Контрольная работа по "Биологии"

Федеральное агентство  по образованию

Архангельский государственный  технический университет

Кафедра биологии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Контрольная работа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила студентка

Новикова  О.В.______________

(Фамилия, имя, отчество)

заочного факультета

_____ курса ____________ спец.

шифр ______________________

Проверил:

преподаватель: Худяков В.В.

 

 

 

 

 

Архангельск

2007

Вопросы:

1. Какие антропогенные экологические факторы оказывают влияние на древесную растительность района вашего жительства? Какие древесные растения более устойчивы, какие мене устойчивы к тем или другим антропогенным экологическим факторам?
2. Деление клетки. Амитоз.
3. Селекция растений.
4. Охрана природы и перспективы рационального природопользования.

 

 

1. Какие антропогенные экологические факторы оказывают влияние на древесную растительность района вашего жительства? Какие древесные растения более устойчивы, какие мене устойчивы к тем или другим антропогенным экологическим факторам?

Следствием роста и  развития городов является проблема загрязнения среды отходами производства и жизнедеятельности населения.

Загрязнением называют поступление в окружающую природную среду любых твердых, жидких и газообразных веществ, микроорганизмов или энергий (в виде звуков, шумов, излучений) в количествах, вредных для здоровья человека, животных, состояния растений и экосистем.

Комбинаты и заводы по переработке  древесины совместно с предприятиями теплоэнергетики, строительной индустрии и транспортом стали источниками токсичных веществ, широко распространяющихся в условиях равнинного рельефа.

Деревья, произрастающие в городе, очень чутко реагируют на загрязнение атмосферного воздуха. Выбросы вредных веществ действуют как непосредственно на их зеленые части, попадая через устьица в ткани, разрушая хлорофилл и структуру клеток, так и через почву на корневую систему. Особенно опасен для растений диоксид серы, под воздействием которого прекращается фотосинтез и гибнут многие деревья. Подсчитано, что увеличение дозы выбросов промышленных отходов на 1 мг/м³ в год сокращает время жизни зеленых насаждений на 64 года.

Хвойные породы часто  включают в насаждения города Архангельска, их можно встретить на улицах и  проспектах, в скверах и парках, но их распространение и состояние  не получили широкого изучения.

Для исследования этого вопроса  были обследованы все улицы двух центральных районов города, произведена оценка насаждений хвойных пород по количеству деревьев, механическим повреждениям, показателям ассимиляционного аппарата.

Анализ полученных материалов показал, что основными породами, используемыми в озеленении, являются: лиственница сибирская, сосна обыкновенная, сосна кедровая сибирская, ель колючая, ель сибирская, ель обыкновенная. Наибольшее распространение получила лиственница, на долю которой приходится 44% деревьев от всех хвойных. Примерно одинаково распространены сосна обыкновенная (26%) и ель колючая (24%), 5% занимает ель обыкновенная с елью сибирской, наименьшее распространение получила сосна  кедровая сибирская (1%) – Рис.1.

Городская среда по разному  влияет на состояние хвойных пород, особенно таких, как сосна и ель, которые в отличие от лиственницы не сбрасывают хвою на зиму. В городе у хвойных посадок наблюдается в той или иной степени изменение окраски хвои – дехромация. Наименьшую степень дехромации имеют сосна обыкновенная и сосна кедровая сибирская (29%), наибольшую – ель обыкновенная и ель сибирская (37%) – Рис.2.

Кроме того, наблюдается и потеря хвои в кронах деревьев – дефолиация. Наименьшую степень дефолиации также имеет сосна кедровая сибирская (33%), наибольшую – ель обыкновенная и ель сибирская (46%) – Рис.3.

Так как для хвойных насаждений характерна и дехромация, и дефолиация хвои, это говорит о неблагоприятной экологической ситуации на основных магистралях города, что отражается в первую очередь на ассимиляционном аппарате деревьев.

В городских посадках наибольший предельный возраст хвои 7 лет у ели обыкновенной и сибирской – 4 года (табл.1). Средний же возраст хвои намного меньше. Так у ели обыкновенной и сибирской – 4 года, у ели колючей и сосны обыкновенной – 3 года, у кедра сибирского – 2 года, что значительно меньше, чем в естественной обстановке. Следовательно, потеря ассимиляционного аппарата у хвойных происходит за счет сокращения продолжительности жизни хвои.

Крайне отрицательно на жизнедеятельности  растений сказываются автомобильные выхлопные газы, содержащие 60% всех вредных веществ в городском воздухе, и среди них такие токсичные, как оксиды углерода, альдегиды, неразложившиеся углеводороды топлива, соединения свинца. Например, под их воздействием у дубы, липы, вяза сокращается число и размер листьев, продолжительность их жизни, уменьшается размер и плотность устьиц, общее содержание хлорофилла уменьшается в полтора-два раза.

Таблица 1

Количество деревьев с предельной продолжительностью жизни  хвои по породам, %

 

Порода	Возраст хвои, лет
	1	2	3	4	5	6	7
Ель колючая	-	4	51	32	12	1	-
Ель обыкновенная	2	10	34	43	6	4	1
Сосна обыкновенная	6	35	56	3	-	-	-
Кедр сибирский	-	50	43	7	-	-	-

 

Рис.1 Соотношение хвойных пород  в городе.

 

 

 

 

Рис.2 Средняя степень дехромации по породам.

 

Рис.3 Средняя степень  дефолиации по породам.

 

2. Деление клетки. Амитоз.

Индивидуальное  развитие  (онтогенез) любого организма начинается с одной клетки. Эта клетка подвергается делению, что для одноклеточных организмов равнозначно размножению, а для многоклеточных – формированию нового организма. Поэтому процессы деления клеток имеют большое значение в жизни любых организмов.

По характеру протекания процессов деления клеток различают прямое деление (амитоз) и непрямое деление (митоз). При амитозе и митозе дочерние клетки получают диплоидный набор хромосом и количество ядерного вещества составляет «2n». В результате вышеназванных видов деления образуются соматические клетки тела.

Деление, при котором строение делящейся  клетки практически не претерпевает существенных изменений, называется амитозом или прямым делением.

При амитозе часто наблюдается  только деление ядра: в этом случае могут возникнуть двух- и много  ядерные клетки. Если же за делением ядра следует деление цитоплазмы, то распределение клеточных компонентов, как и ДНК, осуществляется произвольно. При этом веретено деления не образуется и хромосомы в световом микроскопе не различимы.

Амитотически делятся  клетки амебы и других простейших одноклеточных организмов, а также в некоторых высокоспециализированных с ослабленной физиологической активностью, дегенерирующих, обреченных на гибель клетках растений и животных либо при различных патологических процессах, таких как злокачественный рост, воспаление и т.д.

Амитоз можно наблюдать в тканях растущего клубня картофеля, эндосперме семян, стенках завязи пестика и паренхиме черешков листьев. У животных и человека такой тип деления характерен для клеток печени, хрящей, роговицы глаза.

Амитоз в отличие от митоза является самым экономичным способом деления, так как энергетические затраты при этом весьма незначительны.

Недостатком амитоза  является то, что возможно неравномерное распределение ядерного вещества между дочерними клетками, что может способствовать вырождению данного вида. Этот тип деления встречается довольно редко, а у  высокоорганизованных организмов не встречается совсем.

 

3. Селекция растений.

Селекция – раздел биологии (или сельскохозяйственная наука), изучающая и практически осуществляющая выведение пород домашних животных, новых сортов растений и штаммов микроорганизмов.

Селекция имеет три  направления деятельности, связанных с селекцией растений, животных и микроорганизмов.

Предмет селекции – изучение и претворение на практике специфических закономерностей эволюции культурных растений, сельскохозяйственных животных и «искусственных» штаммов микроорганизмов.

Практическое значение селекции состоит  в том, что на ее основе человек  значительно повышает продуктивность сельскохозяйственных животных и растений, а также эффективность биотехнологических производств.

Предметом селекции растений является теоретическая разработка и практическое выведение новых сортов растений, а также усовершенствование старых сортов.

Селекция растений широко использует общие методы селекции, но имеет  свои особенности по сравнению с селекцией животных и микроорганизмов.

В селекции растений большую роль игранет разнообразие материала. Вопросам изучения разнообразия исходного материала посвящены труды Н.И. Вавилова  и его последователей. Были исследованы центры происхождения современных растений, возделываемых человеком.  Н.И. Вавилов выделил семь таких центров.

Центры происхождения	Местоположение	Культурные растения
Южноазиатский тропический	Тропическая Индия, Индокитай, Южный Китай	Рис, сахарный тростник, цитрусовые, огурец, баклажан и др. (50 % культурных растений)
Восточноазиатский	Центральный и Восточный  Китай, Япония, Корея, Тайвань	Соя, просо, гречиха, плодовые и овощные культуры – слива, вишня, и др. (20 % культурных растений)
Юго-Западноазиатский	Малая и Средняя Азия, Иран, Афганистан, юго-западная Индия	Пшеница, рожь, бобовые культуры, лен, конопля, репа, морковь, виноград. Чеснок, груша, абрикос и др. (14 % культурных растений)
Средиземноморский	Страны по берегам Средиземного моря	Капуста, сахарная свекла, маслины, кормовые травы (11 % культурных растений)
Абиссинский	Абиссинское нагорье Африки	Твердая пшеница, ячмень, сорго, кофейное дерево банан
Центральноамериканский	Южная Мексика	Кукуруза, какао, тыква, табак, хлопчатник
Южноамериканский	Западное побережье Южной Америки	Картофель, ананас

 В этих центрах  и в настоящее время существуют  предки современных культурных  растений и их можно (и нужно)  использовать в селекции растений.

Методы селекции растений. Основными методами селекции растений являются отбор и гибридизация. Однако методом отбора нельзя получить формы с новым признаками и свойствами; он позволяет только выделить генотипы, уже имеющиеся в популяции. Для обогащения генофонда создаваемого сорта растений и получения оптимальных комбинаций признаков применяют гибридизацию с последующим отбором.

В селекции растений организмы можно  условно разделить на две группы: одно- и двухлетние травянистые формы и многолетние древесно-кустарниковые формы. К этим группам растений применимы разные методы селекции. Для первой группы более широко применим массовый отбор и в меньшей степени – индивидуальный, для второй группы более применим индивидуальный отбор.

Массовый отбор – это выделение группы особей, сходных по одному или комплексу желаемых признаков, без проверки их генотипа.

Основным достоинством данного  метода является то, что он технически прост, экономичен и позволяет сравнительно быстро улучшать местные сорта, а его недостаток состоит в невозможности индивидуальной оценки по потомству, в силу чего результаты отбора неустойчивы.

При  индивидуальном отборе (по генотипу) получают и оценивают потомство каждого отдельного растения в ряду поколений при обязательном контроле наследования интересующих селекционера признаков. В результате индивидуального отбора увеличивается число гомозигот, т.е. полученное поколение становится генетически однородным. Подобный отбор обычно применяют среди самоопыляемых растений для получения чистых линий.

Чистая линия – это группа растений, являющихся потомками одной гомозиготной самоопыляемой особи. Они обладают максимальной степенью гомозиготности и представляют очень ценный исходный материал для селекции.

Отбор в селекции отличается наибольшей эффективностью в том случае, если сочетается с определенными типами  скрещиваний.

Методы гибридизации (типы скрещиваний) в селекции. Все разнообразие типов скрещивания сводится к инбридингу и аутбридингу.

Инбридинг – это близкородственное (внутрисортовое), а аутбридинг –  непосредственное (межсортовое) скрещивание.

При инбридинге, т.е. в случае принудительного самоопыления перекрестноопыляющихся форм, происходит гомозиготизация потомков, а при аутбридинге – их гетерозиготизация.

Родственное скрещивание применяют  в тех случаях, когда желают перевести  большинство генов сорта в  гомозиготное состояние и, как следствие, закрепить хозяйственно ценные признаки, сохраняющиеся у потомков.