Підіб’ємо підсумки з теми 4. Розмноження та індивідуальний розвиток організмів

• До змісту відповідей

І. ДОСЛІДЖУЮ ПРИРОДУ

1. Учні та учениці планували «Дослідження та порівняння етапів прямого розвитку та біологічних особливостей росту птахів – курей свійських – на прикладі порід плімутрок і леггорн». Учениця запропонувала використати метод спостереження, а учень додав, що під час порівняння особливостей росту представників двох порід варто застосувати як спостереження, так і експериментальний метод. Хто з них має рацію?

Правильна відповідь: В обидва мають рацію.

Спостереження дає змогу візуально фіксувати етапи розвитку та зміну морфологічних ознак, а експериментальний метод дозволяє контролювати умови утримання й годівлі, що забезпечує наукову достовірність порівняння росту обох порід.

2. У фермерському господарстві родини Петренків отелилися дві корови породи симентальська. Федір (син Петренків) запропонував своїй однокласниці Катерині дослідити, як харчовий раціон корови впливає на ріст теляти. Федір визначив масу телят як залежну змінну. Катерина контрольованою змінною визначила те, що обидві корови були однієї породи. Хто з них має рацію?

Правильна відповідь: В обидва мають рацію.

Маса телят змінюється під дією раціону, тому є залежною змінною. Належність корів до однієї породи є контрольованою змінною, що усуває вплив генетичних розбіжностей на результати експерименту.

ІІ. ОПРАЦЬОВУЮ ТА ВИКОРИСТОВУЮ ІНФОРМАЦІЮ

1. Опрацюйте інформацію та розгляньте малюнок. Виберіть твердження «Так» чи «Ні».

2. Опрацюйте матеріал про ембріональну індукцію. Виконайте тестові завдання.

2.1. Виберіть правильні твердження щодо описаного експерименту Х. Шпемана.

Правильна відповідь: Б правильне друге твердження.

Перше твердження неправильне, оскільки досліди проводили на тритонах (амфібіях), а не на ящірках. Друге твердження правильне, адже пересаджена ділянка ектодерми (індуктор) спричинила розвиток додаткового зародка з тканин реципієнта.

2.2. Яка частина зародка в межах ембріональної індукції впливає на розвиток нервової системи?

Правильна відповідь: В клітини хорди (хордомезодермальний зачаток індукує утворення нервової пластинки з ектодерми).

2.3. Яким був результат пересадження донорської ділянки ектодерми гаструли непігментованого тритона під шкіру пігментованого тритона?

Правильна відповідь: Б сформувався додатковий зародок пігментованого тритона.

Більшість тканин утвореного зародка сформувалася з клітин зародка-реципієнта, який був пігментованим.

ІІІ. УСВІДОМЛЮЮ ЗАКОНОМІРНОСТІ ПРИРОДИ

1. Виберіть ознаки ембріонального розвитку, притаманні системі органів людини, зображеній на малюнку.

Зародковий шар клітин, з якого утворюється об’єкт: 1 ектодерма
Стадія розвитку зародка, на якій відбувається формування: 3 органогенез
Як називають зародок на стадії закладання об’єкта?: 3 гаструла (наприкінці гаструляції / стадії нейрули)

2. Установіть відповідність між способами розмноження (1–4) та організмами, яким вони притаманні (А–Д).

• 1 (статевий, частинами тіла) — А (морська зірка)
• 2 (брунькування і статевий) — Б (гідра)
• 3 (статевий і спорами) — В (хвощ / спорова рослина)
• 4 (поділ клітини навпіл і кон’югація) — Г (інфузорія-туфелька)

3. Установіть відповідність між зображенням певної стадії ембріогенезу (1–4) та процесами, які відбуваються під час цієї стадії ембріогенезу (А–Д).

• 1 — Б (під час цього етапу відбувається мітотичний поділ зиготи на бластомери)
• 2 — В (стадія, під час якої бластомери вишиковуються в один ряд клітин)
• 3 — А (стадія злиття гамет з утворенням зиготи)
• 4 — Г (стадія двошарового ембріона з утворенням гаструли)

КОМПЕТЕНТНІСНО ОРІЄНТОВАНЕ ЗАВДАННЯ

1. На яку форму розмноження схожа наведена схема успадкування? Поясніть свій вибір.

Правильна відповідь: А нестатеве.

Мітохондріальна ДНК передається нащадкам виключно від матері без рекомбінації та злиття гамет, що відповідає клональному успадкуванню генетичного матеріалу, притаманному нестатевому розмноженню.

2. У статті було наведено приклад генеалогічного дерева мтДНК, у кожному поколінні якого присутні 15 жінок, і наведено кількість дочок у кожної. За цим деревом усі жінки покоління № 16 походять від «Єви» з покоління № 2. Андрій і Дмитро ретельно проаналізували кількість нащадків у кожної з жінок у цьому родоводі та встановили, що співвідношення кількостей становить приблизно:

Правильна відповідь: А 1 : 2 : 1 : 0.

Для збереження сталої чисельності жінок у кожному поколінні (15 осіб) середня кількість дочок на одну жінку повинна дорівнювати 1:

$\dfrac{1 \cdot 0 + 2 \cdot 1 + 1 \cdot 2 + 0 \cdot 3}{1 + 2 + 1 + 0} = \dfrac{4}{4} = 1$

3. Дмитро зацікавився, чому на кожну жінку припадає так мало нащадків, хоча навіть у сучасних людей кількість дітей на родину більша (а є ще й багатодітні сім’ї). Наведіть два різних міркування.

1. Репродуктивна стабільність популяції: У стабільній за чисельністю популяції в середньому лише одна донька від кожної матері доживає до репродуктивного віку та залишає потомство.
2. Випадкове згасання ліній (генетичний дрейф): Народження в сім’ї лише синів призводить до зупинки передачі конкретної мітохондріальної лінії, оскільки чоловіки не передають мтДНК своїм дітям.

4. Андрій згадав, що й у чоловіків є дещо, що успадковується чітко від батька до сина, але не дочки і не від матері. «Тож – підсумував він, – можливо, була не тільки Єва, а й Адам!» Поміркуйте, як звали цього чоловіка – «…Адам».

Цього спільного предка за чоловічою лінією називають Y-хромосомний Адам.

5. Поясніть, чому в цій моделі для стабільного роду треба більше, ніж у попередній, нащадків на батька. Наведіть міркування та/або відомі вам реальні факти.

У першій моделі ($0, 0, 1, 1, 2, 2$) середнє число синів на батька дорівнює:

$\dfrac{0 + 0 + 1 + 1 + 2 + 2}{6} = 1{,}0$

У другій моделі ($0, 1, 1, 2, 2, 3$) середнє число синів на батька становить:

$\dfrac{0 + 1 + 1 + 2 + 2 + 3}{6} \approx 1{,}5$

Більша середня кількість нащадків необхідна через те, що за наявності бездітних ліній частина родів неминуче вимирає внаслідок випадкових процесів. Для збереження чисельності популяції та компенсації ліній, що згасли (або мали лише дочок), успішні лінії повинні залишати в середньому більше одного сина на батька ($> 1{,}0$).