Задания 2 части ЕГЭ по биологии с развернутыми ответами Рохлова по теме изменчивость, мутации.

Изменчивость во второй части ЕГЭ по биологии

Объясните, в чем заключается сходство и различие мутационной и комбинативной изменчивости.

Ответ:

1) сходство: мутационная и комбинативная изменчивости затрагивают генотип организма и наследуются;
2) при мутационной изменчивости изменения генотипа обусловлены изменением наследственных структур (генов, хромосом, генома);
3) при комбинативной изменчивости возникают разные сочетания генов.

Окраска шерсти зайца-беляка изменяется в течение года: зимой заяц белый, а летом серый. Объясните, какой вид изменчивости наблюдается у животного и чем определяется проявление данного признака.

Ответ:

1) модификационная изменчивость;
2) вызван влиянием факторов внешней среды;
3) изменение окраски определяется длиной светового дня и температурой воздуха.

Представьте, что вам необходимо исследовать какую-либо изменчивость. Какие эксперименты необходимо провести, чтобы определить, мутационная она или модификационная?

Ответ:

1) необходимо взять особей с одинаковым генотипом (однояйцевых близнецов или потомство от вегетативного размножения);
2) поместить их в разные условия и наблюдать за проявлением признака;
3) мутация в разных условиях среды проявится одинаково, модификация - по-разному.

На рисунке изображен стрелолист с листьями разных форм. Какая форма изменчивости характерна для разнообразия этих листьев? Объясните причину их появления. Какую форму листьев будет иметь стрелолист, выросший на отмели?

Ответ:

1) разнообразие форм листьев у одного растения иллюстрирует модификационную изменчивость;
2) листья растения развивались в разных средах при различных условиях жизни (поэтому у него сформировались водные (длинные и узкие листья), надводные плавающие (с округлой листовой пластинкой) и воздушные (стреловидные));
3) на отмели это растение будет иметь стреловидные листья.

Какое значение имеет кроссинговер при образовании гамет для организмов и в эволюции? Ответ поясните.

Ответ:

1) кроссинговер приводит к появлению комбинативной изменчивости признаков у организмов;
2) повышаются адаптационные возможности организмов в изменяющихся условиях среды
3) разнообразие комбинаций признаков усиливает естественный отбор, что приводит к совершенствованию приспособленности организмов

Известно, что белые цветки у фиалки – рецессивный признак. С одного растения фиалки с фиолетовыми цветками взяли лист, сделали из него культуру растительных клеток, размножили, после чего создали условия для регенерации новых растений из культуры клеток. Молодые растения были высажены в горшки с почвой, где они успешно зацвели, после чего экспериментаторы оценили различия в их фенотипе. Выращенные растения несколько отличалась друг от друга по размерам, числу листьев. Среди вновь образованных растений обнаружили несколько особей с белыми цветками. Объясните, чем могли быть обусловлены различия в фенотипе у потомков одного растения. Чем может быть обусловлено появление белых цветков при половом размножении фиалки?

Ответ:

1) различия в фенотипе могут быть обусловлены различиями в генотипе: белые цветки, скорее всего, появились из-за мутации, произошедшей в одной из клеток в культуре;
2) различия в фенотипе по размерам, числу листьев могут быть обусловлены различиями в условиях выращивания (освещение, полив, минеральные удобрения, наличие других растений в горшке);
3) при половом размножении белые цветки могут появиться в результате появления новых комбинаций генов, появления гомозигот по рецессивному гену.

Чем отличаются мутации от модификаций?

Ответ:

1) Мутации – это наследственная изменчивость (передаётся по наследству), модификации – ненаследственная.
2) Мутации – это генотипическая изменчивость (изменяется генотип, т.е. ДНК), модификации – фенотипическая (изменяется только фенотип, т.е. признаки).
3) Мутации – это неопределенная изменчивость, потому что нельзя заранее определить, какая именно будет мутация. Модификация – определенная изменчивость, потому что её можно заранее предсказать.
4) Мутации – это индивидуальная изменчивость, потому что у каждого организма происходят свои мутации. Модификации – групповая изменчивость, потому что в одинаковых условиях все изменяются одинаково.

Чем отличаются мутации от модификаций? Укажите не менее четырех признаков.

Ответ:

1) мутации – это наследственная изменчивость (передаётся по наследству);
2) модификации – ненаследственная изменчивость;
3) мутации – это генотипическая изменчивость (изменяется генотип, т.е. ДНК);
4) модификации – фенотипическая изменчивость (изменяется только фенотип, т.е. признаки);
5) мутации – это неопределенная изменчивость (нельзя заранее определить, какая именно будет мутация);
6) модификация – определенная изменчивость (её можно заранее предсказать);
7) мутации – это индивидуальная изменчивость (у каждого организма происходят свои мутации);
8) модификации – групповая изменчивость (в одинаковых условиях разные особи одного вида изменяются одинаково).

 

Представьте, что вам необходимо исследовать какую-либо изменчивость. Какие эксперименты необходимо провести, чтобы определить, мутационная она или модификационная?

Ответ:

Поместим потомство (лучше однояйцевых близнецов или потомство от вегетативного размножения) в разные условия и посмотрим на проявление признака. Мутация в разных условиях среды проявится одинаково, модификация - по-разному.

Мутации

Чем различаются соматические и генеративные мутации и как они передаются по наследству?

Ответ:

1) соматические мутации возникают в клетках тела, а генеративные – в половых;
2) соматические мутации проявляются у организма, а половые – только у его потомков
3) соматические мутации могут передаваться потомкам только при вегетативном размножении (бесполом размножении);
4) генеративные мутации передаются потомкам при половом размножении.

Чем отличаются генные мутации от геномных и хромосомных по своим последствиям?

Ответ:

1) генные мутации затрагивают один из участков гена;
2) хромосомные мутации затрагивают участок хромосомы (несколько генов);
3) геномные мутации приводят к изменению числа хромосом;
4) генные мутации могут быть вредными или полезными (летальными, нейтральными) ИЛИ генные мутации могут не оказать сильного влияния на признаки организма;
5) хромосомные и геномные мутации приводят к нарушению множества функций организма.

В чем проявляется значение мутаций для эволюции органического мира? Укажите не менее трех значений.

Ответ:

1) Мутации создают наследственное разнообразие популяции.
2) Мутации являются материалом для естественного отбора.
3) Редкие рецессивные мутации являются скрытым резервом изменчивости.

С какими структурами связана цитоплазматическая наследственность листьев томата? Чем отличается передача по наследству цитоплазматических мутаций от ядерных при половом размножении томата? Аргументируйте каждый пункт своего ответа.

Ответ:

1) с хлоропластами;
2) с митохондриями;
3) эти органоиды имеют свои (кольцевые) молекулы ДНК;
4) цитоплазматические мутации передаются только через цитоплазму яйцеклетки (по материнской линии);
5) спермий не передает пластиды и митохондрии в зиготу;
6) ядерные мутации могут передаваться через ДНК (ядра) обеих гамет.

Почему мутации называют одной из движущих сил эволюции? В каких случаях генная мутация, произошедшая в ядре половой клетки, не проявится в фенотипе и не повлияет на жизнеспособность организма, а следовательно, не окажет влияния на ход естественного отбора в популяции?

Ответ:

1) мутации поставляют материал для естественного отбора (мутации повышают генетическое разнообразие популяции);
2) мутация произошла в некодирующем участке ДНК;
3) мутация привела к синонимичной замене (изменение в нуклеотидах не привело к изменению последовательности аминокислот);
4) ген присутствует в геноме в нескольких идентичных повторах;
5) мутация рецессивная и не проявляется в гетерозиготном состоянии.

Какие факторы могут увеличить риск наследственных заболеваний человека? Ответ поясните.

Ответ:

1) близкородственные браки;
2) повышается вероятность рождения детей, гомозиготных по рецессивным аллелям вредных мутаций;
3) большой возраст женщины, рожающей ребёнка (38—42 года);
4) накапливаются хромосомные или геномные мутации в созревающих яйцеклетках;
5) воздействие на родителей мутагенов (радиации, химикатов, алкоголя, наркотиков);
6) мутагены повышают частоту возникновения мутаций.

Для установления причины наследственного заболевания исследовали клетки больного и обнаружили изменение длины одной из хромосом. Какой метод исследования позволил установить причину данного заболевания? С каким видом мутации оно связано?

Ответ:

1) причина болезни установлена с помощью цитогенетического метода;
2) заболевание вызвано хромосомной мутацией;
3) укорочение хромосомы может произойти при делеции или транслокации;
4) удлинение хромосомы может произойти при дупликации или транслокации.

Технология клонирования животных путем трансплантации ядер обеспечивает возможность получения особи (клона), являющейся практически точной генотипической копией донора ядра соматической клетки. Но в некоторых случаях фенотипические признаки клона и донора ядра существенно различаются. Чем это может объясняться? Приведите не менее трех причин. Аргументируйте свой ответ.

Ответ:

1) мутации;
2) происходят случайно (под воздействием мутагенных факторов) ИЛИ произошли в клетках эмбриона (во время эмбрионального развития ИЛИ соматические);
3) модификационная (фенотипическая) изменчивость;
4) из-за воздействия факторов среды;
5) цитоплазматическая наследственность;
6) митохондрии донора и клона получены от разных организмов.

У дайкона и турнепса (семейство Капустные) корнеплоды характеризуются сходной наследственной изменчивостью в строении – от удлинённой формы до уплощенной. Какой биологический закон иллюстрирует данная закономерность? Сформулируйте этот закон на примере изображённых корнеплодов. К какой форме эволюционного процесса можно отнести данный пример? Почему сравнение между вариантами корнеплода турнепса и подобными вариантами клубня картофеля нельзя рассматривать в качестве проявления проиллюстрированного закона?

Ответ:

1) закон гомологических рядов в наследственной изменчивости (закон гомологических рядов Н.И.Вавилова, закон Вавилова)
2) родственные виды турнепса и дайкона обладают сходными рядами наследственной изменчивости (у родственных видов турнепса и дайкона возникали схожие по проявлению мутации);
3) форма эволюционного процесса – параллелизм (параллельная эволюция, конвергенция);
4) данный закон применим только к родственным организмам, а турнепс и картофель относятся к разным семействам (группам, Капустным и Пасленовым соответственно);
5) данный закон применим только к гомологичным структурам организмов (клубень – видоизмененный побег, а корнеплод турнепса – видоизмененный корень).

Экспериментатор решил изучить влияние рентгеновского излучения на организм дрозофилы. Для этого он облучал популяции из 1000 мух разными дозами рентгеновского излучения. Результаты эксперимента показаны на графике. Какое биологическое явление демонстрирует данный эксперимент, какова роль этого явления в эволюции? Для гаплоидных или диплоидных организмов это явление будет более значимым? Ответ поясните.

Ответ:

1) мутагенез (процесс появления мутаций под действием разных факторов)
ИЛИ 1) искусственный мутагенез;
2) увеличивает генетическое разнообразие популяций (служит материалом для эволюции);
3) для гаплоидных;
4) у гаплоидных организмов любая мутация проявится в фенотипе (отсутствует аллельный ген).

Мутации постоянно возникают в геномах организмов. Было показано, что в подавляющем большинстве мутации являются либо нейтральными, либо вредными, и лишь малая доля представляет собой полезные мутации. Представим себе, что у самого приспособленного организма в популяции возникла мутация, которая снижает приспособленность. Затем у его потомков продолжают возникать вредные мутации. Данный процесс происходит во всех организмах в популяции. Постепенно такая популяция накапливает настолько много вредных мутаций, что вымирает. Какие процессы, происходящие в естественных популяциях, противодействуют такой закономерности? Ответ поясните. При ответе считайте, что популяция изолирована и ее размер не ограничен.

Ответ:

1) комбинативная изменчивость (рекомбинация, половое размножение);
2) мутантные гены передаются не всем потомкам, а лишь их части;
3) мутантные гены могут попадаться (комбинироваться) в одной особи (встречаются гомозиготные мутантные организмы);
4) в результате мутантные гены элиминируются (исключаются) из популяции, так как особи, которые их несут, погибают (имеют низкую вероятность оставить потомство)
ИЛИ под давлением естественного отбора негативные мутации вытесняются (элиминируются) из популяции.

Найдите три ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых они допущены, объясните их. (1) Белый цвет шерсти у горностаевых кроликов — это пример модификационной изменчивости, так же как у кроликов-альбиносов. (2) Однако, когда горностаевых кроликов отсадили в более холодное помещение, у них изменилась белая окраска кончиков ушей, хвостика и мордочки на чёрную. (3) Этого не происходило с кроликами-альбиносами. (4) Когда у горностаевого кролика выщипывали на небольшом участке кожи шерсть и охлаждали это место при температуре ниже 2 °С, то там вырастала чёрная шерсть. (5) Этот признак наследовался и потомством горностаевых кроликов. (6) Следовательно, возникновение чёрной шерсти у популяции горностаевых кроликов после охлаждения — это проявление наследственной изменчивости.

Ответ:

1) (1) Альбинизм — это результат мутации.
2) (5) Признак чёрной окраски участков шерсти у горностаевых кроликов не передаётся по наследству.
3) (6) Этот признак — проявление модификационной изменчивости под влиянием факторов внешней среды.