Biologia

Mszaki i paprotniki: budowa oraz środowisko życia

Kurs
Biologia44 min

Różnorodność roślin

Mszaki i paprotniki: budowa oraz środowisko życia

01

Dziedziczenie cech i analiza krzyżówek

Allele tego samego genu zajmują odpowiadające sobie loci chromosomów homologicznych. W mejozie allele rozdzielają się do gamet, co stanowi cytologiczne podłoże prawa czystości gamet.

Fenotyp zależy od genotypu i środowiska. Dominacja pełna jest tylko jednym typem relacji; występują także dominacja niepełna, kodominacja, allele wielokrotne i interakcje genów.

W analizie rodowodu należy śledzić płeć, pokolenia i sposób przekazywania cechy. Cechy sprzężone z chromosomem X częściej ujawniają się u hemizygotycznych mężczyzn, gdy allel jest recesywny.

  • Test krzyżowy: osobnik o fenotypie dominującym × homozygota recesywna.
  • Niezależna segregacja dotyczy genów niesprzężonych lub bardzo odległych.
  • Crossing-over tworzy gamety rekombinacyjne dla genów sprzężonych.
  • Układ AB0 jest przykładem alleli wielokrotnych i kodominacji Iᴬ oraz Iᴮ.

Podstawa programowa: IX.2.1

02

Rozmnażanie i regulacja rozwoju roślin

W przemianie pokoleń haploidalny gametofit wytwarza gamety mitotycznie, a diploidalny sporofit — zarodniki mejotycznie. W ewolucji roślin lądowych rośnie dominacja i samodzielność sporofitu, a gametofit ulega redukcji.

U okrytonasiennych pyłek przenosi gametofit męski. Podwójne zapłodnienie daje zygotę 2n oraz bielmo zwykle 3n; zalążek przekształca się w nasienie, a zalążnia najczęściej w owoc.

Auksyny regulują wydłużanie komórek i dominację wierzchołkową, a etylen m.in. dojrzewanie owoców i opadanie organów. Tropizm jest kierunkową reakcją wzrostową zależną od kierunku bodźca, a nastia nie zależy od jego kierunku.

  • Mszaki mają dominujący gametofit; u roślin naczyniowych dominuje sporofit.
  • Łagiewka pyłkowa uniezależnia zapłodnienie roślin nasiennych od wody środowiskowej.
  • Liścienie mogą magazynować lub przekazywać substancje odżywcze siewce.
  • Nierównomierny rozkład auksyn może powodować wygięcie organu.
Schemat: Rozmnażanie i regulacja rozwoju roślin

Kolejne etapy procesu wraz z kierunkiem zmian.

gametofitsporofitpyłekpodwójne zapłodnienienasionoauksyna

Podstawa programowa: IX.2.1

03

Ekologia populacji, ekosystemów i ochrona różnorodności

Siedlisko oznacza miejsce życia, a nisza obejmuje wymagania, tolerancję, zasoby i rolę gatunku. Zakres tolerancji ma minimum, maksimum i optimum; czynnik najbliższy granicy może ograniczać występowanie.

Dynamika populacji zależy od rozrodczości, śmiertelności, imigracji i emigracji. Wzrost logistyczny zwalnia przy zbliżaniu do pojemności środowiska z powodu konkurencji i ograniczenia zasobów.

Energia przepływa przez poziomy troficzne i jest tracona jako ciepło, natomiast pierwiastki krążą. Produkcja pierwotna stanowi podstawę sieci pokarmowej, a zmiana liczebności jednego gatunku może wywołać kaskadę troficzną.

Ochrona in situ zachowuje gatunki w naturalnym środowisku i chroni interakcje, a ex situ obejmuje np. banki genów i hodowle zachowawcze.

  • Konkurencja wewnątrzgatunkowa zwykle nasila się ze wzrostem zagęszczenia.
  • Sukcesja pierwotna zaczyna się bez gleby, wtórna po zaburzeniu z zachowaną glebą.
  • Bioindykator reaguje w przewidywalny sposób na warunki środowiska.
  • Różnorodność obejmuje poziom genetyczny, gatunkowy i ekosystemowy.
Schemat: Ekologia populacji, ekosystemów i ochrona różnorodności

Zależność między zmiennymi i jej interpretacja.

niszatolerancjapopulacjapojemnośćtrofiasukcesja

Podstawa programowa: IX.2.1

Najczęstsze błędy

Dominujący allel jest zawsze częstszy i korzystniejszy

Poprawnie: Dominacja opisuje fenotyp heterozygoty, a nie częstość allelu ani jego wpływ na dostosowanie.

Każda cecha występuje w proporcji 3:1

Poprawnie: Proporcja 3:1 dotyczy określonej krzyżówki monohybrydowej z dominacją pełną i równym przeżyciem genotypów.

Zarodniki i gamety powstają zawsze w mejozie

Poprawnie: Zarodniki powstają mejotycznie u sporofitu, a gamety mitotycznie u haploidalnego gametofitu.

Owoc powstaje z zalążka

Poprawnie: Z zalążka powstaje nasienie, natomiast owoc najczęściej rozwija się ze ściany zalążni.

Zadania z odpowiedziami

1. Krzyżówka monohybrydowa

Dwoje heterozygot Aa ma potomstwo. Oblicz prawdopodobieństwo genotypu aa.

  1. 1.Zapisz gamety A i a każdego rodzica.
  2. 2.Utwórz cztery równoprawdopodobne połączenia.
  3. 3.Policz połączenia aa.
Odpowiedź

Jedno z czterech połączeń ma genotyp aa, więc prawdopodobieństwo wynosi 1/4 = 25%.

2. Fototropizm pędu

Wyjaśnij wygięcie pędu w stronę jednostronnego światła.

  1. 1.Wskaż redystrybucję auksyny.
  2. 2.Porównaj tempo wydłużania komórek obu stron.
  3. 3.Połącz nierówny wzrost z kierunkiem wygięcia.
Odpowiedź

Auksyna gromadzi się po stronie zacienionej i zwiększa tam wydłużanie komórek. Szybszy wzrost tej strony powoduje wygięcie pędu ku światłu.

3. Kaskada troficzna

Przewidź wpływ spadku liczebności drapieżnika na roślinożerców i rośliny.

  1. 1.Wskaż bezpośrednią relację drapieżnik–ofiara.
  2. 2.Przewidź zmianę presji roślinożerców.
  3. 3.Zapisz pośredni skutek dla biomasy roślin.
Odpowiedź

Mniejsza presja drapieżnicza może zwiększyć liczebność roślinożerców, co nasila zgryzanie i obniża biomasę roślin — jest to kaskada odgórna.

Podsumowanie

  • Test krzyżowy: osobnik o fenotypie dominującym × homozygota recesywna.
  • Niezależna segregacja dotyczy genów niesprzężonych lub bardzo odległych.
  • Allele tego samego genu zajmują odpowiadające sobie loci chromosomów homologicznych. W mejozie allele rozdzielają się do gamet, co stanowi cytologiczne podłoże prawa czystości gamet.
  • Mszaki mają dominujący gametofit; u roślin naczyniowych dominuje sporofit.
  • Łagiewka pyłkowa uniezależnia zapłodnienie roślin nasiennych od wody środowiskowej.
  • W przemianie pokoleń haploidalny gametofit wytwarza gamety mitotycznie, a diploidalny sporofit — zarodniki mejotycznie. W ewolucji roślin lądowych rośnie dominacja i samodzielność sporofitu, a gametofit ulega redukcji.
  • Konkurencja wewnątrzgatunkowa zwykle nasila się ze wzrostem zagęszczenia.

Słownik pojęć

Allele
Alternatywne wersje tego samego genu.
Hemizygota
Organizm mający tylko jedną kopię danego genu, np. genów chromosomu X u mężczyzny.
Rekombinacja
Powstawanie nowych układów alleli w wyniku mejozy i zapłodnienia.
Gametofit
Haploidalne pokolenie wytwarzające gamety.
Sporofit
Diploidalne pokolenie wytwarzające zarodniki w mejozie.
Tropizm
Kierunkowa reakcja wzrostowa na bodziec.
Nisza ekologiczna
Zespół wymagań, zasobów i relacji określających funkcjonowanie gatunku.
Pojemność środowiska
Maksymalna trwała liczebność populacji możliwa przy danych zasobach.

Lekcja ukończona

Następna lekcja