Биология методические указания и контрольные задания
..pdfМинистерство науки и высшего образования РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени С. М. Кирова»
Кафедра защиты леса, древесиноведения и охотоведения
БИОЛОГИЯ
Методические указания и контрольные задания для студентов бакалавриата заочной формы обучения по направлению подготовки 05.03.06 «Экология и природопользование»
Санкт-Петербург
2020
1
Рассмотрено и рекомендовано к изданию учебно-методической комиссией Ученого совета Санкт-Петербургского государственного лесотехнического университета имени С. М. Кирова
С о с т а в и т е л и :
доктор биологических наук, профессор А. В. Селиховкин, доктор биологических наук М. Ю. Мандельштам
Р е ц е н з е н т
кафедра защиты леса, древесиноведения и охотоведения СПбГЛТУ
Биология: методические указания и контрольные задания для студентов бакалавриата заочной формы обучения по направлению подготовки 05.03.06 «Экология и природопользование» / сост.: А. В. Селиховкин, М. Ю. Мандельштам. – Санкт-Петербург: СПбГЛТУ, 2020. – 16 с.
Данная работа содержит методические указания и задание для выполнения контрольной работы по дисциплине «Биология».
Предназначено для студентов бакалавриата заочной формы обучения по направлению подготовки 05.03.06 «Экология и природопользование».
Темплан 2020 г. Изд. № 134.
2
В В Е Д Е Н И Е
Цель изучения дисциплины «Биология» – формирование базовых знаний фундаментальных разделов биологии в объеме, необходимом для освоения биологических основ в экологии и природопользования, методов отбора и анализа биологических проб, навыков идентификации и описания биологического разнообразия, его оценки современными методами количественной обработки информации.
В курсе биологии для студентов направления подготовки 05.03.06 «Экология и природопользование» рассматриваются следующие вопросы:
1.Введение: биология как наука; уровни биологической организации; признаки живого; история биологии.
2.Происхождение жизни: современные взгляды и альтернативные гипотезы; теория панспермии, аргументы «за» и «против».
3.Молекулярная биология: биологические мембраны и перенос молекул; биоэнергетика, ферменты, поток энергии в живой системе; фотосинтез и клеточное дыхание; структура и функции ДНК и РНК; биосинтез белка; основные элементы генетики, митоз и мейоз.
4.Строение и функции клетки. Половое и бесполое размножение и его значение. Клетки и ткани животных и растений.
5. Систематика, основные систематические группы живого (грибы и членистоногие животные рассматриваются в курсах фитопатологии и энтомологии): прокариоты; протисты; зеленые растения; беспозвоночные животные без насекомых; позвоночные животные.
6. Экология и биология: взаимосвязь, экологические факторы, определяющие биологические процессы.
7.Эволюция: основные элементы и современные взгляды.
8.Геохронологическая шкала живого.
3
ЗАДАНИЯ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
Контрольная работа для заочной формы обучения состоит из трех теоретических вопросов и двух задач. Уровень сложности вариантов заданий одинаковый. Контрольная работа выполняется в виде домашнего задания и сдается на проверку преподавателю.
Контрольную работу можно представить в рукописном виде или выполнить на компьютере. При этом работа может быть проиллюстрирована.
Всего в задании предусмотрено 10 вариантов. Особенно обращаем внимание студентов на то, что ответы на теоретические вопросы должны быть краткими и конкретными.
Вариант теоретических вопросов и задач соответствует последней цифре номера зачетки, против которого указаны теоретические вопросы в таблице и номера заданий.
Варианты теоретических вопросов контрольного задания
Вариант* |
|
Вопросы |
0 |
1. |
Опишите строение ДНК и РНК. |
|
2. |
Опишите основные признаки живого и раскройте смысл ключе- |
|
вых – программы, открытости, воспроизводства. |
|
|
3. |
Дайте определение популяции и раскройте его биологический |
|
смысл как определенного уровня организации живого. |
|
1 |
1. |
Опишите процесс репликации ДНК. |
|
2. |
Составьте геохронологическое описание появления основных |
|
групп живых организмов. |
|
|
3. |
Дайте определение вида и и раскройте его биологический смысл |
|
как определенного уровня организации живого. |
|
|
|
|
2 |
1. |
Опишите процесс биосинтеза белка. |
|
2. |
Изложите основную естественнонаучную теорию происхождения |
|
жизни. |
|
|
3. |
Проанализируйте, как соотносятся вид и популяции, опишите |
|
эмерджентные свойства. |
|
|
|
|
3 |
1. |
Опишите процесс митоза. |
|
2. |
Сравните различные теории происхождения жизни. |
|
3. |
Что такое «ареал» и как соотносятся ареалы популяций и вида? |
4 |
1. |
Опишите процесс мейоза. |
|
2. |
Раскройте смысл основных элементов классической теории эво- |
|
люции: естественный отбор, наследственность и изменчивость. |
|
|
3. |
Раскройте основные направления исследований в популяционной |
|
биологии. |
|
|
|
|
4
|
|
Окончание таблицы |
|
|
|
Вариант* |
|
Вопросы |
|
|
|
5 |
1. |
Изложите сходства и различия в процессах митоза и мейоза. |
|
2. |
Опишите современные естественнонаучные взгляды на теории |
|
эволюции. |
|
|
3. |
Чем отличаются популяции животных, растений и грибов? |
|
|
|
6 |
1. |
В чем значение митоза и мейоза в размножении и эволюции жи- |
|
вой природы? |
|
|
2. |
Теория панспермии: приведите аргументы «за» и «против». |
|
3. |
Опишите основные направления исследований в популяционной |
|
генетике. |
|
|
|
|
7 |
1. |
Изложите основные этапы процесса фотосинтеза. |
|
2. |
Опишите основные формы жизни, империи и царства живого и их |
|
признаки. |
|
|
3. |
Изложите основные признаки растений и опишите их отличия от |
|
грибов и животных. |
|
|
|
|
8 |
1. |
Опишите световую фазу фотосинтеза. |
|
2. Сравните строение одноклеточных и многоклеточных организмов. |
|
|
Изложите основные теории происхождения многоклеточности. |
|
|
3. |
Опишите роль растений в живой природе. |
|
|
|
9 |
1. |
Перечислите основные этапы биохимического процесса дыхания и |
|
опишите их роль. |
|
|
2. |
Перечислите уровни организации живого и опишите эмерджент- |
|
ные свойства каждого уровня. |
|
|
3. |
Опишите роль грибов в живой природе, основные систематиче- |
|
ские группы грибов и их типичных представителей. |
|
|
|
|
Примечание: * – последняя цифра в номере зачетной книжки.
5
КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ
Задачи по генетике
Дигибридное скрещивание: у коров безрогость (А) доминирует над рогатостью, а черная окраска (В) над рыжей. От скрещивания рыжих рогатых коров с черным безрогим быком получено 84 теленка. Известно, что бык гетерозиготен по обоим признакам.
0.Сколько ожидается телят, похожих на быка?
1.Сколько будет разных генотипов у телят?
2.Сколько ожидается рыжих телят?
3.Сколько ожидается полных и неполных гомозигот?
4.Какое расщепление будет по фенотипу, если гаметы с двумя доминантными генами окажутся нежизнеспособными?
5.Почему в большинстве предложений стоит глагол “ожидается”, а не глагол “будет”?
Моногибридное скрещивание:
6.От скрещивания белого кролика с черной крольчихой получены как белые, так и черные крольчата. Объясните, почему расщепление произошло в первом же поколении. Каковы генотипы родителей и крольчат?
7.В потомстве от скрещивания серой дрозофилы с черной получено одинаковое количество черных и серых дрозофил. Введите обозначения, определите генотипы родителей и потомства.
8.У фасоли черная окраска семенной кожуры доминирует над белой. Определите вероятность появления семян разной окраски при скрещивании:
(1) Аа × Аа; (2) АА × аа; (3) аа × АА; (4) аа × Аа.
Генетика человека:
9. Прочитайте про генетическое определение групп крови у человека в Интернете и решите задачу. Подобное наследование называется кодоминированием и чаще всего встречается на практике.
Может ли ребенок унаследовать группу крови одного из родителей, если мать имеет I группу крови, а отец – IV группу крови?
Введите обозначения и подпишите генотипы родителей и детей.
6
Задача по популяционной биологии
Развитие короеда-типографа Ips typographus (Linnaeus, 1758) (класс насекомые Insecta, отряд жесткокрылые Coleoptera, семейство долгоносики Curculionidae, подсемейство короеды Scolytinae), происходит следующим образом. Зимуют жуки. Весной они проходят дополнительное питание, спариваются и откладывают яйца. Из этих яиц через некоторое время разовьется молодое поколение жуков. После этого часть жуков, отложивших яйца, вновь проходит дополнительное питание и может снова приступить к размножению и откладке яиц. Из этих яиц может развиться сестринское поколение молодых жуков.
Личинки основного и сестринского поколений развиваются под корой, питаясь лубом, и там же окукливаются. Молодые жуки проходят дополнительное питание и затем уходят на зимовку или вновь приступают к размножению в зависимости от погодных условий.
Рассчитайте, сколько поколений короеда-типографа может развиться в ельниках Карельского перешейка (Сосново), Москвы, Калининграда и Берлина в различные годы, исходя из того, что минимальная эффективная температура для развития типографа составляет 6 °С, сумма эффективных температур (СЭТ) – 850 °С. При этих расчетах учитывайте среднемесячную температуру. Для прохождения дополнительного питания жуков весной необходимая СЭТ – 50 °С, летом – 90 °С.
Появится ли сестринское поколение?
Формула: X = (T – c) × t,
где X – сумма эффективных температур,
T – температура, при которой совершалось развитие,
с – температура порога развития (минимальная эффективная температура для развития типографа),
t – число дней или часов развития.
Ниже приведены варианты заданий.
7
ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ
Вариант 0 (2015 г.)
|
|
|
|
∑ – общая сумма эффектив- |
|
|
|
Средне- |
Сумма |
ных температур; |
|
Город |
Месяц |
месячная |
эффективных |
N – кол-во основных |
|
температура, |
температур |
поколений; |
|||
|
|
||||
|
|
T ºC |
по месяцам |
n – кол-во сестринских |
|
|
|
|
|
поколений |
|
|
|
|
|
|
|
Карельский |
май |
9,8 |
|
∑ = |
|
перешеек |
|
|
|
|
|
июнь |
13,5 |
|
|
||
|
|
|
|
N = |
|
|
июль |
12,5 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
август |
13,3 |
|
|
|
|
|
|
|
n = |
|
|
сентябрь |
10,1 |
|
||
|
|
|
|
|
|
Калининград |
апрель |
7,5 |
|
∑ = |
|
|
|
|
|
|
|
|
май |
11,9 |
|
|
|
|
|
|
|
N = |
|
|
июнь |
14,3 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
июль |
14,3 |
|
|
|
|
|
|
|
n = |
|
|
август |
17,6 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
сентябрь |
12,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
октябрь |
6,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Вариант 1 (2015 г.)
|
|
|
|
∑ – общая сумма эффектив- |
|
|
|
Средне- |
Сумма |
ных температур; |
|
Город |
Месяц |
месячная |
эффективных |
N – кол-во основных |
|
температура, |
температур |
поколений; |
|||
|
|
||||
|
|
T ºC |
по месяцам |
n – кол-во сестринских |
|
|
|
|
|
поколений |
|
|
|
|
|
|
|
Москва |
май |
13,6 |
|
∑ = |
|
|
|
|
|
|
|
|
июнь |
17,9 |
|
|
|
|
июль |
17,7 |
|
N = |
|
|
|
|
|
|
|
|
август |
17,3 |
|
|
|
|
|
|
|
n = |
|
|
сентябрь |
13,2 |
|
||
|
|
|
|
|
|
Берлин |
апрель |
9,7 |
|
∑ = |
|
|
|
|
|
|
|
|
май |
13,8 |
|
|
|
|
|
|
|
N = |
|
|
июнь |
17,3 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
июль |
20,4 |
|
|
|
|
|
|
|
n = |
|
|
август |
22,6 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
сентябрь |
14,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
октябрь |
9,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ноябрь |
7,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
декабрь |
6,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
8
Вариант 2 (2016 г.)
|
|
|
|
∑ – общая сумма эффектив- |
|
|
|
Средне- |
Сумма |
ных температур; |
|
Город |
Месяц |
месячная |
эффективных |
N – кол-во основных |
|
температура, |
температур |
поколений; |
|||
|
|
||||
|
|
T ºC |
по месяцам |
n – кол-во сестринских |
|
|
|
|
|
поколений |
|
|
|
|
|
|
|
Карельский |
май |
13,8 |
|
∑ = |
|
перешеек |
|
|
|
|
|
июнь |
13,2 |
|
|
||
|
|
|
|
N = |
|
|
июль |
14 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
август |
15,5 |
|
|
|
|
|
|
|
n = |
|
|
сентябрь |
11,7 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
октябрь |
14,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Берлин |
апрель |
6,7 |
|
∑ = |
|
|
|
|
|
|
|
|
май |
8,6 |
|
|
|
|
|
|
|
N = |
|
|
июнь |
15,6 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
июль |
19,0 |
|
|
|
|
|
|
|
n = |
|
|
август |
19,9 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
сентябрь |
18,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
октябрь |
17,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ноябрь |
8,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
декабрь |
5,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Вариант 3 (2016 г.)
|
|
|
|
∑ – общая сумма эффектив- |
|
|
|
Средне- |
Сумма |
ных температур; |
|
Город |
Месяц |
месячная |
эффективных |
N – кол-во основных |
|
температура, |
температур |
поколений; |
|||
|
|
||||
|
|
T ºC |
по месяцам |
n – кол-во сестринских |
|
|
|
|
|
поколений |
|
|
|
|
|
|
|
Москва |
май |
7,5 |
|
∑ = |
|
|
|
|
|
|
|
|
июнь |
14,2 |
|
|
|
|
|
|
|
N = |
|
|
июль |
16,9 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
август |
21,2 |
|
|
|
|
|
|
|
n = |
|
|
сентябрь |
19,3 |
|
||
|
|
|
|
|
|
Калининград |
апрель |
11,2 |
|
∑ = |
|
|
|
|
|
|
|
|
май |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
N = |
|
|
июнь |
14,1 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
июль |
16,8 |
|
|
|
|
|
|
|
n = |
|
|
август |
18,3 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
сентябрь |
17,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
октябрь |
14,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
9
Вариант 4 (2017 г.)
|
|
|
|
∑ – общая сумма эффектив- |
|
|
|
Средне- |
Сумма |
ных температур; |
|
Город |
Месяц |
месячная |
эффективных |
N – кол-во основных |
|
температура, |
температур |
поколений; |
|||
|
|
||||
|
|
T ºC |
по месяцам |
n – кол-во сестринских |
|
|
|
|
|
поколений |
|
|
|
|
|
|
|
Карельский |
май |
9,1 |
|
∑ = |
|
перешеек |
|
|
|
|
|
июнь |
12,9 |
|
|
||
|
|
|
|
N = |
|
|
июль |
15,5 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
август |
15,4 |
|
|
|
|
|
|
|
n = |
|
|
сентябрь |
11,1 |
|
||
|
|
|
|
|
|
Калининград |
апрель |
6,4 |
|
∑ = |
|
|
|
|
|
|
|
|
май |
13,2 |
|
|
|
|
|
|
|
N = |
|
|
июнь |
16,0 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
июль |
17,0 |
|
|
|
|
|
|
|
n = |
|
|
август |
17,5 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
сентябрь |
13,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
октябрь |
9,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Вариант 5 (2017 г.)
|
|
|
|
∑ – общая сумма эффектив- |
|
|
|
Средне- |
Сумма |
ных температур; |
|
Город |
Месяц |
месячная |
эффективных |
N – кол-во основных |
|
температура, |
температур |
поколений; |
|||
|
|
||||
|
|
T ºC |
по месяцам |
n – кол-во сестринских |
|
|
|
|
|
поколений |
|
|
|
|
|
|
|
Москва |
май |
11,2 |
|
∑ = |
|
|
|
|
|
|
|
|
июнь |
14,1 |
|
|
|
|
|
|
|
N = |
|
|
июль |
17,9 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
август |
18,5 |
|
|
|
|
сентябрь |
12,8 |
|
n = |
|
|
|
|
|
|
|
Берлин |
апрель |
7,3 |
|
∑ = |
|
|
|
|
|
|
|
|
май |
8,6 |
|
|
|
|
|
|
|
N = |
|
|
июнь |
15,5 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
июль |
18,9 |
|
|
|
|
|
|
|
n = |
|
|
август |
19,2 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
сентябрь |
19,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
октябрь |
14,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
май |
12,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
июнь |
6,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
10