Поміркуйте

Які переваги може давати організмам складний розвиток із кількома стадіями?

Згадайте

• Як відбувається розвиток у квіткових рослин?

• Як відбувається розвиток у комах?

Періоди онтогенезу рослин

Як вам відомо, онтогенез — це індивідуальний розвиток організму від моменту його зародження статевим або нестатевим способом до смерті. Онтогенез поділяється на кілька періодів. Хоча загальна послідовність подій в онтогенезі живих організмів є схожою, ці періоди все-таки різні для різних систематичних груп. Так, дуже різноманітними є варіанти онтогенезу у водоростей. У них часто трапляються складні життєві цикли. У наземних рослин різноманітність варіантів онтогенезу не така велика. Найбільшою наземною групою рослин є квіткові. У них виділяють чотири основні періоди онтогенезу: латентний, прегенеративний, генеративний і постгенеративний (див. таблицю про це).

Періоди онтогенезу покритонасінних рослин

Період онтогенезу	Коли починається	Що відбувається
Латентний	З моменту відділення насінини від материнської особини	Насінина перебуває в стані спокою з мінімальною інтенсивністю процесів життєдіяльності
Прегенеративний	З моменту проростання зародка	Ріст рослини й накопичення нею поживних речовин
Генеративний	З моменту початку формування генеративних органів	Генеративні органи функціонують. Рослини квітнуть і плодоносять
Постгенератив ний	З моменту закінчення функціонування генеративних органів до загибелі рослини	Процеси відмирання починають переважати над процесами новоутворення

Періоди онтогенезу тварин

Онтогенез тварин зазвичай поділяють на два головні періоди: ембріональний і постембріональний. Ембріональний період (ембріогенез) триває від моменту запліднення до народження (виходу з яйцевих оболонок). Постембріональний — від моменту народження до смерті тварини (докладніше про це в таблиці нижче).

Постембріональний розвиток тварин може бути прямим або супроводжуватися перетворенням — метаморфозом.

Етапи постембріонального розвитку ссавців

Етап	Коли починається	Що відбувається
Ювенільний	З моменту народження	Ріст і розвиток організму
Зрілість	З моменту настання статевої зрілості	Обмін речовин збалансований. Відбувається розмноження тварин
Старіння	З моменту, коли процеси відмирання починають переважати над процесами новоутворення, до загибелі тварини	Відбуваються зміни, які знижують його адаптаційні можливості

Життєвий цикл

Життєвий цикл — це період між однаковими фазами розвитку двох або кількох послідовних поколінь. У багатоклітинних організмів індивідуальний розвиток завершується природною смертю. Безперервність життєвого циклу організмів забезпечують гамети (статеві клітини), які передають спадкову інформацію організмам дочірнього покоління.

Тривалість життєвого циклу в різних організмів може бути різною. Наприклад, у бактерій або дріжджів проміжок між двома поділами клітини часто не перевищує 30 хвилин, тоді як у багатьох вищих рослин і хребетних тварин він триває багато років. Так, сосна звичайна починає розмножуватись лише на 30-40-му році життя, риба білуга — на 12-18-му.

Тривалі життєві цикли спостерігають і в деяких безхребетних тварин. Наприклад, личинки одного з видів південноамериканських цикад розвиваються протягом 17 років. Тривалість життєвого циклу залежить від кількості поколінь, які послідовно змінюють одне одного протягом одного року, або кількості років, протягом яких розвивається одне покоління.

Прості й складні життєві цикли

Розрізняють прості й складні життєві цикли. Простий життєвий цикл — це цикл, у якому всі покоління не відрізняються одне від одного (мал. 27.1). Прості життєві цикли характерні для гідри, річкового рака, павука-хрестовика, плазунів, птахів, ссавців.

Складні життєві цикли супроводжуються закономірним чергуванням різних поколінь або складними перетвореннями організму під час розвитку (мал. 27.2). Так, у деяких водоростей (бурих, червоних) чергується статеве покоління, переважно гаплоїдне, з нестатевим, переважно диплоїдним. Серед вищих рослин лише в мохоподібних переважає статеве покоління, тим часом як в інших (папоротеподібні, хвощеподібні, плауноподібні, голонасінні, покритонасінні) — нестатеве.

У тварин складні життєві цикли теж не є рідкісними.

Так, у життєвому циклі багатьох найпростіших (форамініфери, споровики) і кишковопорожнинних відбувається закономірне чергування поколінь, які розмножуються статевим і нестатевим способами.

Ключова ідея

Онтогенез рослин поділяють на латентний, пре-генеративний, генеративний і постгенеративний періоди. Онтогенез тварин зазвичай поділяють на ембріональний і постембріональний періоди. У постембріональному періоді виділяють кілька етапів: ювенільний, зрілість, старіння. Розвиток організму в цей період може відбуватися з метаморфозом або бути прямим.

Перевірте свої знання

1. Що таке онтогенез? 2. Які етапи виділяють в онтогенезі рослин? 3. Які етапи виділяють в онтогенезі тварин? 4*. Життєвий цикл із метаморфозом у комах вимагає суттєвої перебудови організму в один із періодів життя. Це створює багато труднощів. Чому такий тип життєвого циклу є дуже поширеним?

Узагальнення знань за темою «Збереження та реалізація спадкової інформації»

Особливості статевих клітин ссавців

Характеристика	Сперматозоїд	Яйцеклітина
Розмір	Малий	Велика
Форма	Видовжена	Округла
Рухливість	Рухливий	Нерухома
Особливості будови	Має головку, шийку і хвіст. Головка майже повністю складається з ядра, укритого тонким шаром цитоплазми. Спереду на головці є акросома — капсула, яка містить ферменти, що сприяє проникненню сперматозоїда в яйцеклітину. Клітинні органели відсутні	Має спеціальні оболонки, що покривають плазматичну мембрану, а також цитоплазму, усі органели і ядро. Містить запасні поживні речовини у вигляді жовтка, необхідні для розвитку нового організму
Наявність запасних поживних речовин	Не мають запасу поживних речовин	Мають запас поживних речовин
Функції	Доставляє генетичний матеріал самців до яйцеклітин самиць	Забезпечує початкові етапи розвитку нового організму поживними речовинами
Де утворюються	Яєчки (сім’яники)	Яєчники

Порівняння особливостей геномів прокаріотів та еукаріотів

Ознака	Прокаріоти	Еукаріоти
Місце розташування більшості генів геному	Бактеріальна хромосома (нуклеоїд) — велика кільцева молекула ДНК	Хромосоми розташовані в ядрі клітини
Інші місця розміщення генів	Плазміди — невеликі кільцеві молекули ДНК	Невеликі кільцеві молекули ДНК в пластидах і мітохондріях, інколи плазміди
Наявність некодуючих ділянок усередині генів	Відсутні в більшості представників, у деяких груп наявні в незначній кількості	Присутні у вигляді інтронів
Наявність некодуючих ділянок ДНК поза генами	Присутні в невеликій кількості й мають маленький розмір	Присутні у великій кількості. Складають більшу частину геному
Наявність оперонів	Є	Відсутні

Основні етапи реалізації спадкової інформації

Етап	Де відбувається	Які процеси відбуваються	Які структури беруть участь
Транскрипція	У прокаріотів у цитоплазмі. В еукаріотів у ядрі, мітохондріях і пластидах	Синтез ланцюга іРНК за зразком одного з ланцюгів ДНК	ДНК та комплекс ферментів, головним із яких є РНК-полімераза
Дозрівання РНК (проце-синг)	У ядрі клітин еукаріотів	З молекули іРНК видаляються інтрони, а екзо-ни об’єднуються в одну молекулу іРНК	Невеликі молекули мяРНК, білки-ферменти
Трансляція	У прокаріотів — у цитоплазмі. В еукаріотів у цитоплазмі, на гранулярній ендоплазматичній сітці, у мітохондріях і пластидах	Синтез молекул білка на рибосомі згідно з інформацією молекули РНК	Рибосоми, молекули тРНК та іРНК, АТФ

Компетентнісно орієнтовані завдання

1 За допомогою циклічної діаграми поясніть етапи синтезу ДНК у послідовності від першого до останнього:

• приєднання ДНК-полі-мерази до ланцюга ДНК;

• розплітання подвійного ланцюга ДНК;

• добудова комплементарного ланцюга ДНК;

• від'єднання ДНК-полімерази.

2 Біологічний диктант.

З'ясуйте, про який термін ідеться в наступних твердженнях.

Окрема ділянка ДНК, яка відповідає за утворення однієї або кількох ознак організму

Сукупність усієї спадкової інформації організму

Структурна частина хроматину

Взаємодія тРНК та іРНК в рибосомі

Велика молекулярна структура, де міститься близько 90 % ДНК клітини

Синтез ДНК-полімерази

Синтез РНК-полімерази

Під час визначення хімічного складу клітини бактерії виявлено ДНК. Назвіть елемент будови досліджуваної клітини, у якому міститься ця речовина

3 Творча робота.

Створіть ментальну карту (мапу думок) етапи реалізації спадкової інформації. Поясніть особливості регуляції реалізації спадкової інформації. Порівняйте свою ментальну карту з мапами однокласників й однокласниць.

4 Поміркуйте, яке твердження стосується мітозу, а яке — мейозу.

• Один поділ

• Два поділи

• Набір хромосом під час поділу диплоїдний

• На екваторі хромосоми розташовуються в один ряд

• Набір хромосом у дочірніх клітинах гаплоїдний

• Стан спадкової інформації в клітинах видозмінений

• На екваторі хромосоми розташовуються у два ряди

5 Розв'язуємо задачі.

А) Використовуючи принцип комплементарності, установіть послідовність нуклеотидів на ділянці ДНК,

яка утвориться під час реплікації ділянки ланцюга ДНК з послідовністю нуклеотидів: а) АГТ ТАЦ ГЦГ ААГ ТТТ ЦЦА, б) ЦГА ААГ ТТА ЦТЦ ЦГГ ТТА.

Б) Використовуючи принцип комплементарності, установіть послідовність нуклеотидів на ділянці іРНК, яка утвориться під час транскрипції ділянки ланцюга ДНК з послідовністю нуклеотидів: а) АГТ ТАЦ ГЦГ ААГ ТТТ ЦЦА, б) ТЦЦ ААГ ТЦГ АТА ЦГА ГТТ.

В) Визначте кількість амінокислот, що кодується послідовністю з 1056 нуклеотидів ДНК.

Г) Укажіть, скільки нуклеотидів ДНК кодують білок із 137 амінокислот.

6 Грецькою gameta означає «жінка», а gametes — «чоловік». Як це узгоджується з поняттям «гаметогенез»?

7 Запис вимови англійських слів у словнику називається транскрипцією, а в біології цей запис здійснюється іншими символами, де залишок фосфорної кислоти зв'язаний з рибозним залишком. Що це за символи? Назвіть їхні види.

8 Розгляньте біологічні меми з Інтернету. Спробуйте пояснити їхню наукову значущість.

 

 

Це матеріал з підручника "Біологія 9 клас Задорожний" (поглиблений рівень)