Тема: Биохимические процессы в клетке

1. Какую длину имеет ген, кодирующий инсулин, если известно, что молекула инсулина имеет 51 аминокислоту, а расстояние между нуклеотидами в ДНК составляет 0,34 нм?
2. В какой последовательности нуклеотидов в и-РНК и гене закодирована последовательность аминокислот в белке:      ...–лиз-про-мет-вал-гли–...
3. Назовите аминокислоты молекулы белка, который синтезируется на основе информации, закодированной в молекуле ДНК нуклеотидами:    ...– ТЦТЦЦЦАААААГАТА– ...    Как отразиться на строении белка удаление из молекулы ДНК пятого нуклеоида?
4. Сколько нуклеотидов содержат гены (обе цепи ДНК), в которых запрограммированы белки из 100 аминокислот? Объясните ответ.
5. Участок и-РНК имеет такую последовательность нуклеотидов:   ...–УЦУЦГГААЦАУГГЦЦ–...  Определите последовательность нуклеотидов в гене и последовательность аминокислот в белке.
6. Белок состоит из трех аминокислот – валина, серина и метионина. Укажите причины, по которым может произойти замена одной из аминокислот. Постройте цепочку нуклеотидов в и-РНК и гене. Свои выводы подтвердите примерами.
7. Сколько молей глюкозы должно подвергнуться расщеплению, чтобы синтезировать 100 молей АТФ при аэробном и анаэробном процессах разложения глюкозы. Приведите расчеты. Сколько молей кислорода при этом израсходуется?
8. В процессе диссимиляции произошло расщепление 10 молей глюкозы. Анаэробному расщеплению подверглось 7 молей; остальное – аэробному. Какой процесс более энергетически выгоден? Почему? Подтвердите расчетами. Сколько и каких продуктов выделится в каждом из процессов?
9. В процессе аэробного расщепления глюкозы выделилось 100 молей АТФ, а в процессе анаэробного расщепления – 50 молей. Сколько молекул глюкозы (всего) вступило в реакции диссимиляции, сколько молей молочной кислоты и углекислого газа образовалось?
10. В ходе аэробного расщепления глюкозы образовалось 76 молей АТФ. Сколько молекул глюкозы расщепилось в этом процессе? Сколько молекул глюкозы должно подвергнуться анаэробному расщеплению, чтобы выделилось такое же количество молей АТФ? Какие продукты помимо указанных образуются в ходе этих реакций?

Тема: Генетика

Моногибридное скрещивание

При полном доминировании (аутосомное наследование)

1. Светловолосая женщина, родители которой имели черные волосы, вступает в брак с черноволосым мужчиной, у матери которого светлые волосы, а у отца черные. Единственный ребенок в этой семье светловолосый. Какова была вероятность появления в семье ребенка именно с таким цветом волос, если известно, что ген черноволосости доминирует над геном светловолосости?
2. У супругов, страдающих дальнозоркостью, родился ребенок с нормальным зрением. Какова вероятность появления в этой семье ребенка с дальнозоркостью, если известно, что ген дальнозоркости доминирует над геном нормального зрения?
3. В медико-генетическую консультацию обратилась молодая женщина с вопросом: как будут выглядеть уши ее будущих детей, если у нее прижатые уши, а уши ее мужа несколько оттопыренные? Мать мужа — с оттопыренными ушами, а его отец — с прижатыми ушами. Известно, что ген, контролирующий степень оттопыренности ушей, — доминантный, а ген, ответственный за степень прижатости ушей, — рецессивный.
4. В семье здоровых супругов родился ребенок-альбинос. Какова была вероятность того, что такой ребенок появится в этой семье, если известно, что бабушка по отцовской и дедушка по материнской линии у этого ребенка также были альбиносами? Возникновение альбинизма контролирует рецессивный ген, а развитие нормальной пигментации — доминантный ген.
5. Молодые родители удивлены, что у них, имеющих одинаковую (II) группу крови, появился непохожий на них ребенок с I группой крови. Какова была вероятность рождения такого ребенка в этой семье?
6. После перенесенной операции младшему ребенку из многодетной семьи требуется донорская кровь. Каждый член этой семьи готов сдать свою кровь. Но действительно ли любой из них может стать донором в данном случае? Известно, что родители этого ребенка со II и III группами крови, а у самого прооперированного малыша II группа крови.
7. Несмотря на все предостережения врачей, резус-отрицательная женщина, состоящая в браке с резус-положительным мужчиной, в роду которого, насколько известно, резус-отрицательных людей среди близких и дальних родственников вроде бы не наблюдалось, все-таки рискнула прервать свою первую беременность. Какова вероятность возникновения резус-конфликтной ситуации в случае, если женщина захочет когда-либо обзавестись потомками и решит сохранить вторую и (или) последующие беременности? Известно, что ген резус-положительности — доминантный, а ген резус-отрицательности — рецессивный.
8. Резус-положительная женщина, мать которой была резус-отрицательной, а отец — резус-положительным, вышла замуж за резус-положительного мужчину, родители которого были резус-положительными людьми. От данного брака появился резус-отрицательный ребенок. Какова была вероятность рождения такого ребенка в этой семье, если известно, что ген резус-положительности — доминантный ген, а ген резус-отрицательности — рецессивный ген?
9. Родители имеют 1 и 2 группы крови. Какие группы крови можно ожидать у их детей?
10. У отца первая группа крови, у матери - вторая. Могут ли дети унаследовать группу крови отца?
11. У томатов ген, обуславливающий красный цвет плодов, доминирует над геном желтой окраски. Какие по цвету плоды окажутся у растений от скрещивания гомозиготных (гетерозиготных) красноплодных  растений с желтоплодными? Ответ проиллюстрируйте составлением решетки Пеннета.
12. У человека ген немоглухоты является рецессивным, нормальное состояние контролируется его доминантной разновидностью. В семье здоровых по этому признаку родителей два сына и дочь нормальные, а один - немоглухой. Каковы возможные генотипы всех членов семьи? Ответ проиллюстрируйте составлением решетки Пеннета.
13. При скрещивании серой мухи дрозофиллы с черным самцом все потомство в F1, серого цвета. В F2 ( от скрещивания особей F1 ) получено 3115 серых и 1027 черных мух. Какой признак является рецессивным ? Сколько (примерно) гетерозигот в F1; в F2 ?
14. При скрещивании серых кур с белыми все потомство оказалось серым. При скрещивании F1 с белыми получено 185  особей, из которых было 91 белых и 94 серых. Каковы генотипы исходных форм и их потомков в обоих  скрещиваниях ? Как называется второй тип скрещивания ?
15. Аниридия (отсутствие радужки) наследуется как аутосомный  доминантный признак. Какова вероятность рождения здоровых детей в семье, где один из родителей страдает аниридией, а другой нормален, если известно, что у больного родителя эту аномалию имел только отец?

При неполном доминировании (аутосомное наследование)

1. У человека ген мелко вьющихся волос является геном неполного доминирования по отношению к гену прямых во¬лос. От брака женщины с прямыми волосами и мужчины, имеющего волнистые волосы, рождается ребенок с прямыми, как у матери, волосами. Может ли появиться в этой семье ребенок с волнистыми волосами? С мелко вьющимися волосами? Известно, что у гетерозигот волосы волнистые.
2. Потомство лошадей белой и гнедой мастей всегда имеет золотисто-желтую окраску. У двух золотисто-желтых лошадей появляются жеребята: белый и гнедой. Рассчитайте, какова была вероятность появления таких жеребят, если известно, что белая масть определяется доминантным геном неполного доминирования, а гнедая — рецессивным геном. Будут ли среди потомства этих лошадей золотисто-желтые жеребята? Какова вероятность появления таких жеребят?
3. При скрещивании красноплодной и белоплодной земляники были получены только розовые ягоды. Напишите генотипы исходных и гибридных форм, если известно, что ген красной окраски не полностью доминирует над геном, контролирующим белую окраску.
4. Если у пшеницы ген, определяющий малую длину колоса, не полностью доминирует над геном, ответственным за возникновение колоса большой длины, то какой длины колосья могут появиться при скрещивании двух растений, имеющих колосья средней длины?
5. Андалузские (голубые) куры — это гетерозиготы, появляющиеся обычно при скрещивании белых и черных кур. Какое оперение будет иметь потомство, полученное от скрещивания белых и голубых кур, если известно, что ген, обусловливающий черное оперение у кур, — это ген неполного до-минирования (по отношению к рецессивному гену, ответственному за формирование белого цвета оперения)?
6. При разведении телят крупного рогатого скота (коров породы шортгорн) было установлено, что красная окраска не полностью доминирует над белой, а гетерозиготы имеют чалую окраску. От красного быка и нескольких чалых коров родилось 24 теленка. Как выглядели (скорее всего!) эти телята?
7. Анофтальмия (отсутствие глазных яблок) — это наследственное заболевание, за развитие которого отвечает рецессивный ген. Аллельный, не полностью доминантный ген обусловливает нормальный размер глаз. У гетерозигот размер глазных яблок несколько уменьшен. Если женщина с уменьшенным размером глазных яблок выйдет замуж за мужчину с нормальной величиной глаз, то как будут выглядеть их дети?
8. При скрещивании красноплодной земляники между собой всегда получают красные ягоды, а при скрещивании белоплодной - белые ягоды. В результате скрещивания обоих сортов между собой получаются розовые ягоды. 1. Какое потомство и в каком соотношении получится при опылении красноплодной земляники пыльцой растений с розовыми ягодами ? 2. От скрещивания земляники с розовыми ягодами между собой получено 120 кустов с розовыми ягодами. Сколько (примерно) было растений с белыми ягодами?
9. У львиного зева, растения с широкими листьями, при скрещивании между собой всегда дают потомство с такими же листьями, а при скрещивании узколистного растения с широколистным возникают растения с листьями промежуточной ширины. Каким будет потомство от скрещивания двух особей с листьями промежуточной ширины.

Полигибридное скрещивание.

Дигибридное скрещивание

1. Известно, что ген шестипалости (одной из разновидностей полидактилии) и ген, контролирующий наличие веснушек, — доминантные гены, расположенные в разных парах аутосом. Женщина с нормальным количеством пальцев на руках (с пятью пальцами) и с мило разбросанными веснушками на лице вступает в брак с мужчиной, у которого также по пять пальцев на каждой руке, но не от рождения, а после перенесен¬ной в детстве операции по удалению лишнего (шестого) пальца на каждой руке. Веснушек на лице мужчины не было от рождения, нет и в настоящее время. В этой семье имеется единст¬венный ребенок: пятипалый, как мать, и без веснушек, как отец. Высчитайте, какова была вероятность у этих родителей произвести на свет именно такого ребенка.
2. Известно, что катаракта и рыжеволосость у человека контролируются доминантными генами, локализованными в разных парах аутосом. Рыжеволосая женщина, не страдаю¬щая катарактой, вышла замуж за светловолосого мужчину, недавно перенесшего операцию по удалению катаракты. Определите, какие дети могут родиться у этих супругов, если иметь в виду, что мать мужчины имеет такой же фенотип, как и его жена (т. е. она рыжеволосая, не имеющая этой болезни глаз).
3. Женщина, страдающая сахарным диабетом (у ее родителей углеводный обмен не был нарушен), резус-положительная(ее мать также резус-положительная, тогда как отец ее — резус-отрицательный), и мужчина, не имеющий сахарного диабета (несмотря на то, что у его матери сахар в крови на протяжении последних 10 лет был значительно выше допустимой нормы, что позволяло ставить диагноз: ярко выраженный сахарный диабет), резус-положительный (известно, что его отец был резус-отрицательным), создали совместного ребенка — резус-отрицательного, страдающего сахарным диабетом уже с детства. Сколько шансов было у ребенка появиться именно таким, если учесть всю имеющуюся в вашем распоряжении информацию о близких и дальних родственниках этого ребенка? Ген резус-положительности — доминантный ген (как и ген, контролирующий нормальный углеводный обмен).
4. У человека некоторые формы близорукости доминируют над нормальным зрением, цвет карих глаз над голубым. Какое потомство можно ожидать от брака близорукого кареглазого мужчины с голубоглазой неблизорукой женщиной? Известно, что у мужчины отец был голубоглазым, неблизоруким.  Ответ проиллюстрируйте составлением решетки Пеннета.
5. Плоды томатов могут иметь красный и желтый цвет, быть голыми и опушенными. Известно, что гены желтой окраски и опушенности являются рецессивными. Из собранного в колхозе урожая помидоров оказалось 36 т красных неопушенных и 12 т красных опушенных. Сколько (примерно) в колхозном урожае может быть желтых пушистых помидоров, если исходный материал был гетерозиготным? Ответ проиллюстрируйте составлением решетки Пеннета.
6. У человека некоторые формы близорукости доминируют над нормальным зрением, а цвет карих глаз - над голубыми. Гены не сцеплены. Какое потомство и в каком отношении можно ожидать от брака гетерозиготного мужчины с женщиной, имеющей голубые глаза и нормальное зрение? Ответ проиллюстрируйте составлением решетки Пеннета.
7. В семье, где родители хорошо слышали и имели : один - гладкие волосы, а другой - вьющиеся, родился глухой ребенок с гладкими волосами. Второй их ребенок хорошо слышал и имел вьющиеся волосы. Каковы возможные генотипы всех членов семьи, если известно, что ген вьющихся волос доминирует над гладкими, а нормального слуха над глухотой. Гены не сцеплены. Ответ проиллюстрируйте составлением решетки Пеннета.
8. В семье, где жена имеет первую группу крови, а муж - третью, родился гемофилик с первой группой крови (гемофилия контролируется рецессивным геном, сцепленным с Х - хромосомой).Восстановите генотипы всех членов семьи. Ответ проиллюстрируйте составлением решетки Пеннета.

Тригибридное скрещивание

1. У матери ребенка II группа крови, круглое лицо, тонкие кости; у отца III группа крови, продолговатый овал лица, нормальная толщина костей. Вычислите, какова вероятность появления в данной семье ребенка с I группой крови, внешне похожего на отца (продолговатое лицо, нормальная толщина костей), если известно, что гены, контролирующие формирование костей нормальной толщины и продолговатого овала лица, — рецессивные гены, расположенные в разных парах аутосом.

Наследственные признаки сцепленные с полом

Доминантные гены, локализованные в Х-хромосоме

1. Женщина, имеющая гипоплазию (истончение) эмали зубов, выходит замуж за мужчину, у которого такой же дефект. От этого брака рождается мальчик, не страдающий данной болезнью. Какова была вероятность появления в этой семье здорового мальчика, в отличие от своих родителей не страдающего гипоплазией эмали? Какова вероятность появления в этой семье здоровой девочки? Известно, что ген, ответственный за развитие гипоплазии эмали, — доминантный ген, локализованный в Х-хромосоме; ген, контролирующий отсутствие рассматриваемого заболевания, — рецессивный ген Х-хромосомы.
2. От брака мужчины, у которого нет рахита, устойчивого к лечению витамином D, и женщины, страдающей этим заболеванием, рождается здоровая девочка. Может ли данная семья быть абсолютно уверенной в том, что и все последующие дети, родившиеся в этой семье, будут такими же здоровыми, как и эта девочка-первенец?
3. Известно, что ген, ответственный за развитие этой болезни, — доминантный ген полного доминирования, локализованный в Х-хромосоме.
4.  Гипертрихоз передается через У - хромосому, а резус - фактор (Rh+) - как доминантный аутосомный признак. В семье, где отец имел гипертрихоз и был резус - положительным, а мать - с нормальным оволосением и также резус – положительная, родился ребенок с гипертрихозом и резус - отрицательный. Восстановите генотипы всех членов данной семьи.

Рецессивные гены, локализованные в Х-хромосоме

1. В семье молодых здоровых родителей, не подверженных частым инфекционным заболеваниям (пневмония, отиты и др.), рождаются три девочки-погодки. Можно ли считать, что и они, и все последующие дочери, если они будут рождаться в этой семье в дальнейшем, окажутся такими же устойчивыми к бактериальным инфекционным заболеваниям, как и их родители, если известно, что бабушка этих детей по материнской линии и дедушка по отцовской линии имеют очень хрупкое здоровье (ввиду того, что у них имеет место так называемая болезнь Брутона, т. е. врожденный недостаток у-глобулинов, приводящий к склонности к определенным инфекционным заболеваниям)? Ген, ответственный за развитие состояния дефицита глобулинов, — рецессивный ген, локализованный в Х-хромосоме.
2. У женщины, у которой отсутствует потоотделение (заболевание по-другому называется так: ангидрозная эктодермальная дисплазия), и мужчины, не имеющего указанного де¬фекта, рождается сын. Определите, унаследует ли ребенок болезнь матери или же мальчик будет таким же здоровым, как и его отец, если известно, что ген, ответственный за развитие этой болезни, — рецессивный ген, локализованный в Х-хромосоме. Рассчитайте: если вторым ребенком в этой семье будет девочка, нормально ли будут работать у нее потовые железы.
3. Известно, что ген гемофилии (несвертываемость крови) — рецессивный ген, локализованный в Х-хромосоме. Здоровая женщина, мать которой так же, как и она, была здоровой, а отец был гемофиликом, вышла замуж за мужчину, страдающего гемофилией. Появление какого потомства можно ожидать от этого брака (относительно рассматриваемого заболевания)? Гены, локализованные в Y-хромосоме
4. Ген, ответственный за развитие такого признака, как гипертрихоз (оволосение края мочки уха), — один из немногих рецессивных генов, локализованных в Y-хромосоме. Если мужчина с гипертрихозом женится на женщине, у которой, естественно, гипертрихоза нет, то каков реальный процент появления в этой семье детей с гипертрихозом: мальчиков? девочек?
5. Женщина невероятно взволнована случайно полученной от «доброжелателей» информацией о тайне семьи своего мужа. Оказалось, что и ее муж, и его братья, и их отец — все они в раннем детстве прошли через хирургическое отделение ЦРБ родного города, где каждому из них была сделана однотипная операция по ликвидации перепончатости (перепонки между указательным и средним пальцами рук). И хотя все эти муж¬чины неизменно успешно избавлялись от данного врожденного дефекта и пытались воодушевленно убедить женщину, насколько это безболезненно и легко устранимо, женщина обратилась за советом к медикам. Как будут выглядеть дети, рожденные от одного из представителей этого по меньшей мере странного «перепончатого» семейства: мальчики? девочки?
6.  Классическая форма гемофилии передается как рецессивный, сцепленный с Х - хромосомой признак. Мужчина, больной гемофилией, вступает в брак со здоровой женщиной, отец которой страдал гемофилией. Дайте прогноз относительно здоровья их будущих детей.
7. Врожденное отсутствие зубов предположительно наследуется как доминантный, сцепленный с Х - хромосомой признак. Какое потомство следует ожидать от брака больной женщины и здорового мужчины ?
8. Предположительно гипертрихоз (волосатость) наследуется сцепленно с У - хромосомой. В семье, где оба родителя обладают нормальным оволосением, имеется 3 сына и 2 дочери. Имеются ли среди них (и сколько) обладатели этого признака?

Явление сцепленного наследования и кроссинговер

1. 1. Известно, что ген гемофилии и ген дальтонизма — это рецессивные гены, локализованные в Х-хромосоме; расстояние между ними определено в 9,8 морганиды. Здоровая девушка, мать которой дальтоник, а отец — гемофилик, выходит замуж за здорового мужчину, родители которого здоровы (относительно рассматриваемых заболеваний). Определите, какова вероятность появления в этой семье здоровых детей (девочек, мальчиков).

Раздел «Экология»

Тема: Соответствие между организмами и средой обитания.

1. В одном килограмме свежих листьев различных растений содержится разное количество хлорофилла: в подорожнике – 1,8г, в аспидистре – 4,0г. Какое из этих растений является светолюбивым, какое – теневыносливым? Обоснуйте свой ответ.
2. Каким экологическим правилом продиктовано то, что ушастый еж обитает в южных районах, а обыкновенный – в более северных?
3. Можно ли по внешнему виду птиц определить место их распространения и способ их питания?
4. У морских рыб, обитающих на разных глубинах, строение глаз неодинаковое. У большинства рыб глаза очень большие (например, у морского окуня). В еще более глубоких слоях глаза у рыб маленькие или совсем отсутствуют. Объясните особенности строения органов зрения рыб, живущих на разных глубинах.
5. Какие общие приспособления к обитанию в наземно-воздушной среде существуют у позвоночных и беспозвоночных животных? Чем обусловлено возникновение этих приспособлений?
6. Почему живые аскариды не перевариваются в желудочно-кишечном тракте организма хозяина, а мертвые – перевариваются?
7. В теплое время некоторые рыбы зарываются в ил и засыпают. Объясните экологическое значение этого явления.
8. Один водоем расположен на территории, ярко освещенный солнцем, другой – в тени. В этих водоемах ловили личинок и куколок комаров. Выяснилось, что в одном водоеме преобладают личинки, в другом – куколки. Назовите эти водоемы. Аргументируйте свой ответ.
9. В хозяйстве выкопали котлован и заполнили его водой. Можно ли выпускать рыб и выращивать их в таком котловане?
10. Некоторые виды форели обитают в водоемах со слабым течением, но икру откладывают в быстро текущих реках. Можно ли искусственно разводить этих рыб в прудах? Если это возможно, то при каких условиях?
11. Самка жабы – повитухи откладывает до 150 икринок, объединенных в виде двух шнуров. Самец наматывает их себе на задние ноги и носит до появления головастиков. Самка лягушки прудовой откладывает до 7 тысяч икринок. Чем можно объяснить разницу в количестве откладываемой икры у жабы– повитухи и прудовой лягушки?
12. Каждый житель Земли расходует в год количество бумаги, которое получается из трёх хвойных деревьев. Сколько хвойных деревьев в год требуется на вашу семью?
13. Из 250000видов растений Земли 1/10 часть находится в угрожающем положении. Сколько видов растений на Земле на грани исчезновения?
14. В квартире подтекает водопроводный кран. За 6 минут набегает полный стакан воды. Сколько воды вытечет из такого крана за 1 час, если в 1 литре 5 стаканов воды
15. Один вяз за сезон (с мая по сентябрь) усваивает из воздуха 120 г. сернистого газа. Вяз живёт 400 лет. Сколько сернистого газа уничтожает вяз за свою жизнь?
16. Дубовая роща выделяет в год 830 кг. кислорода, а такая же сосновая роща- 540 кг. На сколько больше кислорода выделяет дубовая роща, чем сосновая?
17. На семью из трёх человек в сутки требуется 51 кг. чистого воздуха. Сколько кг. воздуха потребуется на наш класс?
18. Богомол съедает за месяц 42 тли, плодовых мушек в 3 раза меньше, чем тлей, а комнатных мух в 6 раз больше, чем плодовых. Сколько всего насекомых поедает он за месяц? За лето?
19. Липа живёт 500 лет, а дуб 2000 лет. Во сколько раз меньше живёт липа, чем дуб? На сколько лет меньше живёт липа, чем дуб?
20. Один гектар леса выделяет ежегодно 28 тонн кислорода, а вырубается каждый год 12 млн. га леса. Сколько тонн кислорода недополучает Земля в год?

Тема: Динамика популяции.

1. 1. В некоторой популяции животных пометили 500 экземпляров. Через некоторое время поймали 10000 экз., из них 50 с пометками. Как оценить численность популяции? Каковы возможные источники ошибок этой оценки? применимо ли предположение о том, что вид состоит из популяций, к человеку?
2. У зябликов в период весеннего прилета до вылупления 50% популяции составляют годовалые птицы, впервые начинающие размножение. На 2-х летних приходится 22%, трехлетних-12%, четырехлетних– 6%, пятилетних– 4%. На каждую тысячу птиц насчитывается только 8 особей старше 7 лет. Максимальная продолжительность жизни зяблика – 11 лет. Начертите возрастную пирамиду, используя приведенные данные. Как изменится возрастная пирамида популяции после выведения птенцов, учитывая, что чаще всего в кладке у зябликов 5 яиц, а смертность птенцов до вылета по разным причинам – около 40%?
3. Если популяция реагирует на собственную высокую плотность снижением рождаемости, то почему возможно чрезмерное размножение вредителей на полях и в садах?
4. Английский эколог Чарльз Элтон впервые обобщил наблюдения и описал взрывы численности завезенных видов, которые он назвал “экологическими нашествиями”. Распространение, какого насекомого и увеличение его численности в Европе является примером такого “экологического нашествия”?
5. Обычно вспышки массового размножения сибирского шелкопряда наступают после малоснежных и холодных зим. Какими причинами, по-вашему, можно объяснить данный факт?
6. На одном из пунктов наблюдений за перелетными птицами в течение 10 лет было окольцовано следующее число ястребов перепелятников: 73, 80, 86, 78, 45, 39, 40, 50, 70. Считая, что количество окольцованных птиц пропорционально их общей численности, определите, в какой период смертность в популяции была более высокой. Выделяются ли многолетние периоды в колебании численности?
7. Приведите примеры взаимосвязи между динамикой численности и пространственной структурой популяции.

Тема: Типы экологических взаимодействий.

1. Некоторые крабы тропических морей держат в каждой клешне по актинии. Для чего они это делают?
2. Приведите примеры взаимополезного сожительства организмов, когда присутствие одного партнера становится обязательным условием существования каждого из них.
3. Многие морские обитатели “склонны к тесной дружбе”.Примером неразлучного союза служит рак – отшельник придо и актиния адамсия, которую он отыскивает и усаживает у входа в раковину – ниже и позади собственного рта. Объясните в чем смысл такой дружбы?
4. Приведите примеры взаимоотношений организмов, при которых один вид получает от сожительства пользу, а другому это безразлично. Как называется такой “союз”?
5. В океанах обитает много красноногих рачков калянусов, составляющих основную пищу усатых китов и многих морских рыб. Почему, несмотря на ничтожную величину рачков, ими насыщаются огромные киты?
6. Почему не существует конкуренции между взрослыми насекомыми и их личинками (например, овод, капустная белянка, майский жук)?
7. Известно, что переход к паразитизму резко увеличивает возможность вида выжить. Подтвердите конкретными примерами правомерность данного факта.
8. Известная поговорка “С миру по нитке – голому рубашка”, по словам ученых, А. Георгиевского и Е. Попова, отражают природу комменсализма. Подтвердите примерами мнение ученых.
9. Пользуясь правилом Гаузе, объясните, почему два экологически сходных вида не могут жить в одном и том же биотопе? Что при этом происходит? Каковы возможные способы сохранится для менее сильного вида?
10. Известно, что ерш чрезмерно прожорлив и плодовит, но дает маленький прирост массы. С другой стороны, промысловые рыбы (окунь, налим и другие) потребляют в большом количестве личинок комаров, других двукрылых насекомых, органические остатки растений и животных. Почему ученые относят ерша при его чрезмерном размножении к рыбам, представляющим опасность для размножения промысловых рыб?
11. Предложите методы предупреждения заражения человека широким лентецом на основе анализа жизненного цикла паразита и его связей с другими видами.  
12. Всегда ли присутствие сорняков на полях оказывается вредным для культурных растений? Ответ обоснуйте.
13. Приведите примеры, когда взаимодействие между двумя популяциями разных видов
    • Приводит к угнетению и ослаблению обеих популяций;
    • Приводит к процветанию обеих популяций;
    • Для одной популяции воздействие на нее другой безразлично;

Как называются в экологии такие типы взаимодействия?

15. Какие взаимоотношения существуют между муравьями и высшими растениями?  Весной под лиственными деревьями встречаются растение розового цвета, не содержащие хлорофилла, – петров крест. Если раскопать землю, можно заметить, что растение прикреплено к корням деревьев. Какой тип экологических отношений имеет место в данном случае? Как питается петров крест, не имеющий хлорофилла
16. Цель задания — составить упрощенную математическую модель взаимоотношений хищника и жертвы в сообществе. Начальная численность популяции оленя (жертвы) составляет 2000 особей. Оленями питаются два хищника — волк и пума. Выжившая к концу каждого года часть популяции оленей увеличивает свою численность на 40%. Начальная численность популяции волков составляет 15 особей, один волк потребляет по 30 оленей ежегодно, годовой прирост популяции волков составляет 10%. Начальная численность пум неизвестна, одна пума потребляет по 20 оленей ежегодно, годовой прирост популяции пум составляет 20%. Смертность оленей по иным причинам равна нулю. Смертность волков и пум равна нулю.

 Задача 1 Рассчитайте, какова будет численность оленей через 1, 3, 5 и 10 лет при полном отсутствии хищников. Отобразите изменения численности оленей в течение данного периода времени графически.

 Задача 2 Рассчитайте, какова будет численность оленей через 1, 3, 5 и 10 лет, если начальная численность волков составляет 15 особей и не изменяется на протяжении указанного периода времени. Отобразите изменения численности оленей в течение данного периода времени графически. Сравните полученный результат с результатом задачи 1.

Задача 3 Рассчитайте, какова будет численность оленей через 1, 3, 5 и 10 лет, если начальная численность волков составляет 15 особей и возрастает на 10% ежегодно. Отобразите изменения численности оленей в течение данного периода времени графически. Сравните полученный результат с результатами задачи 1 и задачи 2.

Задача 4 Рассчитайте, какой должна быть начальная численность растущей популяции волков, чтобы численность оленей была относительно стабильна (т.е. равнялась примерно 2000) в течение первых пяти лет существования популяции. Как будет изменяться численность популяции оленей в течение последующих пяти лет? Представьте все полученные данные графически.

Задача 5 Рассчитайте, какой должна быть начальная численность волков и пум, чтобы численность оленей была относительно стабильной (т.е. равнялась примерно 2000) в течение первых пяти лет существования популяции.

Тема: Организация и экология сообществ.

1. На основе экологической пирамиды определите, сколько необходимо планктона (водорослей и бактерий), чтобы в Черном море вырос и мог существовать один дельфин массой 400кг?
2. Постройте экологическую пирамиду чисел степи (Летом), если количество особей, кроме микроорганизмов и почвенных животных на 1000 м составляет:

продуцентов – 1400000; консументов первого порядка (растительноядных животных) – 200000; консументов второго порядка (хищников) – 1. Масштаб изображения свободный.

3. Постройте экологическую пирамиду чисел леса умеренной жары (летом), если количество особей, кроме микроорганизмов и почвенных животных на 1000 м составляет:

продуцентов – 200; хищников – 1; первичных консументов – 150000; вторичных консументов – 120000.

4. Постройте пирамиду биомассы озера, если сухая масса в г/м2 составляет:

первичных консументов – 10; вторичных консументов – 3; продуцентов – 100.

Может ли пирамида биомассы иметь основу более узкую, чем последующий трофический уровень?