животных?
Один из главных методов преодоления бесплодия межвидовых гибридов – полиплоидия. При использовании такого метода веретено деления целенаправленно разрушают специальными веществами (к примеру, ядом колхицином), а удвоившиеся хромосомы в результате остаются в одной клетке. Гомологичные хромосомы в кратных наборах родительских особей конъюгируют между собой, что восстанавливает нормальное течение мейоза.
Вопрос 2. Какие проблемы вносит в генетическую инженерию несоответствие в строении генов про- и эукариотических организмов?
Передача генетической информации у прокариот осуществляется как по вертикали (от материнской клетке к дочерней), так и по горизонтали (между клетками одного вида, разных видов, родов, семейств) с помощью механизмов рекомбинации – конъюгации, трансформации, трансдукции, сексдукции, трансфекции, транспозиции. Горизонтально, могут передаваться плазмиды, транспозоны, вирусы. Все они могут захватывать и переносить фрагменты генома.
ПРИКЛАДНЫЕ АСПЕКТЫ
Вопрос 1. Как можно использовать достижения биотехнологии в народном хозяйстве?
Найдены пути использования белка микроорганизмов для кормления сельскохозяйственных животных. Выделены микробные препараты, усиливающие поступление в почву азота из воздуха. Открытие новых методов получения наследственно измененных форм полезных микроорганизмов позволило шире применять микроорганизмы в сельскохозяйственном и промышленном производстве, а также в медицине. Особенно перспективно развитие генной, или генетической, инженерии. Ее достижения обеспечили развитие биотехнологии, появление высокопродуктивных микроорганизмов, синтезирующих белки, ферменты, витамины, антибиотики, ростовые вещества и другие, необходимые для животноводства и растениеводства продукты. В существующих кормовых рационах далеко не всегда достаточно белка, необходимых аминокислот и витаминов. Поэтому необходимо вводить эти вещества в корм в виде тех или иных препаратов, в частности полученных с помощью микроорганизмов. Внимание ученых привлекает вопрос получения кормового белка путем микробного синтеза.
Производство нитрагина и ризоторфина. Эти бактерии в симбиозе с бобовыми культурами способны фиксировать свободный азот атмосферы, превращая его в соединения, легкоусвояемые растением. Микроорганизмы в почве образуют сложный биоценоз, в котором находятся между собой в сложных отношениях.
Вопрос 2. Можно ли в настоящее время вырастить на приусадебном участке сорта плодовых деревьев, выведенные И. В. Мичуриным?
Широко известный в настоящее время сорт славянка получен Иваном Владимировичем при скрещивании антоновки обыкновенной (материнский сорт) и ренета ананасного (отцовский сорт), родина которого Франция. В результате гибридизации прекрасные вкусовые качества ренета, его исключительная ароматичность как нельзя лучше сочетались с зимостойкостью антоновки и весьма значительной лежкостью ее плодов (до весны).
Вопрос 3. Какой вид искусственного отбора применяют хозяева беспородных домашних животных при появлении у них потомства?
При появлении потомства у беспородных животных хозяева применяют индивидуальный искусственный отбор.
ЗАДАНИЯ
Вопрос 1. Объясните, как можно использовать закон гомологических рядов в наследственной изменчивости Н. И. Вавилова в селекционной практике.
Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И.Вавилова. Первым наиболее серьезным исследованием мутаций была работа Н.И.Вавилова по установлению параллелизма в наследственной изменчивости у видов растений, принадлежащих близким таксонам.
На базе обширных исследований морфологии различных рас растительного мира Вавилов в 1920 г. пришел к выводу, что, несмотря на резко выраженное разнообразие (полимофизм) многих видов, можно заметить ряд закономерностей в их изменчивости. Если взять для примера семейство злаков и рассмотреть варьирование некоторых признаков, то окажется, что одинаковые отклонения присущи всем видам.
Закон Вавилова гласит: "Виды и роды, генетически близкие, характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости с такой правильностью, что, зная ряд форм в пределах одного вида, можно предвидеть нахождение параллельных форм у других видов и родов. Чем ближе генетически расположены в общей системе роды и линнеоны, т. е. виды, тем полнее сходство в рядах их изменчивости".
Вопрос 2. Найдите на географической карте различные центры происхождения культурных растений и опишите климатические условия каждого из них.
Перечислим центры происхождения культурных растений:
1) Южноазиатский тропический центр. Тропическая Индия, Индокитай, Южный Китай, острова Юго-Восточной Азии. Исключительно богат культурными растениями (около 1/3 известных видов культурных растений). Родина риса, сахарного тростника, множества плодовых и овощных культур.
2) Восточноазиатский центр. Центральный и Восточный Китай, Япония, остров Тайвань, Корея. Родина сои, нескольких видов проса, множества плодовых и овощных культур. Этот центр тоже богат видами культурных растений — около 20% мирового многообразия.
3) Юго-Западноазиатский центр. Малая Азия, Средняя Азия, Иран, Афганистан, Северо-Западная Индия. Родина нескольких форм пшеницы, ржи, многих зерновых, бобовых, винограда, плодовых. В нем возникло 14% мировой культурной флоры.
4) Средиземноморский центр. Страны, расположенные по берегам Средиземного моря. Этот центр, где располагались величайшие древние цивилизации, дал около 11% видов культурных растений. В их числе маслины, многие кормовые растения (клевер, одноцветковая чечевица), многие овощные (капуста) и, кормовые культуры.
5) Абиссинский центр. Небольшой район Африканского материка с очень своеобразной флорой культурных растений. Очевидно, очень древний очаг самобытной земледельческой культуры. Родина зернового сорго, одного вида бананов, масличного растения нута, ряда особых форм пшеницы и ячменя.
6) Центральноамериканский центр. Южная Мексика. Родина кукурузы, длинноволокнистого хлопчатника, какао, ряда тыквенных, фасоли — всего около 90 видов культурных растений.
7) Андийский (Южноамериканский) центр. Включает часть районов Андийского горного хребта вдоль западного побережья Южной Америки. Родина многих клубненосных растений, и в том числе картофеля, некоторых лекарственных растений (кокаиновый куст, хинное дерево и др.).
Вопрос 3. Расскажите, какие предковые формы растений и животных послужили основой для выведения современных домашних пород и сортов.
Диким предком крупного рогатого скота ученые считают тура, который был распространен в Европе, иногда встречался в Сибири, Китае, Сирии, Северной Африке, Палестине. Тур жил в глухих болотистых местах и в степях. Последняя самка тура пала в Польше в 1627 году. Тур - очень крупное животное, высота в холке достигала до 1200 кг, с узким длинным черепом, с ярко выраженным половым диморфизмом. Междурожье у него было прямое, иногда слегка выпуклое. Лобная и затылочная кости образовывали острый угол. Глазные впадины не выдавались. Рога были сильно развиты. Масть черно-бурая. В старинных литературных источниках тур описывается как животное сильное, смелое и быстрое в движениях.
Диким предком лошадей является лошадь Пржевальского. Ее обнаружил в 1879 году русский ученый Н. М. Пржевальский в Азии (пустыня Гоби). В настоящее время встречается в Монголии. Эта лошадь имеет низкий рост (120-130 см), короткое туловище, грубую голову без челки, с короткими ушами, ноги тонкие с каштанами. Жеребость составляет 340-350 дней. Лошадь Пржевальского скрещивается с домашней лошадью, гибриды плодовиты.
Родоначальником домашней курицы является дикая банкивская. Одомашнивание кур произошло в 1400-1200 годах до н.э. в Индии. Оперение разной окраски. Весят курочки 0,50-0,75 кг, петухи 0,90-1,25 кг. Существуют яйценоские, мясные общепользовательные и бойцовые породы кур.