Подробное решение параграф § 16 по биологии для учащихся 9 класса, авторов Вахрушев А.А., Бурский О.В., Раутиан А.С., Родионова Е.И. 2016
Вопрос 1. Что вас удивило? Какой возникает вопрос?
Удивило то, что маленький, похожий у разных видов сперматозоид несет в себе всю информацию для возрождения «новой» жизни, приспособленной к определенным условиям среды.
Как из половых клеток за короткое время развивается организм с таким разнообразием признаков?
Вопрос 2. Где находится главное хранилище наследственных задатков? (§ 6, 7)
Главное хранилище наследственных задатков находится в ДНК клетки.
Что такое зигота? (§ 15)
Зигота – клетка, образующаяся в результате слияния гамет разного пола; оплодотворенное яйцо.
В каких случаях употребляют понятия «рост» и «развитие»? (Жизненный опыт)
Понятие «рост» употребляется для оценки высоты человека от пола. А понятие «развитие» употребляется для оценки способностей человека.
Как распределяются гомологичные хромосомы между дочерними клетками в процессе мейоза? (§ 9)
Дочерние клетки, образовавшиеся в результате первого деления мейоза, имеют набор 1n2c, т.е. уже являются гаплоидными. Однако каждая хромосома такой клетки состоит не из одной хроматиды, как должно быть у молодой клетки, вступающей в новый клеточный цикл, а из двух – как в зрелой клетке, готовой к делению. Следовательно, клетки с набором 1n2c не смогут нормально пройти клеточный цикл (и, прежде всего, репликацию в S-периоде). Поэтому практически сразу после первого деления мейоза начинается второе, в ходе которого происходит расхождение сестринских хроматид с образованием "нормальных" однохроматидных хромосом, характерных для молодых дочерних клеток.
Вопрос 3. В чём состоят изменения, происходящие в ходе развития организма человека? Какие стадии индивидуального развития вы уже прошли, а какие вам предстоит пройти?
Развитие как рост. Под ростом понимается процесс количественного изменения (накопления) внешних признаков объекта, измеряемых в высоте, длине, ширине, толщине, весе и т.п.
Развитие как созревание. Под созреванием понимается редукция, свертывание развития к морфологическим изменениям, протекающим под непосредственным управлением генетического аппарата.
Развитие как совершенствование. Это определение часто используется в педагогике и носит телеологический характер, т.е. в нем изначально предполагается наличие цели (телео), в качестве которой выступает некая «совершенная», т.е. самая лучшая, образцовая, идеальная форма развития.
Развитие как качественное, структурное изменение. Определение развития через качественные изменения связано с пониманием объекта как системы. Если за основу определения берется существенное улучшение (ухудшение) его структуры, то мы тем самым возвращаемся к определению развития через совершенствование, сохраняя его недостатки.
Развитие как количественно-качественное изменение. В предыдущем случае за основу был взят качественный характер изменений, а количественный нивелировался. Так, например, рост можно рассматривать как количественное изменение, но и в нем выделяются какие-то качественные переходы.
I. Эмбриональный период
II. Постэмбриональный период:
• Новорожденность
• Младенчество (первый год жизни)
• Раннее детство (2 - 3 год жизни)
• Дошкольный возраст (4 - 6 лет)
• Школьный возраст (7-12 лет)
• Юность (13-19 лет)
• Ранняя зрелость (20-30 лет)
• Средняя зрелость (30 - 70 лет)
• Зрелость (более 70 лет)
Временные рамки, названия могут несколько отличаться.
Вы находитесь в этапе юности постэмбрионального периода.
Вопрос 4. Как развитие лягушки связано со средой обитания? Куда исчезает хвост головастика в период метаморфоза?
Лягушка относится к крупнейшему отряду земноводных, насчитывающего около 6000 современных и 84 ископаемых видов. Среда обитания бесхвостых на всех стадиях развития включает пресноводные водоёмы, а для взрослых особей — дополнительно сушу, кроны деревьев и подземные норы. Наиболее характерный способ передвижения бесхвостых представляет собой прыжки, но разные виды освоили дополнительные способы: ходьбу и бег, плавание, древолазание, планирование. Живут лягушки в сырых местах: в болотах, влажных лесах, на лугах, по берегам пресноводных водоемов или в воде, развитие личинок происходит в воде. Поведение лягушек во многом определяется влажностью. В сухую погоду некоторые прячутся от солнца, зато после его захода или в мокрую, дождливую погоду наступает время их охоты. Другие живут в воде или у самой воды, поэтому они охотятся и днем.
Для Приспособления для жизни в воде и наземно-воздушной среде жизни лягушка имеет: веки, барабанные перепонки, конечности, длинные, мощные задние ноги, влажная гладкая кожа, глаза и ноздри на верхней стороне головы, плавательные перепонки между пальцами, сочетание легочного и кожного дыхания, оплодотворение и развитие личинки в воде.
В конце метаморфоза рассасывается хвост. Его ткани идут на развитие и увеличение конечностей.
Вопрос 5. Для каких отрядов насекомых характерны эти два типа развития?
Прямокрылые (например, кузнечик) и чешуекрылые (например, бабочки).
Вопрос 6. Сравните онтогенезы насекомых и позвоночных (человека, лягушки). В чём их сходство и различие?
Постэмбриональное развитие. Постэмбриональный период – это период после рождения или выхода из яйцевых или зародышевых оболочек.
Для человека характерно прямое развитие. В этом случае рождается организм, в котором заложены все основные органы, присущие взрослому организму, только он меньше.
Из насекомых в данном случае представлен тутовый шелкопряд. Для этого насекомого характерно непрямое развитие с полным метаморфозом. Как и для лягушки. При непрямом развитии или развитии с метаморфозом из яйца выходит личинка, которая самостоятельно питается и имеет более простое строение, чем взрослая особь. Личиночных стадий может быть несколько. Если зародышевый период заканчивается рождением личинки, которая иногда даже отдаленно не напоминает взрослый организм, то говорят о полном превращении.
Стадии онтогенеза. Постэмбриональный период животных также имеет свои стадии. Первый период роста и формирования, второй – период зрелости (в этот период происходит размножение организмов), третий период – период старости, который заканчивается смертью.
В онтогенезе человека стадии постэмбрионального периода следующие: ювенильный, зрелый (пубертатный), период старости, завершающийся естественной смертью.
Продолжительность жизни. Самая короткая продолжительность жизни имаго среди насекомых у бабочки Соленобия (Solenobia triquetrella) из семейства Мешочницы (Psychidae). Живет самка Соленобии всего несколько минут. Продолжительность жизненного цикла 17-летней периодической цикады Magicicada septendecim составляет, как следует из названия, 17 лет.
Известны случаи, когда земноводные жили в неволе очень долго. Так, серая жаба доживала до 36 лет, квакша - 22, гребенчатый тритон - 28, чесночница - И,1 травяная лягушка - 18, жерлянка до 29 лет и т. д. В природе продолжительность жизни амфибий во много раз меньше. В природе максимальная продолжительность жизни взрослой особи составляет примерно10 лет, а учитывая стадию головастика (у некоторых видов длится около 4 лет), жить лягушки могут дольше.
В мире средняя продолжительность жизни человека составляет 71,0 год (68,5 лет для мужчин и 73,5 года для женщин). А максимальная продолжительность жизни у женщин может составлять 115,7 лет. Мужчины живут меньше: предельный возраст жизни — 114,1 лет.
Вопрос 7. Найдите пример омоложения дуба на рисунке. Какие ещё примеры вы знаете, когда из малой части может восстановиться целое?
Скорее всего, омоложение дуба происходит, когда на пне вырастает новый побег. Из семени прорастает новый дуб, а не омоложается старый.
При размножении вегетативным способом растений: частями растения; при прививании прививок растению может вырасти целый организм.
Вопрос 8. Найдите подтверждение закона Бэра на рисунках, приведённых в этом параграфе.
- зародыш любого вида животных по мере развития становится все менее похожим на зародышей других видов и не проходит через поздние стадии их развития;
- зародыш высокоорганизованного вида может обладать сходством с зародышем более примитивного вида, но никогда не бывает похож на взрослую форму этого вида.
Вопрос 9. Что такое онтогенез? Назовите основные стадии развития человека.
Онтогенез, или индивидуальное развитие, - индивидуальное развитие организма, начинающееся с момента образования зиготы или начала жизни вегетативного органа, деления материнской особи и заканчивающееся смертью.
Стадии развития человека это условное разделение человеческой жизни на несколько возрастных периодов. Обычно выделяют: 1) новорожденность; 2) грудной возраст; 3) детство (детский возраст); 4) подростковый возраст; 5) юношеский возраст; 6) зрелость (зрелый возраст); 7) пожилой возраст; 8) старость (старческий возраст); 9) долгожители. Существуют различные модификации возрастных периодизаций (выше была предложена чуть-чуть другая).
Вопрос 10. В чём преимущества и недостатки развития с метаморфозом?
— личинка самостоятельно растет, накапливая клеточный материал для дальнейших превращений. В результате снижаются затраты материнского организма на развитие каждого потомка, что позволяет увеличить численность потомства;
— личиночные формы и взрослые организмы, как правило, обитают в разных условиях среды и используют разные источники питания, что снижает интенсивность борьбы за существование между молодыми и зрелыми формами;
— свободноживущие личинки прикрепленных или паразитических форм способствуют расселению вида.
Недостатки – затруднена забота взрослых о личинках, развитие замедленно, стадия метаморфоза (часто это куколка, личинка) очень уязвима.
Вопрос 11. О чём говорит закон зародышевого сходства?
Закон зародышевого сходства говорит о том, что зародыши различных видов млекопитающих сходны между собой, причем наибольшее сходство прослеживается на ранних стадиях развития.
Вопрос 12. Что такое биогенетический закон?
Биогенетический закон сформулирован в 1864 г. немецкими зоологами Ф. Мюллером и Э. Геккелем, согласно которому каждая особь в своем индивидуальном развитии (онтогенезе) повторяет историю развития своего вида (филогенез), т. е. онтогенез есть краткое повторение филогенеза. В ХХ в. формулировка этого закона была уточнена в свете работ отечественных ученых – А. О. Ковалевского, А.Н. Северцова, И. И. Шмальгаузена. Было доказано, что в онтогенезе повторяется строение не взрослых стадий предков, а их зародышей. В онтогенезе организмов закладываются новые пути их исторического развития – филогенеза.
Вопрос 13. Случайно ли сходство гусеницы с червём?
Возможно, что не случайно. Возможно, что чешуекрылые в своем развитии проходят стадию развития своих предковых форм (червей).
Вопрос 14. Почему эмбрион человека проходит стадию сплошного волосяного покрова?
В эмбриональном развитии человека повторяются многие признаки других позвоночных животных. Образование жаберных щелей и хвоста в начальных стадиях эмбрионального развития или наличие у 5—6 месячного плода нежного волосяного покрова подтверждают это.
Вопрос 15. Почему сходны начальные стадии развития чешуи рептилий и перьев птиц?
Начальные стадии эмбрионального развития пера сходны с развитием чешуи. Перья возникли в результате эволюционных преобразований чешуи.
Вопрос 16. Что, в соответствии с законом Бэра, должно формироваться раньше в развитии человека: жаберные щели или волосяной покров?
Конечно, жаберные щели. Они появляются на 3-ей неделе развития плода и исчезают к концу 2-го месяца внутриутробного развития. А волосяной покров появляется на 5-ом месяце развития плода и исчезает к концу 7-го месяца внутриутробного развития.
В эволюционном развитии сначала появились рыбы, а затем произошел выход животных на сушу, у которых со временем и появился волосяной покров.