Билет № 11

1. Биологическое значение размножения. Способы размножения, их использование в практике выращивания сельскохозяйственных растений и животных, микроорганизмов.

Размножение обеспечивает самовоспроизведение живых организмов, необходимое для существования вида. В основе размножения лежит генетическая информация, зашифрованная в ДНК.

Размножение может быть бесполое и половое. При половом размножении имеет место половой процесс, заключающийся в обмене клеток генетическим материалом. Чаще всего происходит образование специализированных половых клеток с гаплоидным (одинарным) набором хромосом – гамет с последующим их слиянием – оплодотворением.

Бесполое размножение может происходить путем митоза (у микроорганизмов и других одноклеточных), спорами (у папоротников), почкованием (у гидры), частями организма и вегетативными органами (вегетативное размножение растений). При бесполом размножении обеспечивается быстрое образование многочисленного потомства с теми же признаками, что и у родителей. Что полезно в благоприятных условиях, например, летом у водорослей.

Половое размножение приводит к образованию новых сочетаний генов, что повышает шанс на выживание части потомства при изменении условий среды. Половое размножение делает возможным естественный отбор на основе наследственной изменчивости – основной движущий фактор эволюции.

Человек применяет вегетативное размножение плодовых растений (черенкование смородины, прививка яблони, корневые отпрыски у малины, усы у земляники) для сохранения ценных качеств сорта, которые будут утеряны при половом размножении. Половое размножение у таких растений незаменимо при выведении новых сортов.

При скрещивании разных сортов растений, пород животных возникает явление гетерозиса – гибридной силы. Такое потомство обладает повышенной выносливостью (мул – гибрид осла и кобылы), быстрее растут (бройлерные цыплята), более урожайны (гибриды F1 у огурцов).

2. Позвоночные животные, их классификация. Усложнение млекопитающих в процессе эволюции. Определите место вида лисицы обыкновенной в системе животного мира (тип, класс, отряд, семейство, род).

Тип Хордовых включает подтип Черепные, или Позвоночные. В школьном курсе изучают классы:

1. Хрящевые рыбы,
2. Костные рыбы,
3. Земноводные, или Амфибии,
4. Пресмыкающиеся, или Рептилии,
5. Птицы,
6. Млекопитающие, или Звери.

Классы делятся на отряды, семейства, роды и виды. Название вида состоит из названия рода и видового определения. В науке используется систематика на латинском языке.

Так, систематика лисицы, будет следующая:

Млекопитающие являются группой, продвинутой в эволюционном плане. Они обладают рядом характерных признаков, позволяющих успешно приспосабливаться к окружающей среде:

• Млекопитающие – теплокровные животные, с постоянной температурой тела. Большинство активны круглый год. Высокий уровень обмена веществ достигается наличием альвеолярных легких, четырехкамерного сердца и двух кругов кровообращения.
• Рождают живых детенышей, вскармливают их молоком, характерна забота о потомстве.
• Зубы дифференцированы на резцы, клыки и коренные. Закрепляются в альвеолах.
• Волосяной покров, в коже имеются железы.
• Высокий уровень развития нервной системы, в первую очередь коры больших полушарий, обеспечивает сложное поведение зверей.

3. Раскройте особенности газообмена в легких и тканях, взаимосвязь дыхательной и кровеносной систем. В чем состоит доврачебная помощь при остановке дыхания?

Газообмен в легких заключается в обогащении крови кислородом и удалении из крови углекислого газа. В этом заключается роль дыхательной системы, дальнейшую транспортировку кислорода ко всем клеткам организма осуществляет кровеносная система. При этом кислород связан с гемоглобином, содержащимся в эритроцитах, что придает крови ярко-алый цвет.

В тканях кислород крови используется для так называемого тканевого дыхания: органические вещества окисляются с участием кислорода до углекислого газа и воды, выделяющаяся при этом энергия запасается в виде АТФ. Образующийся при этом углекислый газ уносится кровью и удаляется через легкие.

Остановка дыхания даже на несколько минут лишает ткани кислорода и приводит к необратимым изменениям, прежде всего в клетках головного мозга. В таком случае необходимо производить искусственное дыхание. Оно должно производиться, пока больной не начнет дышать самостоятельно, или до прибытия скорой помощи.

Для этого, если дыхательные пути пострадавшего содержат посторонние предметы или залиты водой, нужно их освободить. Пострадавший укладывается на спину, голова слегка запрокидывается назад. После чего производится вдыхание воздуха способом «рот в рот» или «рот в нос» через носовой платок или специальную маску, имеющуюся в автомобильной аптечке. Частота вдохов 10-12 в минуту для взрослых людей, для ребенка чаще при неглубоком выдохе. (При этом в кровь пострадавшего поступает кислород, содержание которого на выдохе около 16%, а повышенное содержание углекислого газа стимулирует дыхательный центр).

Если несчастный случай произошел при пожаре, пострадавшего выносят на свежий воздух, после возобновления дыхания полезно дать кислородную маску.

Билет № 12

1. Агроэкосистемы, их отличия от природных экосистем. Последствия деятельности человека в экосистемах. Сохранение экосистем.

Экосистемы, создаваемые человеком, отличаются рядом особенностей:

1. Для повышения выхода продукции в них поддерживается низкое видовое разнообразие (уничтожаются сорняки, вредители, конкурирующие виды).
2. Энергия (биомасса), выносимая с продукцией из сообщества, должна возмещаться внесением удобрений, обработкой почвы с затратами энергии ископаемого топлива, орошением и т.д.
3. Культивируемые сорта растений и породы животных созданы в результате селекции для получения максимальной продуктивности и не способны к самостоятельному существованию в живой природе.
4. Все это приводит к тому, что агроэкосистемы неустойчивы, при отсутствии обработки замещаются естественными экосистемами, характерными для данной местности.

Деятельность человека в природных экосистемах обычно нарушает веками сложившееся равновесие и приводит к уменьшению видового разнообразия и устойчивости экосистемы. Такая деятельность должна строиться с учетом возможностей возобновления ресурсов, либо включать специальные мероприятия (посадку леса на вырубках). Задача сохранения биоразнообразия считается приоритетным направлением в охране природы.

Для сохранения экосистем организуются охраняемые природные территории: заповедники, национальные парки. Важно уменьшить негативное воздействие на окружающую среду за счет внедрения безотходных технологий, перевода производства на биотехнологию.

2. Покрытосеменные растения – господствующая группа растений на Земле. Классы покрытосеменных. Среди гербарных экземпляров или живых растений найдите покрытосеменные, принадлежащие к разным классам. По каким признакам вы их отличите?

Покрытосеменные, или Цветковые, в настоящее время распространены по всему земному шару, это один из наиболее крупных отделов растений. Насчитывают около 250 тысяч видов покрытосеменных. Они составляют основную часть растительной биомассы на планете.

Для покрытосеменных характерно наличие таких генеративных органов (служащих для размножения), как цветок и плод. Семязачатки в цветке заключены в завязи пестика. Пыльца попадает на рыльце пестика, после чего происходит двойное оплодотворение.

Покрытосеменные включают классы Двудольные и Однодольные. Как говорит название, в семенах Двудольных имеется две семядоли. Для них характерно сетчатое жилкование и стержневая корневая система с хорошо развитым главным корнем. Бывают исключения, например, подорожник имеет две семядоли, т.е. относится к классу двудольных, но имеет дуговое жилкование, его корневая система мочковатая.

Растения класса однодольных имеют семена с одной семядолей. Для них характерно дуговое или параллельное жилкование, мочковатая корневая система, в которой неразличим главный корень. Среди исключений можно назвать вороний глаз, с сетчатым жилкованием.

3. Объясните роль системы органов дыхания в поддержании постоянства внутренней среды организма человека. Заболевания органов дыхания. Какие меры профилактики позволят вам защитить себя от заболеваний гриппом, ОРЗ, туберкулезом?

Дыхательная система обеспечивает поступление в организм кислорода и удаление некоторых продуктов обмена, главным образом, углекислого газа. Кислород необходим для процессов тканевого дыхания – окисления органических веществ с выделением энергии, запасаемой в АТФ.

Ухудшение экологической ситуации, в первую очередь загрязнение атмосферы, малоподвижный образ жизни, скученность людей в городах создают условия для распространения заболеваний органов дыхания. Одним их наиболее распространенных заболеваний является грипп. Вирус гриппа передается, главным образом, воздушно-капельным путем. У больного появляется слабость, головная боль, боль в мышцах. Грипп может протекать без повышения температуры. При гриппе истончаются стенки кровеносных сосудов, в том числе в легких, поэтому недопустимо принимать аспирин, уменьшающий вязкость крови, т.к. это может приводить к кровоизлияниям в легкие, известны случаи со смертельным исходом. Главную опасность при гриппе представляют осложнения, поражающие разные системы органов, чаще легкие. Лечение должен производить врач, при необходимости назначают антибиотики для предотвращения осложнений (на вирус антибиотики не действуют). Обязателен постельный режим, совершенно недопустимо переносить грипп на ногах, продолжая работать или учиться.

ОРЗ – острые респираторные заболевания, также поражают органы дыхания. Чтобы уберечь себя от гриппа и ОРЗ, следует ограничить посещение массовых мероприятий в период роста заболеваемости, свести к минимуму контакт с больными, чаще проветривать помещения, проводить влажную уборку, соблюдать правила личной гигиены (чаще мыть руки с мылом), пользоваться марлевыми повязками, избегать переохлаждения. Разработаны специальные препараты, снижающие вероятность заражения. Есть мнение, что профилактике гриппа способствует прием препаратов витамина С.

Профилактика туберкулеза: см. билет №9.

Билет № 13

1. Экологические проблемы, их влияние на жизнь человека (парниковый эффект, вырубка лесов, кислотные дожди и другие загрязнения окружающей среды).

Деятельность человека часто приводит к нарушению сложившегося равновесия в природных экосистемах. Разрушение окружающей среды сегодня носит глобальный характер и ставит под угрозу существование человеческой цивилизации. Загрязнение неблагоприятно сказывается на здоровье людей, вызывая рост заболеваний органов дыхания, пищеварения, выделения. Растет число онкозаболеваний (злокачественных опухолей).

Парниковый эффект связан с увеличением поступления в атмосферу углекислого газа при сжигании ископаемого топлива, метана, образующегося при разложении биомассы, и некоторых других газов, препятствующих удалению излишков тепла с земной поверхности через инфракрасное (тепловое) излучение. Это может привести к повышению температуры, вызвать таяние полярных льдов и затопление огромных территорий, расположенных не высоко над уровнем моря. Необходимо всячески снижать потребление энергии, которое в слаборазвитых странах остается высоким из-за несовершенства технологий, их высокой энергоемкости. А в высокоразвитых странах, например, США, считающихся лидером по потреблению энергии на душу населения, большое потребление энергии вызвано потребительским отношением к окружающей среде, стремлением к комфорту, не считаясь с экологическими последствиями.

Разрабатываются технологии, позволяющие перерабатывать отходы, получая удобрения для полей и используя выделяющийся метан на пользу дела (например, для отопления).

Важное значение для уменьшения концентрации углекислого газа в атмосфере имеет сохранение лесов. Вырубка деревьев без проведения лесовосстановления не только лишает нас источника кислорода, древесины, продуктов лесного хозяйства, но и губит среду обитания лесных животных. Необходимо планировать рубку таким образом, чтобы происходило естественное восстановление: оставлять участки зрелых деревьев, семена которых будут прорастать на вырубке. Нужно проводить посадку леса. Лесополосы на сельхозугодьях вносят важный вклад в производство сельхозпродукции, снижая скорость ветра, закрепляя почву корнями, способствуя снегозадержанию и удержанию влаги, давая приют животным, регулирующим численность вредителей сельскохозяйственных культур.

Причиной кислотных дождей является сжигание каменного угля, содержащего серу, и выброс в атмосферу соединений азота и фосфора. Кислотные дожди вызывают разрушение зданий из мрамора и известняка, гибель растительности, в первую очередь хвойных лесов, делают дождевую воду непригодной для бытовых целей, создают угрозу здоровью человека. Необходимо строительство очистных сооружений для предотвращения поступления вредных веществ в атмосферу, внедрение безотходных технологий, использующих соединения серы для производства серной кислоты и т.п. Разработка экономически эффективных альтернативных источников энергии (использующих энергию солнечного света, ветра и др.)

2. Усложнение растений в процессе эволюции, классификация покрытосеменных. Определите место вида ландыша майского в системе растительного мира (отдел, класс, семейство, род).

Усложнение растений в процессе эволюции шло по следующим направлениям:

• дифференцировка клеток, образование тканей, отличающихся строением и функциями: образовательная, покровная, механическая, всасывающая, проводящая, ассимиляционная (осуществляющая фотосинтез);
• возникновение специализированных органов: побега, включающего стебель, листья, генеративные органы, и корня;
• уменьшение в жизненном цикле роли гаметофита (гаплоидного поколения) и возрастание – у спорофита (диплоидного поколения);
• переход к размножению семенами, что не требовало наличия воды для оплодотворения;
• специальные приспособления у покрытосеменных для привлечения насекомых-опылителей.

Отдел покрытосеменных включает классы двудольные и однодольные. В школьном курсе изучаются следующие систематические категории: семейство, род, вид. Классификация ландыша майского:

3. Используя знания об иммунитете, объясните, с какой целью человеку делают прививки и вводят сыворотки. Как можно повысить защитные свойства организма? Как защитить себя от ВИЧ-инфекции и заболевания СПИДом?

Иммунитет – защитная реакция организма на чужеродные тела и вещества. Иммунитет бывает естественный: врожденный или приобретенный в течение жизни.

Для выработки устойчивости к заболеванию формируют искусственный иммунитет, вводя человеку ослабленную культуру микроорганизмов. При этом в организме вырабатываются антитела. При последующем заражении это позволяет организму успешно бороться с инфекцией. Такой искусственный иммунитет называют активным. Первой в истории прививкой было оспопрививание.

Если заражение или проникновение яда (при укусе змеи) уже произошло, человеку вводят сыворотку, содержащую готовые антитела, которые способствуют нейтрализации неблагоприятного воздействия. Иммунитет в результате введения сыворотки называется пассивным.

Защитные свойства организма повышаются при закаливании, занятиях физкультурой, правильном питании, содержании в пище достаточного количества витаминов. Реже болеют люди с уравновешенной нервной системой, увлеченные, настроенные оптимистично.

СПИД (синдром приобретенного иммунодефицита) – заболевание, разрушающее иммунную систему организма в результате заражения ВИЧ (вирусом иммунодефицита человека). ВИЧ передается через кровь и при половых контактах. Чтобы не заболеть СПИДом, следует категорически исключить из жизни наркотики, случайные половые связи, не злоупотреблять алкоголем, лишающим человека способности контролировать свои поступки. Не допускать пользования общими шприцами, иглами, а в парикмахерской – бритвой, маникюрными принадлежностями, не прошедшими дезинфекцию (для этого необходимо 25 минут выдержать в спирте или одеколоне).

Билет № 14

1. Биосфера – глобальная экосистема, ее границы. Живое вещество биосферы. Роль человека в сохранении биоразнообразия.

Биосфера – оболочка Земли, населенная живыми организмами. Включает все экосистемы, имеющиеся на планете. Жизнь обнаружена в самых глубоких океанских впадинах, в нефтяных месторождениях (анаэробные бактерии, питающиеся парафинами нефти). Верхняя граница биосферы ограничена высоким ультрафиолетовым излучением в верхних слоях атмосферы, глубина обитания в почве – высокой температурой нижележащих слоев земной коры.

Живое вещество биосферы оказывает колоссальное влияние на все процессы, участвуя в процессах круговорота веществ и энергии. Достаточно вспомнить образование запасов кислорода в атмосфере и озонового экрана, запасов известняка в океанах.

Устойчивость сообществ, входящих в биосферу, зависит от их видового многообразия. Снижение численности одного вида не оказывает серьезного влияние на сообщество в целом, если роль выбывшего вида «берут на себя» имеющиеся имеющиеся виды со сходными потребностями. Поэтому сохранение всего многообразия видов в экосистемах и биосфере в целом – биоразнообразия, ставится главной задачей сегодняшнего дня в области охраны природы. Поскольку существенный вред, наносимый человеком природной среде, ставит под угрозу существование многих видов в результате прямого истребления или разрушения местообитаний, необходима согласованная целенаправленная деятельность всех государств для сохранения биоразнообразия как залога устойчивого развития цивилизации и сохранения природы.

2. Приемы выращивания культурных растений, их научное обоснование. Объясните, почему минеральные удобрения необходимо вносить строго по норме и не хранить под открытым небом.

Рекомендуется перекопать почву с осени, при этом верхний слой с травой укладывается на низ борозды, потом укладывается навоз, после чего заваливается землей. Внесенная в почву органика начнет разлагаться, повышая плодородие почвы. Также с осени вносятся фосфорные удобрения, поскольку они медленно растворяются, взаимодействуя с почвенными кислотами.

Если перекопка (вспашка) почвы производится весной, после этого почву желательно заборонить, это разрушает капилляры в верхнем слое почвы и способствует сохранению влаги.

При наличии золы, ее вносят весной, т.к. калийные соли, содержащиеся в ней, вымываются водой очень быстро. Весной вносят и азотные удобрения. Можно вносить удобрения в растворенном виде во время вегетации (роста растений). Это обеспечивает их максимальное усвоение корневой системой. В любом случае удобрения вносятся строго по норме. Избыток удобрений может обжечь корневую систему, избыток азота задерживает созревание плодов. Кроме того, многие растения при избытке азота способны накапливать нитраты в зелени, плодах, клубнях. Такая продукция опасна для здоровья и должна выбраковываться. Недопустимо хранение удобрений под открытым небом, т.к. с дождями и талыми водами удобрения попадают в водоемы, накапливаются в цепях питания, вызывают бурное развитие водорослей, после массовой гибели которых может наступить нехватка кислорода в воде и гибель рыбы.

Выращивание рассады томатов, перцев, капусты и др. позволяет получать урожай раньше, также применяется выращивание теплолюбивых культур в теплицах. Рассаду лучше выращивать в торфяных горшочках, что сохраняет корневую систему от повреждений, улучшает приживаемость.

При высадке рассады в горшочки, кончик корня прищипывается, что способствует образованию более густой корневой системы за счет образования придаточных и боковых корней.

Весенняя обрезка верхушек малины на 1/7-1/5 длины способствует росту боковых побегов и увеличению урожая ягод.

Полив лучше производить реже, но обильно. При этом вода проникает в более глубокие слои почвы. Между поливами проводят рыхление, разрушая корку с многочисленными капиллярами.

При использовании ядохимикатов, нужно строго соблюдать указанные сроки обработки, необходимые для разрушения ядов до начала сбора урожая.

Выкопанный картофель просушивают перед уборкой на хранение. Морковь и свёклу, наоборот, закладывают на хранение не допуская высыхания, это способствует более длительному хранению корнеплодов.

Семенной картофель после сортировки желательно подержать на свету. Позеленевшие клубни ядовиты, меньше поражаются болезнями и вредителями.

Эффективное использование почвы предусматривает севооборот: определенное чередование сельскохозяйственных культур на участках. Это способствует сохранению плодородия почвы (определенные культуры поглощают преимущественно те или иные элементы, севооборот позволяет почве восстановиться; бобовые обогащают почву азотом и т.д.), предупреждает размножение вредителей.

3. Раскройте роль желез внутренней секреции в организме человека. К чему приводят нарушения в деятельности эндокринной системы (щитовидной железы и надпочечников)?

Железы внутренней секреции выделяют продукты непосредственно в кровь, в отличие от желез внешней секреции, имеющих для выведения секрета специальные протоки. Железы внутренней секреции участвуют в гуморальной регуляции, обеспечивая постоянство внутренней среды организма – гомеостаз. Выделяемые ими активные вещества – гормоны, оказывают влияние не на все клетки организма, а на клетки-мишени, ответственные за ту или иную функцию.

Щитовидная железа расположена на шее, в области верхней части трахеи. Участвует в регуляции обмена веществ. Для нормальной деятельности железы необходим йод, который она поглощает из крови.

При удалении или недоразвитии щитовидной железы, при недостатке йода (железа может разрастаться) наблюдается задержка роста, понижение интеллектуальных способностей (кретинизм), отёчность, вялость. При нехватке йода полезно употреблять в пищу морепродукты: морскую капусту, рыбу и пр., йодированную соль.

При повышении функции щитовидной железы возникает базедова болезнь, при этом характерно разрастание железы (зоб), пучеглазие, усиливается возбудимость нервной системы, развивается общее похудание, ускоряется ритм сердечной деятельности, повышается температура.

Надпочечники вырабатывают адреналин (усиливает обмен веществ, повышает кровяное давление) и ряд гормонов, регулирующих минеральный, белковый, углеводный обмен. При нарушении функций надпочечников может иметь место похудание, утомляемость, мышечная слабость, снижение кровяного давления.