Лабораторные работы по биологии

10 класс

Составитель: Порошина Марина Владимировна

учитель биологии

первой квалификационной категории

МБОУ ОСШ №3 г. Нягань

Оглавление

Лабораторная работа №1 « Каталитическая активность ферментов в живых тканях» (в двух вариантах).

Лабораторная работа №2 « Плазмолиз и деплазмолиз в клетках эпидермиса лука» (в двух вариантах).

Лабораторная работа № 3 « Наблюдение клеток растений, животных, бактерий, грибов под микроскопом, их изучение и описание».

Лабораторная работа № 4 « Строение эукариотических (растительной, животной, грибной) и прокариотических (бактериальных) клеток».

Лабораторная работа № 5 « Сравнение строения клеток растений, животных, грибов»

Лабораторная работа № 6 « Сравнение процессов фотосинтеза и хемосинтеза».

Лабораторная работа № 7 « Сравнение процессов митоза и мейоза»

Лабораторная работа № 8 « Сравнение процессов развития половых клеток у растений и животных».

Лабораторная работа № 9 « Изменчивость, построение вариационного ряда и вариационной кривой» (в двух вариантах)».

Лабораторная работа № 10 « Изучение фенотипов растений»

Лабораторная работа №1 (в двух вариантах)

Тема: каталитическая активность ферментов в живых тканях

Цель: сформировать знания о роли ферментов в клетках, закрепить умение работать с микроскопом, проводить опыты и объяснять результаты работы.

Вариант I

Оборудование: свежий 3%-ный раствор пероксида водорода, пробирки, пинцет, ткани растений (кусочки сырого и вареного картофеля) и животных (кусочки сырого и вареного мяса или рыбы), песок, ступка и пестик.

Ход работы

Приготовьте пять пробирок и поместите в первую пробирку немного песка, во вторую - кусочек сырого картофеля, в третью - кусочек вареного картофеля, в четвертую - кусочек сырого мяса, в пятую - кусочек вареного мяса. Капните в каждую из пробирок немного пероксида водорода. Пронаблюдайте, что будет происходить в каждой из пробирок.

Измельчите в ступке кусочек сырого картофеля с небольшим количеством песка. Перенесите измельченный картофель вместе с песком в пробирку и капните туда немного пероксида водорода. Сравните активность измельченной и целой растительной ткани.

Составьте таблицу, показывающую активность каждой ткани при различной обработке.

Объясните полученные результаты. Ответьте на вопросы: в каких пробирках проявилась активность фермента? Объясните, почему. Как проявляется активность фермента в живых и мертвых тканях? Объясните наблюдаемое явление. Как влияет измельчение ткани на активность фермента? Различается ли активность фермента в живых тканях растений и животных? Как бы вы предложили измерить скорость разложения пероксида водорода? Как вы считаете, все ли живые организмы содержат фермент катал азу, обеспечивающий разложение пероксида водорода? Ответ обоснуйте.

Вариант II

Оборудование: свежий 3%-ный раствор пероксида водорода, пробирки, пинцет, ткани растений (кусочки сырого и вареного картофеля).

Ход работы

1. Приготовьте пять пробирок, и поместите в первую пробирку кусочек сырого картофеля, во вторую измельченного сырого картофеля, в третью - кусочек вареного картофеля, в четвертую - кусочек сырого мяса, в пятую - кусочек вареного мяса. Капните в каждую из пробирок немного пероксида водорода.

2. Пронаблюдайте явление, возникшее в результате проникновения в клетки молекул пероксида водорода и взаимодействие их с ферментом каталазой.

3. Сравните процессы, протекающие во всех пробирках.

4. Внесите в таблицу полученные результаты.

№ пробирки (указать ее содержимое)

Что происходит на тканях в пробирках

5. Дайте ответы на вопросы: а) какие внутримолекулярные связи разрушились в ферменте каталазе при варке картофеля и мяса, и как это отразилось в опыте? б) как влияет измельчение ткани на активность фермента?

6. Сделайте вывод по работе.

Примечание. Пероксид водорода – ядовитое вещество, образующееся в клетке в процессе жизнедеятельности. Принимая участие в обезвреживании ряда токсических веществ, он может вызвать самоотравление (денатурацию белков, в частности, ферментов). Накоплению Н 2 О 2 препятствует фермент каталаза, распространенный в клетках, способных существовать в кислородной атмосфере. Фермент каталаза, расщепляя Н 2 О 2 на воду и кислород, играет защитную роль в клетке. Фермент функционирует с очень большой скоростью, одна его молекула расщепляет за 1с 200 000 молекул Н 2 О 2 : 2 Н 2 О 2 2 Н 2 О 2 + О 2

Лабораторная работа №2 ( в двух вариантах)

Тема: плазмолиз и деплазмолиз в клетках эпидермиса лука

Вариант I .

Цель: сформировать умение проводить опыт по получению плазмолиза, закрепить умения работать с микроскопом, проводить наблюдение и объяснять полученные результаты.

Оборудование: микроскопы, предметные и покровные стекла, стеклянные палочки, стаканы с водой, фильтровальная бумага, раствор поваренной соли, репчатый лук.

Ход работы

Вариант II.

Цель: сформировать умение проводить опыт по получению плазмолиза, закрепить умения работать с микроскопом, проводить опыты на живых объектах; получить представление о тургоре в растительных клетках.

Оборудование: микроскопы, предметные и покровные стекла, стеклянные палочки, стаканы с водой, фильтровальная бумага, раствор поваренной соли (8 %), репчатый лук.

Ход работы

1.Снимите эпидермис с чешуки луковицы. Приготовьте микропрепарат, поместив клетки эпидермиса в каплю воды.

2. Рассмотрите препарат при увеличении микроскопа. Обратите внимание на оболочку клетки, цитоплазму.

3. Зарисуйте строение клетки.

Наблюдение плазмолиза – постепенное отставание цитоплазмы от оболочки клетки

4.Снимите покровное стекло с препарата, удалите воду фильтровальной бумагой и нанесите на препарат каплю 8 %-ного раствора NaCl . Рассмотрите препарат под микроскопом. Зарисуйте наблюдаемое явление. Объясните причину плазмолиза.

Наблюдение деплазмолиза – возвращение цитоплазмы к оболочке клеток.

5.Вновь поместите препарат в воду и наблюдайте восстановление тургора (напряжения) в клетках в результате постепенного возвращения цитоплазмы к оболочке клеток. Сделайте рисунок. Объясните причину деплазмолиза.

6. Ответьте на вопрос: каково значение плазмолиза и деплазмолиза в жизни растений?

7. Сделайте вывод о проделанной работе.

Примечание. Для того чтобы клетка могла быть живой ее химический состав должен быть относительно постоянным. Поэтому клетка должна поддерживать регулируемый обмен со средой. Регулирование этого обмена осуществляет клеточная мембрана. Транспорт воды в клетку с растворенными в ней веществами осуществляется путем осмоса по градиенту концентрации. (Медленная диффузия растворителя и веществ через полупроницаемые перегородки (мембраны) – называется осмосом). Транспорт молекул воды осуществляется из концентрированного в более насыщенный раствор.

Лабораторная работа № 3

Тема: наблюдение клеток растений, животных, бактерий, грибов под микроскопом, их изучение и описание.

Цель : закрепить умение работать с микроскопом, находить особенности строения клеток различных организмов, сравнивать их между собой.

Оборудование: микроскопы, микропрепараты клеток растений, грибов, животных, рисунки клеток различных организмов (Приложение 1)

Ход работы

Рассмотрите рисунок «Различные формы клеток одноклеточных и многоклеточных организмов».

Сопоставьте увиденное с изображением объектов на рисунках. Зарисуйте клетки в тетрадях и обозначьте видимее в световой микроскоп органоиды.

Сравните между собой эти клетки.

Название клеток

Рисунок клетки

Особенность строения клетки

Ответьте на вопросы; в чем заключается сходство и различие клеток? Каковы причины различия и сходства разных организмов?

Сделайте вывод по работе.

Лабораторная работа № 4.

Тема: строение эукариотических (растительной, животной, грибной) и прокариотических (бактериальных) клеток.

Цель: изучить особенности строения эукариотических и прокариотических клеток, выделить сходство и различие в их строении.

Оборудование: микроскопы, микропрепараты клеток растений, грибов, животных, рисунки клеток различных организмов (Приложение 2).

Ход работы

1.Рассмотрите под микроскопом микропрепараты растительных клеток, грибов, клеток животных и бактерий.

2. Зарисуйте строение эукариотической и прокариотической клеток.

3.Сравните строение клеток эукариот и прокариот.

4. Данные занесите в таблицу.

Признаки для сравнения

Прокариотическая клетка (бактерия)

Эукариотическая клетка (растений, животных, грибов)

1.Ядро

2. Генетический материал

3. Клеточная стенка

4. Мезосомы

5. Мембранные органоиды

6. Рибосомы

7. Цитоскелет

8. Способ поглощения веществ клеткой

9. Жгутики

10. Пищеварительные вакуоли

5.Сделайте вывод по работе.

Лабораторная работа № 5

Тема: сравнение строения клеток растений, животных, грибов.

Цель : закрепить умение работать с микроскопом, находить особенности строения клеток растений, животных, грибов, сравнивать их между собой.

Оборудование: микроскопы, микропрепараты и рисунки клеток растений, грибов, животных (Приложение 3)

Ход работы

Рассмотрите под микроскопом микропрепараты растительных клеток, грибов и клеток животных.

Зарисуйте строение растительной, животной и грибной клеток. Укажите основные части клеток.

Сравните строение клеток растений, животных и грибов.

Данные занесите в таблицу.

Признаки для сравнения

Клетки растений

Клетки животных

Клетки грибов

1.Клеточная стенка

2. Пластиды

3. Вакуоли

4. Запасной углевод

5. Способ хранения питательных веществ

6. Центриоли

7.Синтез АТФ

8. Запасной углевод

Сделайте вывод по работе.

Лабораторная работа № 6

Тема: сравнение процессов фотосинтеза и хемосинтеза.

Цель : сравнить процессы фотосинтеза и хемосинтеза

Оборудование: материал учебника

Ход работы

1. Повторите параграфы 24, 25 учебника «Биология. Общая биология» А.А. Каменский, Е.А. Криксунов.

2. Сравните процессы фотосинтеза и хемосинтеза, заполнив таблицу.

Признаки для сравнения

Фотосинтез

Хемосинтез

1.Определения данных процессов

2. Какие организмы участвуют

2. Источник энергии

3. Исходные вещества

4. Конечные вещества

5. Роль в природе

3.Сделайте вывод по работе.

Лабораторная работа № 7

Тема: сравнение процессов митоза и мейоза.

Цель : сравнить процессы митоза и мейоза

Оборудование: материал учебника, таблицы «Митоз. Мейоз»

Ход работы

1. Повторите параграфы 29, 30 учебника «Биология. Общая биология» А.А. Каменский, Е.А. Криксунов.

2. Сравните процессы митоза и мейоза, заполнив таблицу.

Признаки для сравнения

Митоз

Мейоз

1.Процессы в интерфазе

2. Число делений

3. Фазы деления

4. Кроссенговер

5. Число дочерних клеток

6. Хромосомный набор дочерних клеток

7. Количество ДНК в дочерних клетках

8. Для каких клеток организма характерно деление

9. Распространенность среди организмов

3.Сделайте вывод по работе.

Лабораторная работа № 8

Тема: сравнение процессов развития половых клеток у растений и животных.

Цель : сравнить процессы развития половых клеток растений и животных

Оборудование: материал учебника, таблицы «Гаметогенез у животных» и «Двойное оплодотворение покрытосеменных растений»

Ход работы

1.Используя рисунок 51 «Схема гаметогенеза у человека» учебника «Биология. Общая биология» А.А. Каменский, Е.А. Криксунов или приложение 4 сравните между собой сперматогенез и оогенез.

2. Данные занесите в таблицу.

Стадии развития половых клеток

Тип деления, набор хромосом, количество ДНК

Сперматогенез

Оогенез

1.Размножение

2.Рост

3. Созревания

4. Формирование

3. Как происходит формирование пыльцевого зерна (микрогаметофита) и зародышевого мешка (мегагаметофита) у покрытосеменных растений? Какой тип деления клеток лежит в основе развития пыльцевых зерен и зародышевого мешка?

4. В чем суть двойного оплодотворения у покрытосеменных растений? Какой набор хромосом в клетках эндосперма покрытосеменных растений?

5. В чем сходство и различие в развитии половых клеток растений и животных?

6. Сделайте вывод по работе.

Лабораторная работа № 9 (в двух вариантах).

Тема: изменчивость, построение вариационного ряда

и вариационной кривой

Цель: познакомить учащихся со статистическими закономерностями модификационной изменчивости, выработать умение

строить вариационный ряд и график изменчивости изучаемого признака.

Вариант I

Оборудование: семена фасоли, бобов, колосья пшеницы, ржи, клубни картофеля, листья акации, клена (по 10 экземпляров одного вида на парту).

Ход работы

Рассмотрите несколько растений (семян, клубней, листьев и др.) одного вида, сравните их размеры (или подсчитайте количество листовых пластинок у листьев) или другие параметры. Данные запишите.

Полученные данные занесите в таблицу, в которой по горизонтали сначала расположите ряд чисел, отображающих последовательное изменение признака- V (например, число колосьев в колоске, размер семян, длина листовой пластинки), ниже - частоту встречаемости каждого признака (P ). Определите, какие признаки встречаются наиболее часто, какие - редко.

Отобразите на графике зависимость между изменением признака и частотой его встречаемости.

Сделайте вывод о том, какая закономерность модификационной изменчивости вами обнаружена.

Вариант II

Оборудование: линейка или сантиметр.

Ход работы

Количество учащихся... 2 Рост, в см 145-150

Ответьте на вопросы: какой рост учеников в вашем классе встречается наиболее часто, какой - наиболее редко? Какие отклонения встречаются в росте учеников? Каков средний рост девочек и мальчиков в вашем классе? Каковы причины отклонений в росте?

Приложение. Модификации образуют вариационный ряд изменчивости признака в пределах нормы реакции от наименьшей до наибольшей величины. Причина вариаций связана с воздействием различных условий на развитие признака.

Для определения предела изменчивости признака рассчитывают частоту встречаемости каждой варианты и строят вариационную кривую - графическое выражение характера изменчивости признака. Средние члены вариационного ряда встречаются чаще, что соответствует среднему значению признака.

Средняя величина выраженности признака высчитывается по формуле:

сумма

М = ( P × V ) P – частота встречаемости

n V - варианта

n – общее число особей; M – среднее значение модификации

Лабораторная работа № 10

Тема: изучение фенотипов растений.

Цель : сформировать знания о модификационной изменчивости, умение описывать растения по фенотипу и сравнивать их между собой .

Оборудование: гербарные экземпляры растений одного сорта (пшеницы, ржи, ячменя и др.).

Ход работы

1.Рассмотрите два экземпляра растений пшеницы (ржи, ячменя и др.) одного сорта. Сравните эти растения.

2. Опишите фенотип каждого растения (особенности строения листьев, стеблей, цветков).

Наблюдаемые признаки

Название сорта растения

1-е растение

2-е растение

1.Вид стебля

2.Длина стебля

3. Длина междоузлей

4. количество листьев

5. Форма листьев

6. Колос:

А) наличие остей

Б) длина колоса

В) количество колосков

Г) количество зерновок

7. Тип корневой системы

3.Выявите признаки, возникшие в результате модификационной изменчивости и обусловленные генотипом.

4.Сделайте вывод о причинах модификационной изменчивости, ее значении.

Используемая литература и сайты Интернет

1.Общая биология: Учеб. Для 9-10 кл. общеобразоват. учреждений /Д.К. Беляев, Н.Н. Воронцов. 1999 г.

2.Универсальное учебное пособие. Школьный курс «Биология» / А. Скворцов, А. Никишов, М. «АСТ-Пресс» 2000 г.

3.Биология. 10 кл. Поурочные планы. Профильный кровень / авт. О.Л.Ващенко. Волгоград 2009 г.

5. f estival.1september.ru/articles/508211/

Приложение 1 (к лабораторной работе №3)

1 – кокки, 2 - диплокки, 3 - стрептококки, 4 – вибрионы,

5 – спириллы, 6 – бациллы, 7 – хлорелла, 8 - хламидомонада,

10 – клетка эпителия, 11 – эритроциты, 12 – нервная клетка,

13 – растительная клетка.

Приложение 4 (к лабораторной работе №8)

Схема гаметогенеза у человека: ♀ - овогенез; ♂ - сперматогенез.

А – фаза размножения, Б – фаза роста, В – фаза созревания.

1 – сперматозоиды, 2 – оплодотворенная яйцеклетка (зигота), 3 – направленные тельца.

1. Какие химические элементы называются основными? Почему?

Основными элементами являются кислород (О), углерод (С), водород (Н) и азот (N), суммарное содержание которых в живых организмах составляет более 95 %. Водород и кислород входят в состав воды, на долю которой приходится 60-75 % массы живых организмов. Наряду с углеродом и азотом эти элементы являются основными составляющими органических соединений живых организмов.

2. Перечислите важнейшие макроэлементы. Какова их роль в живых организмах?

К макроэлементам относятся химические элементы, доля каждого из которых не ниже 0,01 % массы живых организмов. Это кальций (Са), фосфор (Р), сера (S), натрий (Na), калий (К), магний (Mg), хлор (С1). Кальций входит в состав костной ткани, активирует свертывание крови и сокращение мышечных волокон. Фосфор - составной элемент нуклеиновых кислот, АТФ, костной ткани. Сера входит в состав некоторых аминокислот и ферментов, витамина Вх. Ионы натрия и калия принимают участие в поддержании нормального ритма сердечной деятельности. Магний входит в состав молекулы хлорофилла, активирует энергетический обмен и синтез ДНК. Хлор является компонентом соляной кислоты в желудочном соке.

3. Какие элементы называются микроэлементами? В чем состоит их значение для жизнедеятельности организма?

Жизненно важные элементы, доля которых в живых организмах находится в пределах от 0,0001 до 0,01 %, составляют группу микроэлементов. Несмотря на незначительное содержание, они играют важную роль в жизнедеятельности организмов. Так, например, йод входит в состав гормонов щитовидной железы, регулирующих обмен веществ, ростовые процессы, деятельность нервной системы. Железо и медь участвуют в процессах кроветворения. Вместе с цинком они входят в состав ферментов, участвующих в клеточном дыхании. Фтор входит в состав костной ткани и эмали зубов. Кобальт в составе витамина В12 участвует в процессах кроветворения. Молибден в составе ферментов участвует в процессах связывания молекулярного азота атмосферы азот-фиксирующими бактериями. Бор влияет на ростовые процессы растений.

4. К чему может привести недостаток некоторых химических элементов в организме человека?

Источниками макро- и микроэлементов являются пища и вода. При недостаточном поступлении в организм кальция снижается плотность костей, появляется хрупкость зубов, слоение и мягкость ногтей. При дефиците фосфора отмечаются усталость, снижение внимания и памяти, мышечные спазмы. При недостатке магния появляются раздражительность, головные боли, перепады артериального давления. Дефицит калия приводит к аритмии сердца, снижению кровяного давления, сонливости, мышечной слабости. Недостаток железа вызывает снижение уровня гемоглобина и развитие малокровия (кислородного голодания). С недостатком селена связывают снижение иммунной защиты человека.

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

ПО ОБЩЕЙ БИОЛОГИИ

ДЛЯ 10-11 КЛАССОВ

Составлен

Шабалиной Мариной Германовной, заместителем директора по УВР, учителем биологии

МОУ «Сертоловская средняя общеобразовательная школа с углубленным изучением отдельных предметов № 2»

Название лабораторной работы

Устройство микроскопа и микроскопическая техника. Изготовление временного микропрепарата. Форма клеток.

Каталитическая активность ферментов в живых тканях.

Строение прокариотической клетки на примере бактерии сенной палочки.

Загрязненность воздуха микроорганизмами.

Общий план строения растительных и животных клеток. Разнообразие клеток.

Внутриклеточные движения. Движение цитоплазмы в клетках элодеи.

Плазмолиз и деплазмолиз в клетках кожицы лука.

Изучение факторов, влияющих на целостность цитоплазматической мембраны.

Кристаллы щавелевокислого натрия как продукты клеточного метаболизма.

Включения клетки. Крахмальные зерна.

Хлоропласты, хромопласты и лейкопласты – пластиды растительной клетки.

Фазы митоза

Изучение изменчивости растений и животных, построение вариационного ряда и кривой

Изучение результатов искусственного отбора

Изучение критериев вида

Изучение приспособленности организмов к среде обитания

Задачи по молекулярной и общей генетике

Лабораторная работа № 1

Тема: «Устройство микроскопа и микроскопическая техника. Изготовление временного микропрепарата. Форма клеток.»

Цели занятия:

Изучить (вспомнить) устройство школьного микроскопа и освоить технику микроскопирования.

Изготовить временный препарат листа мха мниум, рассмотреть клетки, сравнить их.

Познакомиться с многообразием клеток.

Научиться правильно оформлять лабораторные работы.

Пользуясь методической разработкой, изучите устройство светового микроскопа и правила работы с ним. Зарисуйте микроскоп (используя правила оформления лабораторной работы - см. ниже) в тетради для практических занятий, обозначьте на рисунке его детали.

Задание № 1

Изучить устройство светового микроскопа и освоить технику работы с ним

Рассмотрите основные части микроскопа: оптическую и механическую.

Оптическая часть включает в себя объективы, устанавливаемые в гнезда револьверного устройства микроскопа; окуляр, расположенный в тубусе, осветительное устройство.

Объектив – сложная система линз. Чаще используют объективы х8, х40.

Окуляр – увеличивает изображение, переданное объективом. Чаще всего используют окуляры х7, х10,х15,х20.

С оптической частью связано осветительное устройство , включающее в себя: а) зеркало (может быть с одной стороны вогнутое - используется при искусственном освещении; с другой стороны плоское – используется при естественном освещении); б) ирисовую диафрагму, вмонтированную в конденсатор, - для изменения степени освещенности препарата; в) конденсатор, с помощью которого пучок света фокусируется на препарате. С помощью зеркала пучок света посылается в конденсатор и через него на препарат.

К механической части микроскопа относятся: основание, предметный столик, тубус, револьвер, штатив, винты.

Увеличение, получаемое в микроскопе, определяют, умножая увеличение объектива на увеличение окуляра.

Переходим к освоению техники микроскопирования.

Поставьте микроскоп ручкой штатива к себе против левого плеча примерно в 2-3 см от края стола. Салфеткой протрите объектив, окуляр и зеркало.

Поставьте в рабочее положение объектив х8. Для этого поверните револьверное устройство микроскопа так, чтобы нужный объектив встал перпендикулярно предметному столику. Нормальное положение объектива достигается тогда, когда слышится легкий щелчок револьвера.

Запомните, что изучение любого объекта начинается с малого увеличения!

Зеркалом направьте свет в отверстие предметного столика. Глядя в окуляр левым глазом, вращайте зеркало в разных направлениях до тех пор, пока поле зрения не будет освещено ярко и равномерно. Если света недостаточно, увеличьте отверстие диафрагмы.

Положите на предметный столик микропрепарат покровным стеклом вверх так, чтобы объект находился в центре отверстия предметного столика.

Глядя на объектив сбоку, пользуясь регулировочными винтами, поднимите предметный столик так, чтобы расстояние от покровного стекла до объектива было не больше 5-6 мм.

Смотрите в окуляр и одновременно медленно с помощью регулировочных винтов опускайте предметный столик до тех пор, пока в поле зрения не появится четкое изображение объекта. Перемещая препарат на предметном столике, рассмотрите его общий вид. Затем в центр поля зрения поместите участок препарата, который надо рассмотреть при большом увеличении.

Поверните револьверную головку и установите в рабочее положение объектив х20. Установку резкости следует произвести с помощью винта.

При зарисовке препарата смотрите в окуляр левым глазом, а в тетрадь - правым.

Заканчивая работу с микроскопом, при помощи револьвера заменить объектив большого увеличения на объектив малого, снять со столика микропрепарат. Убрать микроскоп на отведенное место.

Задание № 2

Приготовить препарат листа мниум, рассмотреть и зарисовать клетки.

А) для приготовления микропрепарата нужно взять предметное стекло и на его середину стеклянной палочкой нанести каплю воды. Один лист мха положить в каплю.

Б) взять покровное стекло и, держа его наклонно, стараясь не испачкать пальцами, прикоснуться ребром к капле и равномерно опустить. На листе мха не должно остаться пузырьков воздуха. Если они есть, надо добавить стеклянной палочкой сбоку от покровного стекла воды. В том случае, если стекло плывет, лишнюю воду необходимо удалить кусочком фильтровальной бумаги.

В) приступить к рассмотрению объекта, пользуясь правилами работы с микроскопом.

Г) зарисовать, глядя в микроскоп, различные клетки, хлоропласты раскрасить зеленым цветом. На рисунке сделать необходимые обозначения (используя инструкцию по оформлению лабораторной работы).

Д) сделать выводы по лабораторной работе.

внимательно ознакомьтесь с правилами оформления лабораторной работы.

Правила оформления лабораторной работы

Необходимым элементом микроскопического изучения объекта является его зарисовка в тетрадь. Цель зарисовки - лучше понять и закрепить в памяти строение объекта и отдельных структур.

Для выполнения зарисовок необходимо иметь карандаши - простой и цветные (но не фломастеры!).

При зарисовке необходимо соблюдать следующие правила:

до начала зарисовки вверху страницы записать название темы, лабораторной работы, а перед каждым рисунком – название объекта;

рисунок должен быть крупным, детали хорошо различимыми; на одной странице не должно быть более 3-4 рисунков;

рисунок должен правильно отображать форму и величину целого объекта, а также, соотношение размеров его отдельных частей;

вокруг рисунков не следует рисовать контуров поля зрения микроскопа;

в каждом рисунке обязательно должны быть сделаны обозначения его отдельных частей; для этого к отдельным частям объекта ставят стрелочки, а против каждой стрелочки пишут определенную цифру, желательно, чтобы все стрелочки были параллельны; затем сбоку от рисунка или под ним столбиком по вертикали пишут цифры, а против цифр- название части объекта;

надписи к рисунку выполняются простым карандашом

Лабораторная работа № 2

Тема: «Каталитическая активность ферментов в живых тканях»

Цель работы:

Сформировать знания о роли ферментов в клетках, закрепить умение работать с микроскопом, проводить опыты и объяснять результаты работы.

Катализ – это процесс изменения скорости химической реакции под влиянием различных веществ – катализаторов, участвующих в этом процессе и к концу реакции остающихся химически неизменными. Если от добавления катализатора происходит ускорение химического процесса, то такое явление называют положительным катализом, а замедление реакции – отрицательным. Чаще приходится встречаться с положительным катализом. В зависимости от химической природы катализаторы разделяются на неорганические и органические. К последним относятся и биологические катализаторы – ферменты.

Известный всем пероксид водорода без катализаторов разлагается медленно. В присутствии неорганического катализатора (солей железа) эта реакция идет несколько быстрее. В процессе метаболизма клетки в ней также может образовываться пероксид водорода, накопление которого в клетке может вызвать ее отравление. Но практически во всех клетках имеется фермент каталаза, который разрушает пероксид водорода с невероятной скоростью: одна молекула каталазы расщепляет в 1 мин. более 5млн молекул пероксида водорода. Из других примеров можно указать следующие. В желудке человека вырабатывается фермент пепсин, который расщепляет белки. Один грамм пепсина за час способен гидролизовать 50 кг яичного белка, а 1,6 г амилазы, синтезируемой в поджелудочной и слюнных железах, за час может расщепить 175 кг крахмала.

Вариант № 1

Оборудование:

Свежий 3% -ный раствор пероксида водорода, пробирки, пинцет, ткани растений(кусочки сырого и вареного картофеля), и животных (кусочки сырого и вареного мяса или рыбы), песок, ступка и пестик.

приготовить 5 пробирок и поместите в первую пробирку немного песка, во вторую – кусочек сырого картофеля, в третью – кусочек вареного картофеля, в четвертую – кусочек сырого мяса, в пятую – кусочек вареного мяса. Капните в каждую из пробирок немного пероксида водорода. Пронаблюдайте, что будет происходить в каждой их пробирок.

Измельчите в ступке кусочек сырого картофеля с небольшим количеством песка (для достаточного разрушения клетки). Перенесите измельченный картофель вместе с песком в пробирку и капните туда немного пероксида водорода. Сравните активность измельченной и целой растительной ткани.

Составьте таблицу, показывающую активность каждой ткани при различной обработке.

Номер пробирки

Объект исследования

Наблюдаемый результат

№1 и т.д.

Объясните полученные результаты, ответив на контрольные вопросы :

В каких пробирках проявилась активность фермента? Почему?

Как проявляется активность фермента в живых и мертвых тканях? Объясните наблюдаемое явление.

Как влияет измельчение ткани на активность фермента?

Различается ли активность фермента в живых тканях растений и животных?

Как вы считаете, все ли живые организмы содержат фермент каталазу? Ответ обоснуйте.

Вариант 2.

Оборудование:

Микроскопы, предметное и покровное стекла, стаканы с водой, стеклянные палочки, пероксид водорода, лист элодеи.

Последовательность выполнения работы:

Приготовить препарат листа элодеи, рассмотрите его под микроскопом и зарисуйте несколько клеток листа.

Капните на микропрепарат пероксид водорода и снова наблюдайте за состоянием клеток.

Объясните наблюдаемое явление. Ответьте на вопросы: какой газ выделяется из клеток листа? Почему происходит его выделение? Напишите уравнение соответствующей реакции.

Капните каплю пероксида водорода на предметное стекло, рассмотрите ее под микроскопом, опишите наблюдаемую картину. Сравните состояние пероксида водорода в листе элодеи и на стекле.

Составьте отчет по лабораторной работе. Сформулируйте выводы по проведенному исследованию.

Лабораторная работа № 3

Тема: «Строение прокариотической клетки на примере бактерии сенной палочки»

Цель работы:

Закрепить умение готовить микропрепараты и рассматривать их под микроскопом.

Находить особенности строения клеток, проводить наблюдения и объяснять полученные результаты.

Методика получения культуры бактерий сенной палочки:

Горсть сухого сена измельчают ножницами и помещают в химический стакан или другую посуду. Наливают воды по объему в 2 раза больше сенной массы и кипятят 30 минут. Затем настой профильтровывают через вату, наливают в колбу, плотно закрывают пробкой и ставят в темный шкаф при температуре до 30 градусовС. Через 3-5 дней на поверхности сенного настоя образуется беловатая пленка сенных палочек.

Бактерии сенной палочки довольно крупны (1,5-3 мкм) и при большом увеличении хорошо видны.

Оборудование:

Микроскопы, культура бактерии сенная палочка, предметное и покровное стекла, препаровальная игла, черная тушь.

Последовательность выполнения работы:

Нанесите каплю туши на предметное стекло. Препаровальной иглой снимите пленку с сенного настоя и поместите в каплю туши. Тщательно перемешайте иглой и сверху накройте покровным стеклом.

Рассмотрите приготовленный микропрепарат сначала под малым, затем под большим увеличением. Видны светлые продолговатые клетки. Это бактерии - сенные палочки.

Зарисуйте в тетради цепочки сенной палочки и также одну увеличенную особь.

Если настой с сенными палочками поставить в холодное место или начать высушивать, можно наблюдать спорообразование. Каждая особь сенной палочки (клетка) образует только одну спору; при этом содержимое клетки уплотняется и покрывается новой, очень плотной оболочкой, первоначальная оболочка бактерии разрушается. При большом увеличении можно видеть внутри клеток сенной палочки овальные тельца – споры.

Приготовить по той же методике микропрепарат сенной палочки из настоя, который находился при неблагоприятных условиях.

Зарисовать споры бактерии сенная палочка.

Сформулировать вывод, ответив на контрольные вопросы :

1. на чем основано деление всех живых организмов на две группы- прокариот и эукариот?

2. Какие организмы относятся к прокариотам?

3. В чем особенности строения клетки бактерий?

4. Как размножаются бактерии?

5. В чем сущность процесса спорообразования у бактерий?

Лабораторная работа № 4

Тема: Загрязненность воздуха микроорганизмами.

Цель работы:

Познакомиться с общими положениями и методикой работы с микроорганизмами;

сделать анализ микрофлоры воздуха по количеству колоний на питательной пластинке.

Теоретическое обоснование работы:

Микроорганизмы относятся к биологическим загрязнителям атмосферы. Вызывая порчу продуктов, разрушая книги, мебель, строения, являясь источниками болезней человека, они оказывают отрицательное влияние на жизнь людей. Исследуя пробы воздуха микробиологическими методами, можно определить степень его загрязненности бактериями и грибками и принять меры по его обеззараживанию.

Практическая часть работы

Оборудование:

Чашки Петри (или стеклянные стерильные банки с металлическими крышками), наполненные питательной средой.

Последовательность выполнения работы:

описать помещение, отметить время постановки опыта.

Взять стерильную посуду, в исследуемом месте открыть крышку на 15 мин (поставить ее, не переворачивая, рядом с банкой).

Пробу принести в класс и поместить в теплое место (26 градусовС)

Отчетное задание

Заполнить таблицу.

Сравнить изученные места по микробиологическому загрязнению и выявить наиболее неблагоприятные.

Учитывая особенности живых организмов, попытайтесь понять, от чего зависит рост и расселение микроорганизмов в каждом месте исследования.

Что предпримите для уменьшения микробиологического загрязнения воздуха?

Сводная таблица микробиологического исследования (варианты мест исследования могут меняться):

Место исследования

Число колоний

№1 Двор школы

№2 Коридор

№3 Столовая

№4 Туалетная комната

№5 Кабинет

Лабораторная работа № 5

Тема « Общий план строения растительных и животных клеток. Разнообразие клеток».

Цель работы:

Изучить особенности строения растительной и животной клеток. Убедиться, что, несмотря на некоторые различия и особенности в строении, клетки обоих типов устроены по единому плану.

Последовательность выполнения работы:

Задание № 1 Изучить строение клеток кожицы лука

Теоретическая часть лабораторной работы (изучить внимательно)

Живые клетки кожицы – эпидермы – сочных чешуй лука репчатого являются хорошим объектом для изучения под микроскопом ядра и цитоплазмы, а также их производных: клеточной стенки и вакуоли.

Снаружи ядро покрыто ядерной оболочкой, а полость его занята ядерным соком. В ней располагается хромосомно-ядрышковый комплекс. Однако в неделящейся клетке хромосомы не видны, так как они деспирализованы. Ядрышки (их чаще всего два), наоборот, хорошо заметны в неделящейся клетке.

Клеточная стенка под микроскопом видна в виде линии, которая прерывается боле светлыми участками- порами. Они представляют собой неутолщенные места клеточной стенки. Через них проходят плазмадесмы (они не видны), связывающие клетки друг с другом.

Практическая часть лабораторной работы (выполнять последовательно)

Снимите с внутренней поверхности мясистой чешуи луковицы тонкую пленку – эпидерму.

Кусочек эпидермы поместить на предметное стекло в каплю воды.

Накрыть объект покровным стеклом.

Рассмотреть клетки эпидермы под различным увеличением микроскопа.

Провести окрашивающую реакцию клеток эпидермы раствором йода в йодистом калии. Каплю раствора на стеклянной палочке поднести к краю покровного стекла, а с противоположной стороны стекла воду отсосать фильтровальной бумагой. Проникший под покровное стекло раствор окрасит цитоплазму в желтый, а ядро – в светло-коричневый цвет. Эта реакция подтверждает наличие белковых веществ в ядре и цитоплазме.

Зарисовать несколько клеток эпидермы, обозначив на рисунке: цитоплазму, ядро, вакуоли, оболочку клетки, поры. Постарайтесь найти устьице.

Задание № 2 Изучить строение клеток плоского эпителия полости рта человека

Последовательность выполнения работы:

Для приготовления препарата стерильным шпателем проведите с легким нажимом по нёбу или по деснам. При этом на кончике шпателя в капельке слюны окажутся слущенные клетки эпителия, выстилающего полость рта.

Нанесите капельку слюны на предметное стекло и накройте ее покровным стеклом.

Рассматривайте препарат при большом увеличении с прикрытой диафрагмой конденсатора.

На препарате видны отдельные крупные плоские клетки неправильной формы. Большая часть клеток мертвые, поэтому в них хорошо заметно ядро.

Зарисуйте несколько клеток, обозначьте ядро, цитоплазму.

Итоговая контрольная часть лабораторной работы(выполнить письменно):

Из каких основных частей состоит любая клетка?

Что общего имеется в строении растительной и животной клеток?

Чем различаются эти клетки?

Чем объяснить, что, будучи устроенными по единому плану, клетки весьма разнообразны по форме и размерам?

Лабораторная работа № 6

Тема: «Внутриклеточные движения. Движение цитоплазмы в клетках листа элодеи.»

Цель работы:

1. Закрепить умение готовить микропрепараты и рассматривать их под микроскопом.

Пронаблюдать за движением цитоплазмы в клетке.

Закрепить умения объяснять полученные результаты.

Последовательность выполнения работы:

Теоретическая часть лабораторной работы (внимательно изучить и кратко законспектировать)

Внутриклеточные движения- движения цитоплазмы и органоидов (хлоропластов, митохондрий, ядра, хромосом и др.) внутри клетки свойственны всем организмам. Они наблюдаются в живых клетках растений, животных и микроорганизмов. Чаще всего в клетках можно видеть внутренние токи цитоплазмы и пассивно перемещающиеся в ней органоиды и гранулы. Трудно наблюдать активные движения органоидов, хотя большинство их способны к самостоятельным движениям.

Биологическое значение внутриклеточных движений велико: они обеспечивают перемещение веществ внутри клетки, регуляцию проницаемости клеточных мембран, интенсивность процессов фотосинтеза (в клетках зеленых растений), расхождение хромосом во время деления ядра и др.

Очевидно, что изучение причин и механизмов внутриклеточных движений - необходимое условие познания закономерностей жизнедеятельности клетки. Поэтому проблема внутриклеточных движений является одной из важных проблем современной цитологии.

Типы внутриклеточных движений:

Движения цитоплазмы отличаются значительным разнообразием. Основными являются следующие типы движения: колебательное, циркуляционное, ротационное и фонтанирующее.

Колебательное движение считается наименее упорядоченным, имеет неустойчивый и случайный характер. При этом типе движения одни участки цитоплазмы находятся в покое, другие скользят к периферии, третьи - к центру клетки(см. рис. 1, А).

Циркуляционное движение характерно для растительных клеток, имеющих протоплазматические тяжи, пересекающие центральную вакуоль (например, крупные клетки волосков покровных тканей крапивы и традесканции, клетки водорослей и др.). В этих клетках цитоплазма движется вокруг вакуоли (вдоль клеточной оболочки) и в тяжах, пересекающих вакуоль. Направление циркуляционного движения не постоянно, оно периодически меняется на противоположное. (см. рис. 1, Б).

Ротационное движение - наиболее упорядоченный тип движения, характерный для растительных клеток, обладающих достаточно жесткими оболочками и большой центральной вакуолью. Оно часто встречается в клетках листьев водных растений(элодеи, валиснерии, нителлы, хары), в клетках корневых волосков, пыльцевых трубках, в клетках камбия. При этом типе движения перемещение цитоплазмы происходит по периферии клетки и имеет более или менее постоянный характер(см. рис.1, В).

Фонтанирующее движение характеризуется тем, что в центре клетки цитоплазма перемещается в одном направлении, а в пристеночном слое – в обратном (токи цитоплазмы напоминают движение струй в фонтане). Этот тип движения считают промежуточным между циркуляционным и ротационным. Фонтанируещее движение можно наблюдать в клетках корневых волосков и пыльцевых трубках многих растений. (см. рис. 1,Г).

Влияние внешних факторов на внутриклеточные движения

Внешние факторы - тепло, свет, химические вещества- могут оказывать значительное воздействие на движение цитоплазмы и клеточных органоидов. Например, движение цитоплазмы в клетках элодеи полностью прекращается при температурах ниже 10 и выше 42 градусов С. наиболее интенсивное движение цитоплазмы наблюдается при температуре 37 градусов С. Присутствие в окружающей среде различных химических веществ может оказывать значительное стимулирующее воздействие на движение цитоплазмы некоторых водных растений.

Причины внутриклеточных движений

За внутриклеточные движения ответственны цитоплазматические белки, обладающие способностью к обратимым сокращениям. Они организованы в довольно сложные структуры, которые можно объединить в две основные системы – систему микрофиламентов и систему микротрубочек.

Микрофиламенты представляют собой длинные нитевидные структуры толщиной 5-7 нм, состоящие главным образом из белка актина. Белок микрофиламентов актин имеет глобулярную структуру и способен полимеризоваться с образованием длинных фибрилярных структур (см. рис.2).

Актиновые нити могут быть рассеяны в цитоплазме, могут образовывать группы или пучки. При осуществлении движения актиновые нити взаимодействуют с более толстыми нитями, состоящими из белка миозина(см. рис. 3).

В немышечных клетках микрофиламенты ответственны за изменение формы клетки, движения цитоплазмы и клеточных органоидов. Деление клетки и другие процессы.

Микротрубочки имеют вид цилиндрических образований диаметром 15 – 25 нм, причем толщина стенки составляет около 5-8 нм, а диаметр канала - менее 10 нм. Длина трубочек равна нескольким микрометрам. Основной белок, из которого построены микротрубочки,- тубулин. Тубулин обнаруживает удивительное сходство с актином, из которого построены микрофиламенты. В движениях микротрубочек большое значение имеет и другой белок - динеин, который входит в состав дополнительных структур- особых мостиков, с помощью которых осуществляется скольжение микротрубочек относительно друг друга.

Микротрубочки или рассеяны по всей цитоплазме, или собраны в организованные структуры. С их помощью осуществляются внутриклеточные движения цитоплазмы и органоидов, они участвуют в поддержании формы клетки, во внутриклеточном транспорте веществ, секреции конечных продуктов, в перемещении хромосом при делении клетки. Подвижность ресничек и жгутиков у микроорганизмов также связана с функционированием микротрубочек(см. рис. 4)

Механизм внутриклеточных движений

Микрофиламенты могут осуществлять движение двумя путями: путем скольжения актиновых и миозиновых нитей друг относительно друга или путем полимеризации и деполимеризации микрофиламентов(в этом случае движение обусловлено не скольжением, а нарастанием в длину актиновых микрофиламентов путем полимеризации их с одного конца. Это увеличение нити в длину приводит в движение ту часть клетки, которая контактирует с зоной нарастания микрофиламентов. Обратный процесс происходит при разрушении микрофиламентов.).

Микротрубочки, так же как и микрофиламенты, генерируют движение двумя путями: за счет активного скольжения микротрубочек друг относительно друга или путем изменения их длины.

В осуществлении скользящего движения микротрубочек важную роль играют дополнительные структуры –динеиновые мостики, соединяющие микротрубочки.

Движение может вызываться также путем удлинения и укорочения микротрубочек. Эти изменения обусловлены их частичной полимеризацией и деполимеризацией.

Практическая часть лабораторной работы

Оборудование: веточка элодеи, помещенная в стакан с водой (предварительно в стакан добавлено три капли спирта), микроскоп, предметное и покровное стекла, пинцет, препаровальные иглы, пипетка, салфетка.

Пассивное перемещение хлоропластов легко наблюдать в клетках водного растения элодеи, лист которой можно рассматривать в микроскоп целиком, не занимаясь приготовлением срезов. Наиболее быстро перемещаются хлоропласты в удлиненных клетках жилки листа и близ края листа, где скорость движения цитоплазмы наибольшая. Движение цитоплазмы стимулируется небольшим количеством этанола (3 капли), добавленного в стакан с элодеей.

Последовательность выполнения работы:

Один лист элодеи канадской положить в каплю воды на предметное стекло. Накрыть покровным стеклом.

Рассмотреть микропрепарат при малом увеличении, пронаблюдать за движением цитоплазмы. Для этого передвинуть препарат так, чтобы хорошо были видны удлиненные центральные клетки. Сосредоточив внимание на одном хлоропласте, проследить за его движением в токе цитоплазмы.

Зарисовать одну клетку листа элодеи. Стрелочками показать направление движения цитоплазмы и определить его тип.

Сделать заключительный вывод по лабораторной работе.

Лабораторная работа № 7

Тема: «Плазмолиз и деплазмолиз в клетках кожицы лука»

Теоретическая часть лабораторной работы:

При воздействии гипертонических растворов на клетку наблюдается плазмолиз. Плазмолиз - это отслаивание цитоплазмы от стенок клетки или ее сморщивание. Это происходит потому, что в результате диффузии вода из области с меньшей концентрацией солей переходит в область с большей концентрацией солей. Плазмолиз в клетке может вызывать любой раствор нейтральной соли, сахара, глицерина. После промывания препарата водой происходит восстановление клеткой своей исходной структуры. Этот процесс называется деплазмолизом. В основе этих процессов лежит диффузия воды через полупроницаемые мембраны.

Практическая часть лабораторной работы:

Оборудование: микроскопы, предметные и покровные стекла, стеклянные палочки или пипетки, стаканы с водой, фильтровальная бумага, гипертонический раствор хлорида натрия, чешуйки репчатого лука.

Последовательность выполнения работы:

Приготовьте препарат кожицы лука, рассмотрите клетки под микроскопом. Обратите внимание на расположение цитоплазмы относительно клеточной оболочки.

Удалите с микропрепарата воду, приложив фильтровальную бумагу к краю покровного стекла. Нанесите на препарат несколько капель гипертонического раствора хлорида натрия. Исследуйте препарат под микроскопом и пронаблюдайте за изменением положения цитоплазмы.

Зарисуйте клетку. Отметьте на рисунке изменения, которые произошли с клеткой.

С помощью фильтровальной бумаги удалите гипертонический раствор хлорида натрия. Промойте препарат водой (до трех раз), для чего несколько раз нанесите воду и удалите ее фильтровальной бумагой.

Нанесите несколько капель воды на кожицу чешуи лука. Наблюдайте за изменениями в клетке.

Зарисуйте одну клетку. Отметьте на рисунке изменения, которые произошли с клеткой.

Сделайте обобщающий вывод, ответив на контрольные вопросы:

Куда двигалась вода (в клетки или из них) при помещении ткани в гипертонический раствор соли?

Чем можно объяснить такое направление движения воды?

Куда двигалась вода при помещении ткани в воду? Чем это объясняется?

Как вы думаете, что бы могло произойти в клетках, если бы их оставили в растворе соли на длительное время?

Как называется процесс диффузии воды через избирательно проницаемую мембрану? Каково направление диффузии?

Что понимают под термином осмотическое давление?

Дайте определение понятию тургор, физиологический раствор?

Лабораторная работа № 8

Тема «Изучение факторов, влияющих на целостность цитоплазматической мембраны растительной клетки»

Теоретическая часть лабораторной работы:

Вашему вниманию предлагается небольшое исследование по изучению свойств цитоплазматической мембраны растительной клетки. В данном исследовании используется краснокочанная капуста. В вакуолях ее клеток содержится водорастворимый пигмент антоциан, придающий ее листьям характерную окраску. При разрушении клеточной стенки, цитоплазматической и вакуолярной мембран клетки антоциан выходит наружу и окрашивает раствор в пробирке. В ходе работы предлагается выяснить влияние различных химических веществ на клеточную мембрану.

Для чистоты эксперимента нужно пользоваться одинаковыми пробирками, одинаковыми кусочками капусты (одинаковой толщины и площади), добавлять одинаковое количество всех химических веществ. В ходе эксперимента (часть № 2) предлагается пользоваться только отмытыми от пигмента кусочками. Чтобы полностью удалить антоциан из разрушенных клеток, необходимо заранее нарезать достаточное количество кусочков капусты и вымочить их в водопроводной воде в течение 3 часов, меняя воду несколько раз.

В сухие пробирки помещаются одинаковые кусочки капусты, обсушенные бумагой. Выбор веществ не случаен: этанол – полярное соединение, соляная кислота и гидроксид натрия - электролиты. Они взаимодействуют, в основном, с полярными (гидрофильными) составляющими мембраны (белками, гликопротеидами, полярными головками молекул фосфолипидов) и вызывают денатурацию белков и их частичную экстракцию из мембран. Все это приводит к нарушению целостности клеточных мембран и выходу пигмента в раствор. Соляная кислота и щелочь вступают в химическую реакцию с антоцианом, придавая раствору красную и желтую окраску соответственно. По этой причине антоциан может быть использован как природный индикатор для обнаружения анионов гидроксила и катионов водорода в водном растворе.

Ацетон – неполярный растворитель, взаимодействующий в основном с неполярными (гидрофобными) составляющими мембраны (хвостами молекул фосфолипидов, внутримембранными группами белков). Кроме того, ацетон, как и этанол, вызывает денатурацию белков.

Поваренная соль - полярное соединение, но в условиях опыта она не разрушает клеточные мембраны, поэтому раствор в пробирке остается бесцветным.

При показе демонстрационного опыта учителем или одним из учащихся предлагается выяснить воздействие температуры на целостность цитоплазматической мембраны. Одна пробирка помещается в баню при температуре не выше 40 градусовС, другая – при температуре не ниже 60 градусовС, третья пробирка кипятится в течение нескольких минут. При температуре выше 40 градусовС белки денатурируют, целостность мембран нарушается, и антоциан выходит в воду, придавая ей синюю окраску. При кипячении кусочков краснокочанной капусты попавший в воду антоциан подвергается термическому разложению и становится бледно-зеленым.

Во всех опытах необходимо отмечать не только окраску раствора, но и цвет кусочков капусты. Кусочки могут обесцветиться полностью или только по краю – в зависимости от количества разрушенных клеток. В опытах с соляной кислотой и гидроксидом натрия кусочки окрашиваются в тот же цвет, что и раствор. Это, возможно, говорит о том, что ионы водорода и гидроксила проникают внутрь клеток и там взаимодействуют с антоцианом.

Практическая часть лабораторной работы:

Оборудование: листья краснокочанной капусты; пинцет; 7 пробирок или пенициллиновых пузырьков; лабораторный штатив для пробирок; мерный цилиндр или пластиковые шприцы на 5 мл; фильтровальная бумага; лист белой бумаги как фон для пробирок; вода; этанол(96%); ацетон; растворы соляной кислоты(1М); гидроксида натрия(1М); хлорида натрия(10%).

Последовательность выполнения работы:

Часть 1

Вырежьте 3 квадратных кусочка из листьев краснокочанной капусты. Следите, чтобы кусочки были одинаковые.

Поместите кусочки капусты в пробирку и добавьте 5 мл воды. Пронумеруйте эту пробирку № 1.

Поставьте пробирку в штатив.

Отмечайте изменения окраски содержимого пробирки. Определение окраски раствора удобно проводить на фоне листа белой бумаги.

Часть 2

Возьмите другую пробирку и повторите пункты 2 и 3, используя кусочки капусты, предварительно вымоченные в воде. Пронумеруйте эту пробирку № 2.

Пронумеруйте 5 пробирок: №3, №4, № 5, № 6, № 7.

Положите промытые кусочки капусты на фильтровальную бумагу и тщательно промокните их. Поместите высушенные кусочки в пробирки и добавьте вместо воды по 5 мл следующих жидкостей:

В пробирку № 3 – этанол (96%)

В пробирку № 4 – ацетон

В пробирку № 5 - соляную кислоту (1М)

В пробирку № 6 - гидроксид натрия (1 М)

В пробирку № 7 - раствор хлорида натрия (10%)

Отметьте окраску содержимого всех пробирок (используйте лист белой бумаги в качестве фона)

Часть 3

Просмотрите внимательно демонстрационные опыты, показанные учителем или одним из учащихся.

Отметьте изменения окраски во всех пробирках.

Оформите результаты в виде таблицы:

Номер пробирки

Содержимое

Пробирки и температура

Окраска жидкого содержимого пробирки

Окраска кусочков капусты

№ 1 и т.д.

Объясните результаты работы и запишите вывод в лабораторном отчете, ответив на контрольные вопросы:

В какой части живой капустной клетки находится пигмент антоциан? (ответ сопроводить рисунком с подписями)

Где был обнаружен антоциан во время эксперимента?

С какой целью в эксперименте использовались кусочки капусты, вымоченные некоторое время в воде?

Из чего состоит цитоплазматическая мембрана? (ответ сопроводить рисунком)

Какие их веществ, составляющих мембрану, гидрофильны, а какие – гидрофобны? Какие их веществ, добавленных в пробирки, являются полярными, а какие – неполярными?

Почему в опыте с раствором хлорида натрия окраска в растворе не изменилась?

Почему жидкие моющие средства могут вредно действовать на кожу?

Как можно использовать антоциан в химической лаборатории?

Лабораторная работа № 9

Тема «Кристаллы щавелевокислого натрия как продукты клеточного метаболизма»

Цель работы:

Ознакомиться с кристаллами щавелевокислого натрия, образующимися в некоторых клетках растений.

Теоретическая часть работы:

В пленчатых сухих чешуях луковицы лука репчатого в большом количестве встречаются кристаллы щавелевокислого кальция. Они призматической формы, одиночные или сросшиеся по два-три. Кристаллы образуются из щавелевой кислоты, которая в свободном состоянии в клеточном соке не остается, а нейтрализуется кальцием.

Кроме оксалата кальция, в клетках растений распространены также кристаллы углекислого кальция - (в клубнях георгины, листьях агавы), сернокислого кальция - (в листьях тамариска, куриного проса, в тканях некоторых водорослей).

Как продукты вторичного обмена веществ в клетке, кристаллы накапливаются часто в тех органах растений, которые периодически сбрасываются- листья, кора, почечные чешуи. Волоски эпидермы. Форма кристаллов очень разнообразна и нередко специфична для тех или иных растений.

Оборудование:

Пленчатые сухие чешуи лука, предметное и покровное стекла, стакан с водой, стеклянная палочка.

Последовательность выполнения работы:

Приготовить микропрепарат сухой чешуи лука.

Сначала при малом, затем при большом увеличении рассмотреть одиночные и групповые кристаллы оксалата кальция.

Зарисовать одну-две клетки с кристаллами. Сделать необходимые подписи.

Сделать обобщающий вывод по лабораторной работе.

Лабораторная работа № 10

Тема «Включения клетки. Крахмальные зерна.»

Цель работы: Изучить форму и строение крахмальных зерен клубня картофеля.

Теоретическая часть лабораторной работы:

Запасные питательные вещества растений- жиры, белки и углеводы необходимы растению и используются им в разное время.

Жиры в виде капель масла откладываются в органоидах клетки – сферосомах. Особенно богаты жирами семена и плоды таких растений как подсолнечник, клещевина, орешник, маслина, горчица.

Запасные белки-протеины откладываются в клеточном соке. При высыхании вакуолей образуются алейроновые зерна. Очень богаты белками семена бобовых и злаковых растений.

Углеводы - самые распространенные запасные вещества растений. Растворимые в воде углеводы- глюкоза, фруктоза, сахароза, инулин - скапливаются в клеточном соке. Ими богаты плоды яблони, груши, винограда, корнеплоды моркови и свеклы, клубни георгины и земляной груши. Нерастворимый в воде углевод – крахмал – в виде крахмальных зерен откладывается в лейкопластах. Им богаты запасающие органы растения: семена (злаки и бобовые), клубни (картофель), луковицы (тюльпан, гиацинт), корневища (ирис, ландыш).

Крахмальные зерна имеют разную форму и величину. В зависимости от числа центров крахмалообразования и характера сложности различают простые и сложные крахмальные зерна.

Форма, величина и структура крахмальных зерен специфичны для каждого растения. Эти особенности широко используют для микроскопического анализа состава муки.

Практическая часть лабораторной работы:

Оборудование:

Клубень картофеля, препаровальная игла, стакан с водой, стеклянная палочка или пипетка, предметное и покровное стекла, микроскоп.

Последовательность выполнения работы:

Взять клубень картофеля, разрезать его скальпелем и место разреза поскоблить препаровальной иглой.

На предметное стекло в каплю воды окунуть иглу так, чтобы смыть соскобленную мякоть. Осторожно, не придавливая, накрыть каплю покровным стеклом.

Рассмотреть препарат при большом увеличении. В поле зрения видны более крупные и более мелкие крахмальные зерна. Уменьшая поток света на препарат при помощи ирисовой диафрагмы и конденсатора, можно увидеть слоистость зерен. Она зависит от разной обводненности слоев зерна. Если крахмал высушить, слоистость исчезнет. Большинство крахмальных зерен - простые. Однако в поле зрения постарайтесь найти сложные зерна.

Зарисовать типы крахмальных зерен картофеля, показав на рисунке их слоистость.

На этом же препарате, не снимая его со столика, провести окрашивающую реакцию крахмала раствором йода в йодистом калии. Когда реактив проникнет под покровное стекло, произойдет голубое окрашивание зерен. При избытке реактива крахмал окрашивается в черный цвет. Зарисовать рисунок, записать название реактива и результат реакции.

Какие запасные вещества бывают в растении и где они откладываются? Где откладываются крахмальные зерна?

Чем отличаются сложные крахмальные зерна от простых?

От чего зависит слоистость зерен на микропрепарате?

Что называют включениями?

Лабораторная работа № 11

Тема «Хлоропласты, хромопласты и лейкопласты – пластиды растительной клетки. »

Цель работы:

1. Изучить форму и расположение хлоропластов в клетке.

Изучить особенности строения хромопластов в клетках мякоти зрелых плодов.

Изучить форму и расположение лейкопластов в клетке.

Теоретическая часть лабораторной работы:

Пластиды (хлоропласты, лейкопласты и хромопласты) – обязательные органоиды растительных клеток. Они хорошо видны в световом микроскопе. Пластиды расположены в цитоплазме. Цитоплазма – бесцветная зернистая жидкость с биологическими свойствами живой материи. В ней происходит обмен веществ, она растет и развивается, обладает раздражимостью.

Хлоропласты - чечевицеобразные тельца зеленого цвета. Цвет этот обусловлен наличием хлорофилла. В хлоропластах происходит процесс фотосинтеза.

Хромопласты - оранжево-красные или желтые пластиды. Их окраска зависит от пигментов каротиноидов. Форма хлоропластов различна. Хромопласты придают яркую окраску зрелым плодам (рябина, шиповник, томат), корнеплодам (морковь), лепесткам цветков (настурция, лютик) и т.д. яркие цвета привлекают насекомых-опылителей, птиц, животных. Это способствует распространению плодов.

Лейкопласты – бесцветные пластиды округлой формы. В них накапливается крахмал в виде крахмальных зерен. Больше всего лейкопластов образуется в запасающих органах растений – клубни, корневища, плоды, семена.

Практическая часть работы:

Оборудование:

Микроскоп, предметные и покровные стекла, стакан с водой, стеклянная палочка или пипетка, лист элодеи канадской, плод рябины обыкновенной или томата, традесканция виргинская, препаровальные иглы, пинцеты, глицерин, раствор сахара.

Последовательность выполнения работы:

Часть 1

изготовить препарат для изучения хлоропластов. Для этого один лист элодеи канадской положить в каплю воды на предметное стекло. Осторожно накрыть покровным стеклом.

Препарат поместить на столике микроскопа так, чтобы был виден край листа. Рассмотреть его при малом, а затем при большом увеличении.

По краю листа клетки расположены однослойно, поэтому для их изучения не надо делать тонкого среза. Хлоропласты выглядят как округлые зеленые тельца. Те, которые видны сбоку, имеют форму двояковыпуклой линзы.

Зарисовать одну клетку листа элодеи канадской, показать хлоропласты, их раскрасить.

Часть 2

Изготовить препарат для изучения хромопластов - препарат мякоти плода рябины обыкновенной или мякоти плода томата. Для этого на предметное стекло пипеткой нанести каплю раствора глицерина. Он является просветляющей жидкостью, поэтому качество изображения пластид значительно улучшается.

Препаровальной иглой вскрыть плод и взять на кончик иглы немного мякоти. Поместить ее в каплю глицерина, предварительно слегка растерев. Накрыть покровным стеклом.

При малом увеличении найти место, где клетки лежат наименее скученно. Перевести микроскоп на большое увеличение. При ярком освещении отрегулировать четкость очертания клеток с помощью винта. Рассмотреть хромопласты, отметив характерные особенности их формы и цвет. Ядро и цитоплазма в таких клетках могут быть не видны.

Зарисовать клетку мякоти. Хромопласты раскрасить.

Часть 3

Изготовить препарат для изучения лейкопластов. На предметное стекло нанести каплю слабого раствора сахара, который применяется вместо чистой воды для того, чтобы лейкопласты не разбухали. Взять лист комнатного растения традесканции виргинской и пинцетом или препаровальной иглой с нижней стороны листа снять маленький кусочек эпидермы. Положить его в каплю раствора и накрыть покровным стеклом.

При малом увеличении найти бледно-лиловые клетки. Клеточный сок в них окрашен антоцианом.

Перевести микроскоп на большое увеличение и рассмотреть одну клетку. Ядро в ней располагается в центре или прижато к одной из стенок. В цитоплазме, окружающей ядро, видны лейкопласты в виде мелких телец, сильно преломляющих свет.

Зарисовать одну клетку, сделать обозначения. Клеточный сок раскрасить.

Часть 4

Сделать обобщающий вывод, ответив на контрольные вопросы:

Каковы характерные отличия растительной клетки от животной?

Какие виды пластид различают в растительной клетке?

Какую роль играет каждый вид пластид?

Могут ли пластиды превращаться друг в друга? Докажите примерами.

Почему возможен процесс увеличения количества пластид делением их надвое?

Лабораторная работа № 12

Тема « Фазы митоза»

Цель работы:

Изучить фазы митоза в меристематических клетках конуса нарастания корня.

Теоретическая часть лабораторной работы:

Рост органов растения в длину и толщину происходит за счет увеличения числа клеток в результате митотического деления. Клетки, в которых одно деление следует за другим, называются меристематическими. Они имеют тонкие целлюлозные стенки, густую цитоплазму и крупные ядра. В интерфазном ядре хромосомы деспирализованы и поэтому в световой микроскоп неразличимы. Во время деления они спирализуются, укорачиваются и утолщаются. Тогда их можно подсчитать, определить форму и величину.

В непрерывном процессе митотического деления выделяют четыре фазы: профазу, метафазу, анафазу и телофазу. Все они хорошо видны в световом микроскопа.

Практическая часть работы:

Методика приготовления давленного препарата:

В качестве объектов исследования используются лук, семена гороха, ржи, а также комнатные растения - хлорофитум, колеус, традесканция.

Для получения корешков традесканцию, колеус проращивают стеблевыми черешками, хлорофитум – детками в стаканчиках с водой. Семена гороха, ржи замачивают в течение 24ч. затем, после набухания, перекладывают во влажный песок для проращивания. Песок предварительно промывают и прокаливают. Луковицы лука проращивают на водопроводной воде в банках (объем 250 мл) или чашках Петри (семена лука) в течение недели и более.

По мере отрастания корешков их отрезают и помещают в уксусно-спиртовой фиксатор (3 части ледяной уксусной кислоты и 1 часть этилового спирта) на 3-4 часа (другой вариант -1сутки). Оптимальная длина корешков для всех указанных растений 1-2 см. объем фиксирующей жидкости должен превышать объем материала примерно в 50 раз. После фиксации корешки промывают 2-3 раза в 70% растворе спирта (другой вариант - на 45 мин в 5Н соляную кислоту). После этого материал окрашивают. Краситель ацетолакмоид (приготовление красителя: 2,2г лакмоида и 100мл ледяной уксусной кислоты подогревают в течение нескольких минут – до кипения не доводить и оставляют для охлаждения; раствор фильтруют через бумажный фильтр; разбавляют в 2 раза дистиллированной водой, получая примерно 1% р-р лакмоида в 45% уксусной кислоте) или ацетоорсеин (приготовление красителя: 1г орсеина растворяют в 55мл горячей уксусной кислоты. После остывания добавляют 45 мл дистиллированной воды. Перед работой краситель фильтруют. Корни необходимо окрашивать в небольших порциях красителя(5-6мл на 10-12 корней.)).

Для приготовления давленного препарата от корня, извлеченного из красителя, отрезают кончик длиной 4-5мм. Делают это на предметном стекле препаровальной иглой. Затем накрывают покровным и легко постукивая спичкой по покровному стеклу, раздавливают объект. В результате получают монослой клеток.

Последовательность выполнения работы:

Рассмотреть приготовленный микропрепарат кончика корня растения.

Среди меристематических клеток найти клетки с интерфазными ядрами. В них хорошо заметны ядрышки и оболочка. Таких клеток большинство, так как интерфаза длится во много раз дольше, чем фазы митоза.

Внимательно рассматривая делящиеся ядра, найти фазы митоза.

Зарисовать фазы митоза по порядку, подписать их. Обозначить клеточную стенку, цитоплазму, ядро, ядрышки, хромосомы, веретено деления.

Сделать обобщающий вывод по лабораторной работе

Выполнить дополнительное задание: по выданным микрофотографиям митоза в растительной и животной клетках распределить стадии митоза по порядку.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 13

«Изучение изменчивости растений и животных, построение вариационного ряда и кривой»

Цель работы:

Познакомиться со статистическими закономерностями изменчивости, с методикой построения вариационного ряда и вариационной кривой, научиться экспериментальным путем выявлять закономерности природы.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ РАБОТЫ :

Прежде чем начать лабораторную работу, ответьте на следующие вопросы:

Каково значение модификационной изменчивости?

Какова связь между модификационной изменчивостью и генотипом любого организма?

Выскажите свое предположение о причинах модификационной изменчивости.

Что такое норма реакции, наследуется ли она?

Расшифруйте следующие понятия: варианта, вариационный ряд, вариационная кривая

В перечне признаков укажите те, которым свойственна узкая норма реакции:

А) рост растений б) вес животного в) окраска зрачка человека г) размеры ушной раковины зайца д) окраска шерсти белого медведя е) размер головного мозга рыбы ж) длина шеи жирафа

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ РАБОТЫ :

Оборудование:

На каждый стол наборы биологических объектов: семена фасоли, бобов, колосья пшеницы, клубни картофеля, листья лавровишни, яблони, акации и пр.

Ход работы:

1А. Построение вариационного ряда.

1) У предложенных вам объектов выдерите признак, по которому можно

провести исследования.

Разместите объекты в ряд по мере усиления выбранного признака (построить вариационный ряд)

Определите число образцов, сходных по рассматриваемому признаку.

Запишите в тетрадь числовое выражение вариационного ряда.

1Б. Даны следующие вариационные ряды по вариантам:

Вариант 1.

Изменчивость числа краевых (язычковых) цветков в соцветии хризантемы

Число

краевых цветков в

одном соцветии

Число таких соцветий

Вариант 2.

Изменчивость числа костных лучей в хвостовом плавнике камбалы

Число лучей в плавнике

Число таких особей

Построение вариационной кривой.

Постройте оси координат: по оси абсцисс

Степень выраженности признака, по оси ординат - частота встречаемости признака

Постройте вариационную кривую, которая представляет собой графическое выражение изменчивости признака

Объясните выявленную закономерность частоты встречаемости отдельных вариант в вариационном ряду.

3. Вычисление средней величины выраженности признака по формуле (стр. 232, задание № 3.)

4. Сделайте вывод, в котором отразите, от каких факторов зависит выраженность модификационной изменчивости и как это отражается на вариационной кривой.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 14

"ИЗУЧЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСКУССТВЕННОГО ОТБОРА"

Цель работы:

Познакомиться с многообразием пород животных (сортов растений), провести сравнение с предковой формой, выявить направления и перспективы селекционно-генетической работы.

Оборудование:

Дидактические карточки

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ РАБОТЫ:

Заполнить таблицу:

Сорта или породы

Дикий предок, центр одомашнивания

Общие признаки

Различные признаки

Генетические основы наличия указанных признаков

Причины многообразия сортов или пород

Судьба обладателей неблагоприятных изменений

Судьба обладателей благоприятных изменений

Значение результатов искусственного отбора для практики

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ:

Перечисляем несколько взаимосвязанных биологических явлений и их результаты: 1) неопределенная изменчивость 2) определенная изменчивость 3) наследственность 4) искусственный отбор 5) дивергенция (расхождение признаков) 6) образование нескольких новых пород домашних животных (сортов культурных растений) от одного родоначального вида 7) приспособленность пород и сортов интересам и потребностям человека 8) многообразие пород и сортов 9) потребности человека в повышении продуктивности домашних животных (культурных растений)

Определите и изобразите схематически, при участии каких биологических явлений, перечисленных выше, произошли различные породы голубей (стр. 366 учебника) и к каким результатам это привело. Взаимосвязь явлений по теории Ч.Дарвина, нужно показать на схеме стрелками, направив их от причины к следствию; сами явления - обозначенными цифрами; фактор, являющийся главной движущей силой образования новой породы или сорта, выделите в схеме двойной окружностью или другим цветом.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 15

ГАМЕТОГЕНЕЗ И НАЧАЛЬНЫЕ ЭТАПЫ ОНТОГЕНЕЗА

ЦЕЛЬ: Ознакомиться по препаратам со стадиями формирования половых клеток и с начальными этапами развития зародыша.

ОБОРУДОВАНИЕ: Готовые препараты семенника и яичника, фиксированные сперматозоиды и яйцеклетки, микроскопы.

ХОД РАБОТЫ:

1. Рассмотреть и зарисовать с готового препарата половые клетки на разных стадиях сперматогенеза. Определить стадию сперматогенеза.

Для этого изучить следующую информацию:

На препарате видны перерезанные в разных направлениях семенные канальцы. Выбрать один из канальцев для более подробного изучения. Большая часть среза через каналец занята мешковидными цистами, примыкающими к мембране канальца. Стенки цисты образованы фолликулярными клетками. Внутри цист расположены половые клетки. В каждой цисте развитие клеток происходит синхронно.

В разных цистах можно наблюдать половые клетки на разных этапах сперматогенеза. Цисты с половыми клетками периода роста легко обнаружить: спермациты 1 порядка наиболее крупные, спермациты 2 порядка заметно мельче. Наибольший объем имеют цисты со сперматидами, которые рыхло располагаются в полости цист. На поздних стадиях развития сперматид они становятся овальными и появляется хвостовая нить. На заключительном этапе сперматогенеза головка приобретает палочковидную форму, хвостовая нить удлиняется.

2. На готовом микропрепарате изучить строение сперматозоидов, зарисовать, на рисунке сделать соответствующие обозначения.

ОТВЕТИТЬ НА КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

Что общего между сперматогенезом и овогенезом и чем они отличаются друг от друга?

Какой набор хромосом у гамет человека?

Приведите примеры вегетативного размножения у растений.

Что такое спора?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 15

«ИЗУЧЕНИЕ КРИТЕРИЕВ ВИДА»

ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

Доказать, что для установления принадлежности особи к данному виду необходимо знать несколько критериев, характеризующих особь всесторонне.

ОБОРУДОВАНИЕ:

Иллюстративный материал (озерная и прудовая лягушки), дополнительная биологическая литература, географический атлас.

Теоретическая часть работы:

Вид – это совокупность особей, сходных по критериям вида до такой степени, что они могут в естественных условиях скрещиваться и давать плодовитое потомство. Плодовитое потомство – то, которое само может размножаться. Пример неплодовитого потомства – мул (гибрид осла и лошади), он бесплоден.

Критерий от греческого "критерион" - средство для суждения. Критерий - признак, по которому производится определение вида организма. Критерии, по которым можно судить о принадлежности данных особей к одному виду, следующие:

Морфологический – внутреннее и внешнее строение.

Физиолого-биохимический – как работают органы и клетки.

Поведенческий – поведение, особенно в момент размножения.

Экологический – совокупность факторов внешней среды, необходимых для жизни вида (температура, влажность, пища, конкуренты и т.п.)

Географический – ареал (область распространения), т.е. территория, на которой живет данный вид.

Генетико-репродуктивный – одинаковое количество и строение хромосом, что позволяет организмам давать плодовитое потомство.

Критерии вида относительны, т.е. по одному критерию нельзя судить о виде. Например, существуют виды-двойники (у малярийного комара, у крыс и т.д.). Они морфологически друг от друга не отличаются, но имеют разное количество хромосом и поэтому не дают потомства. (То есть морфологический критерий не работает [относителен], но работает генетико-репродуктивный).

Практическая часть работы:

ХОД РАБОТЫ:

Рассмотрите предложенное животное и определите его вид по следующим критериям.

Морфологический.

1………..Длина тела составляет 6-13 см, масса - до 200 г. Тело удлинённое, морда овальная, немного заострённая. Сверху тело окрашено в буро-зелёный цвет разных оттенков с тёмными пятнами. Вдоль головы и позвоночника у большинства особей (до 90 %) проходит светлая полоса разной степени выраженности. Нижняя часть тела окрашена в грязно-белый или слегка желтоватый цвет, в большинстве случаев с многочисленными тёмными, иногда чёрными пятнами. Глаза ярко-золотистого цвета. светло-оливковой окраски, грушевидной формы. Если голени прижаты к бедрам и расположены перпендикулярно к продольной оси тела, то голеностопные суставы заходят друг за друга. Внутренний паточный бугор низкий. Самцы с дымчато-серыми резонаторами в углах рта.

2.Длина тела ……лягушки редко превышает 8 см. Окраска спинной стороны обычно ярко-зеленая, серо-зеленая, оливковая или коричневая, с большим или меньшим количеством тёмных пятен, вдоль средины спины часто проходит узкая светлая продольная полоска, брюшная сторона однотонно белая или желтоватая. Некоторые особи без спинного рисунка и с мелкими пятнами на горле или передней части брюха. хорошо развиты. По бокам головы часто имеются полосы, которые проходят от кончика морды через ноздри, глаза, а иногда и барабанные перепонки. На нижней части ступни есть высокий и сжатый с боков пяточный бугор, имеются плавательные перепонки. У самцов на первых двух-трех внутренних пальцах передних конечностей развиты темно-коричневые брачные мозоли, а по бокам головы в углах рта находится пара внешних звуковых резонаторов белого цвета. В сезон размножения туловище самцов может быть с желтоватым оттенком.

Географический

1………..лягушка распространена в и , и , в . В распространена до 60° с.ш., встречается в , на , в . На востоке - до озера .

2……… лягушка распространена в центральной от западной на западе до на востоке (переходит на левый берег в её среднем течении). Северная граница проходит через , южную и далее через северо-запад (и ), и . На юге граница частично совпадает с и и ограничена севером , северными предгорьями и , севером , центрально-южными регионами .

Экологический 1………лягушка живет в постоянных, достаточно глубоких (более 20 см) водоёмах. Чаще всего это рек, пруды, рвы, озёра, но нередко её можно встретить и вдоль берегов рек. Активна почти круглые сутки. В случаях опасности лягушка обычно прячется в воде. Охотится она преимущественно на суше, вдоль берегов водоёмов, тут её чаще всего можно встретить в самое теплое время суток - с 12 до 17 часов.

Зимуют лягушки обычно в тех же водоёмах, где живут в тёплый период года, но иногда мигрируют в более глубокие места, где есть родники. Отходят на зимовку, когда температура воды снижается до 8-10 °C. В незамерзающих водоёмах с тёплой водой лягушки бывают активными почти всю зиму.

2………обитает в слабопроточных или стоячих мелководных водоёмах и , встречаясь после размножения по увлажнённым лесам и далеко от воды. В и живет только в водоёмах, главным образом в рек и . Кислотность таких водоемов колеблется в пределах = 5,8-7,4. В горы поднимается на высоту до 1550 м. .

Результаты исследований занесите в таблицу

Виды лягушек

Морфологический критерий

Географический критерий

Экологический критерий

Озерная:

Самец

самка

Прудовая:

Самец

самка

Сделайте вывод, ответив на следующие вопросы :

По каким признакам вы отнесли предложенные организмы к разным видам?

Докажите, что установление видовой принадлежности невозможно только по одному из критериев вида.

Обоснуйте, почему существуют виды, сходные, казалось бы, по всем признакам, но не скрещивающиеся?

Существуют ли трудности в определении вида растения, найденного в природе?

Для всех ли видов организмов характерен морфологический критерий? Ответ обоснуйте.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 16

«ИЗУЧЕНИЕ ПРИСПОСОБЛЕННОСТИ ОРГАНИЗМОВ К СРЕДЕ ОБИТАНИЯ»

ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

Установить механизм приспособленности организмов к среде обитания и убедиться, что любая приспособленность относительна и является результатом действия естественного отбора.

ОБОРУДОВАНИЕ:

Раздаточный материал в виде индивидуальных иллюстративных карточек.

Теоретическая часть работы

Приспособленность - соответствие признаков организма (внутреннего и внешнего строения, физиологических процессов, поведения) среде обитания, позволяющее выжить и дать потомство. Например, водные животные имеют обтекаемую форму тела; лягушку делает незаметной на фоне растений зеленая окраска спины; ярусное расположение растений в биогеоценозе дает возможность эффективно использовать солнечную энергию Для фотосинтеза. Приспособленность помогает выжить организмам в тех условиях, в которых она сформировалась под влиянием движущих сил эволюции. Но и в этих условиях она относительна. Белая куропатка а солнечный день выдает себя тенью. Заяц-беляк, незаметный на снегу, хорошо виден на фоне темных стволов.

Примеры адаптаций:

примеры морфологической адаптации:

1. Покровительственная окраска – окраска у организмов, обитающих на открытых пространствах. Например: белый медведь, тигр, зебра, змеи.

2. Маскировка – форма тела и окраска сливаются с окружающими предметами. Например: морская игла, морской конек, гусеницы некоторых бабочек, палочник.

3. Мимикрия – подражание менее защищенного вида более защищенному. Например, муха-журчалка – осе; некоторые змеи. Необходимо, однако, чтобы численность вида-подражателя была значительно меньше численности модели. В противном случае мимикрия не приносит пользы: у хищника не вырабатывается стойкого условного рефлекса на форму или окраску, которой следует избегать.

4. Предупреждающая окраска – яркая окраска и защита от поедания (жало, яд и др). например, жук-коровка, жерлянка, тропические квакши.

5. Приспособление к экстремальным условиям. Например, верблюжья колючка имеет длинный корень, уходящий под землю на десятки метров и видоизмененные листья – колючки.

6. Коэволюция - приспособления одних видов к другим. Например, насекомоопыляемые цветы. Процесс эволюции и адаптации каждого вида не происходит в биологическом вакууме, независимо от других форм. Напротив, часто одни виды оказывают заметное влияние на эволюцию других. В результате этого возникают разнообразные взаимозависимости между видами. Некоторые растения не могут выжить в тех районах, где отсутствуют насекомые, опыляющие их.

адаптации этологические или поведенческие :

1. Замирание (опоссумы, некоторые жуки, земноводные, птицы) и угрожающая поза (Бородатая ящерица, ушастая круглоголовка) - защита от поедания плотоядными животными.

2. Запасание корма (Кедровка, сойка, бурундук, белка, пищуха) - переживание бескормицы

Практическая часть работы:

ХОД РАБОТЫ:

1.Внимательно рассмотрите предложенные вам организмы на иллюстративных карточках и:

Выявите наиболее очевидные приспособления, классифицируйте их.

Отметьте те факторы среды, которым соответствуют данные приспособления.

Объясните биологическое значение данных приспособлений.

Данные исследований занесите в таблицу:

Приспособления

Факторы среды, которым соответствует приспособление

Биологическое значение

2. Сделайте вывод по лабораторной работе, ответив на следующие вопросы:

1) Какие преимущества получили организмы в связи с приобретением определенных вами характерных признаков приспособленности?

2) Приведите доказательства относительной приспособленности к условиям среды (на примере представителей выданной вам карточки)

3) Поясните, как могли возникнуть определенные вами приспособительные признаки, если предположить, что предки этих организмов их не имели.

ЗАДАЧИ ПО МОЛЕКУЛЯРНОЙ И ОБЩЕЙ ГЕНЕТИКЕ

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ГЕНЕТИКА

Задача № 1

Фрагмент молекулы ДНК состоит из нуклеотидов, расположенных в следующей последовательности: ТАААТГГЦААЦЦ. Определите состав и последовательность аминокислот в полипептидной цепи, закодированном в этом участке гена.

Задача №2

Фрагмент молекулы белка содержит аминокислоты: аспарагиновая кислота- аланин-метионин-валин. Определите:

А) какова структура участка молекулы ДНК, кодирующего эту последовательность аминокислот

Б) количество (в %) различных видов нуклеотидов в этом участке гена (в двух цепях)

В) длину этого участка гена.

Задача №3

Молекулярная масса белка Х равна 50.тыс. дальтонов (50кДа). Определите длину соответствующего гена.

Примечание. Среднюю молекулярную массу одной аминокислоты можно принять равной 100Да, а одного нуклеотида - 345 Да.

Задача №4

Фрагмент молекулы белка миоглобина содержит аминокислоты, расположенные в следующем порядке: Валин - аланин - глутаминовая кислота тирозин – серин – глутамин. Какова структура участка молекулы ДНК, кодирующего эту последователь- ность аминокислот?

Задача №5

Дана последовательность нуклеотидов участка гена: А-А-Т-Т-Т-Г-Г-Ц-Ц-А-Ц-А-Ц-А-А. Последовательность каких аминокислот закодирована в этом участке?

Задача №6

Дана цепь ДНК: Ц-Т-А-Т-А-Г-Т-А-А-Ц-Ц-А-А. Определите: а) первичную структуру белка, закодированного в этой цепи; 6) количество (в %) различных видов нуклеотидов в этом гене; г) первичную структуру белка, синтезируемого после выпадения девятого нуклеотида в этой цепи ДНК.

Задача №7

Одна из цепочек молекулы ДНК имеет такую последовательность нуклеотидов: АГТАЦЦГАТАЦТЦГАТТТАЦГ… Какую последовательность нуклеотидов имеет вторая цепочка той же молекулы?

Задача №8

Укажите порядок нуклеотидов в цепочке ДНК, образующейся путем самокопирования цепочки: ЦАЦЦГТАЦАГААТЦГЦТГАТ…

Задача № 9

В лаборатории исследован участок одной из цепочек молекул дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). Оказалось, что он состоит из 20 мономеров, которые расположены в такой последовательности: ГТГТААЦГАЦЦГАТАЦТГТА. Что можно сказать о строении соответствующего участка второй Цепочки той же молекулы ДНК?

Задача № 10.

Большая из двух цепей белка инсулина (так называемая Цепь В) начинается со следующих аминокислот: фенилаланин-валин--аспарагин-глутаминовая кислота-гистидин-лейцин. Напишите последовательность нуклеотидов в начале участка молекулы ДНК, хранящего информацию об этом белке (используя код наследственности).

Задача №11

Цепочка аминокислот белка рибонуклеазы имеет следующее начало: лизин-глутамин-треонин-Аланин-аланин-аланин- лизин… С какой последовательности нуклеотидов начинается ген, соответствующий этому белку?

Задача № 12

Какой последовательностью нуклеотидов ДНК кодируется участок белка, если он имеет следующее строение: пролин -валин –аргинин-пролин- лейцин-Валин-аргинин?

Задача № 13

Меньшая цепочка мономеров в молекуле инсулина (так называемая цепь А) заканчивается такими аминокислотами: лейцин-тирозин-аспарагин-тирозин-цистеин-аспарагин. Какой последовательностью нуклеотидов ДНК заканчивается соответствующий ген?

Задача № 14

Какая последовательность аминокислот кодируется такой последовательностью нуклеотидов ДНК: ЦЦТАГТГТГААЦЦАГ… и какой станет последовательность аминокислот, если между шестым и седьмым нуклеотидами вставить Тимин?

Задача № 15

Назовите последовательные мономеры участка молекулы белка, который синтезируется на основе информации, «записанной» в молекуле ДНК таким порядком нуклеотидов: ТЦТЦЦЦАААААГАТА… Как отразится на строении белка удаление из молекулы ДНК пятого нуклеотида?

ОБЩАЯ ГЕНЕТИКА

МОНОГИБРИДНОЕ СКРЕЩИВАНИЕ

Задача №1

Определите генотипы и фенотипы потомства кареглазых гетерозиготных родителей.

Задача № 2

Найти соотношение гладких и морщинистых семян у гороха в первом поколении, полученном при опылении растений с морщинистыми семенами пыльцой гомозиготных растений с гладкими семенами.

Задача № 3

Растения красноплодного крыжовника при скрещивании между собой дают потомство с красными ягодами, а растения белоплодного крыжовника - белыми. В результате скрещивания обоих сортов друг с другом получаются розовые плоды.

1.Какое потомство получится при скрещивании между собой гетерозиготных растений крыжовника с розовыми плодами?

2. Какое потомство получится, если опылить красноплодный крыжовник пыльцой гибридного крыжовника с розовыми плодами?

Задача № 4

У львиного зева растения с широкими листьями при скрещивании между собой всегда дают потомство тоже с пнрокими листьями, а растения с узкими листьями - только потомство с узкими листьями. В результате скрещивания широколистной особи с узколистной возникает растение с листьями промежуточной ширины. Каким будет потомство от скрещивания двух особей с листьями промежуточной ширины? Случится, если скрестить узколистное растение с растением, имеющим листья промежуточной ширины?

Задача № 5

У томатов ген, обусловливающий нормальный рост, доминирует над геном карликовости. Какого роста будут потомки от скрещивания гомозиготных высоких растений с карликовыми? Какое потомство … следует ожидать от скрещивания только что упомянутых гибридов? Какой результат дает возвратное скрещивание представителей.. с карликовой родительской формой?

Задача № 6

Стандартные норки имеют коричневый мех, а алеутские – голубовато-серый. И те и другие гомозиготны, причем коричневая окраска доминирует. Какое потомство F получится от скрещивания двух названных пород? Что получится в результате скрещивания между собой таких гибридов? Какой результат даст возвратное скрещивание алеутского отца с его гибридной дочерью?

Задача № 7

Иммунность к головне у овса доминирует над восприимчивостью к этой болезни. Какое потомство F получится от скрещивания гомозиготных иммунных особей с растениями, поражаемыми головней? Что получится от скрещивания между собой таких гибридов? Какой результат даст возвратное скрещивание растений F с родительской формой, лишенной иммунитета?

Задача № 8

Ген фертильности (в данном случае способности пыльцы к оплодотворению) метелки кукурузы доминирует над геном стерильности (в данном случае одного из видов стерильности, который называют «ядерным»; стерильность, обусловленная другими причинами, наследуется иначе). Какая пыльца будет у кукурузы, полученной от скрещивания гомозиготных растений с фертильными метелками и растений со стерильными метелками? Что получится от скрещивания между собой таких гибридов? Какой результат даст возвратное скрещивание растений с родительской формой, имеющей метелки со стерильной пыльцой?

Задача № 9

Голубоглазый юноша женился на кареглазой девушке, у отца которой глаза были голубые. От этого брака родился кареглазый ребёнок. Каков генотип ребенка?

Задача № 10.

У человека ген полидактилии (многопалости) доминирует над нормальным строением кисти. У жены кисть нормальная, муж гетерозиготен по гену полидактилии. Определите вероятность рождения в этой семье многопалого ребенка.

Задача № 11.

У норок коричневая окраска меха доминирует над голубой. Скрестили коричневую самку с самцом голубой окраски. Среди потомства два щенка коричневых и один голубой. Чистопородна ли самка?

Задача № 12

Светловолосая женщина, родители которой имели черные волосы, вступает в брак с черноволосым мужчиной, у матери которого светлые волосы, а у отца черные. Единственный ребенок в этой семье светловолосый. Какова была вероятность появления в семье ребенка именно с таким цветом волос, если ген черноволосости доминирует над геном светловолосости?

Задача № 13

У супругов, страдающих дальнозоркостью, родился ребенок с нормальным зрением. Какова вероятностъ появления в этой семье ребенка с дальнозоркостью, если известно, что ген дальнозоркости доминирует над геном нормального зрения?

Задача № 14

В семье здоровых супругов родился ребенок-альбинос. Какова была вероятность того, что такой ребенок появится в этой семье, если известно, что бабушка по отцовской и дедушка по материнской линии у этого ребенка также были альбиносами? Возникновение альбинизма контролирует рецессивный ген, а развитие нормальной пигментации - доминантный ген.

Задача № 16

Молодые родители удивлены, что у них, имеющих одинаковую (2) группу крови, появился не похожий на них ребенок с 1 группой крови. Какова была вероятность рождения такого ребенка в этой семье?

Задача № 17

В медико-генетическую консультацию обратилась молодая женщина с вопросом: как будут выглядеть уши ее будущих детей, если у нее прижатые уши, а уши ее мужа несколько оттопыренные? Мать мужа - с оттопыренными ушами, а его отец - с прижатыми ушами. Известно, что ген, контролирующий степень оттопыренности ушей, - доминантный. А ген. Ответственный за степень прижатости ушей, - рецессивный.

НЕПОЛНОЕ ДОМИНИРОВАНИЕ

Задача № 18

У человека ген мелковьющихся волос является геном неполного доминирования по отношению к гену прямых волос. Oт брака женщины с прямыми волосами и мужчины, имеющего волнистые волосы, рождается ребенок с прямыми, как у матери, волосами. Может ли появиться в этой семье ребенок с волнистыми волосами? С мелковьющимися волосами? Известно, что у гетерозигот волосы волнистые.

Задача № 19.

Потомство лошадей белой и гнедой мастей всегда имеет золотисто-желтую окраску. У двух золотисто-желтых лошадей появляются жеребята: белый и гнедой. Рассчитайте, какова была вероятность появления таких жеребят, если известно, что белая масть определяется доминантным гeном неполного доминирования, а гнедая – рецессивным геном. Будут ли среди потомства этих лошадей золотисто-желтые жеребята? Какова вероятность появления таких жеребят?

Задача № 20.

Если у пшеницы ген, определяющий малую длину колоса, не полностью доминирует над геном, ответственным за возникновение колоса большой длины, то какой длины могут появиться при скрещивании двух растении, имеющих колосья средней длины?

ДИГИБРИДНОЕ СКРЕЩИВАНИЕ

Задача № 1

Известно, что ген шестипалости (одной из разновидностей полидактилии) и ген, контролирующий наличие веснушек, - доминантные гены, расположенные в разных парах аутосом. Женщина с нормальным количеством пальцев на руках (с пятью пальцами) и с мило разбросанными веснушками на лице вступает в брак с мужчиной, у которого также по пять пальцев на каждой руке, но не от рождения, а после перенесенной в детстве операции по удалению лишнего (шестого) пальца на каждой руке. Веснушек на лице мужчины не было от рождения, нет и в настоящее время. В этой семье имеется единственный ребенок: пятипалый, как мать, и без веснушек, как отец. Высчитайте, какова была вероятность у этих родителей произвести на свет именно такого ребенка.

Задача № 2

Известно, что катаракта и рыжеволосость у человека контролируются доминантными генами, локализованными в разных парах аутосом. Рыжеволосая женщина, не страдающая катарактой, вышла замуж за светловолосого мужчину, недавно перенесшего операцию по удалению катаракты. Определите, какие дети могут родиться у этих супругов, если иметь в виду, что мать мужчины имеет такой же фенотип, как и его жена (т. е. она рыжеволосая, не имеющая этой болезни глаз).

Задача № 3

Какими признаками будут обладать гибридные абрикосы, полученные в результате опыления дигомозиготных красноплодных растений нормального роста, пыльцой желтоплодных карликовых растений? Какой результат даст дальнейшее скрещивание таких гибридов?

Задача № 4

У человека свободная мочка уха (А) доминирует над несвободной, а подбородок с треугольной ямкой (В) – над гладким подбородком. У мужчины – несвободная мочка уха и подбородок с треугольной ямкой, а у женщины – свободная мочка уха и гладкий подбородок. У них родился сын с несвободной мочкой уха и гладким подбородком.

А) Сколько типов гамет образуется у мужчины?

Б) Сколько разных фенотипов может быть у детей в этой семье?

В) Сколько разных генотипов может быть у детей в этой семье?

Г) Какова вероятность рождения ребенка со свободной мочкой уха и гладким подбородком?

Д) Какова вероятность рождения ребенка с треугольной ямкой но подбородке?

В) Какова вероятность того, что в этой семье два раза подряд родятся рецессивные гомозиготы?

ж) Какова вероятность того, что в этой семье четыре раза подряд родятся рецессивные гомозиготы?

Задача № 5

У дурмана красная окраска цветков (А) доминирует над белой, а шиповатые семенные коробочки (В) – над гладкими. Скрещивали гетерозиготные растения и получили 64 потомка.

А) Сколько типов гамет есть у каждого родительского растения?

Б) Сколько разных генотипов образуется при таком скрещивании?

В) Сколько получится растений с красными цветками?

г) Сколько получится растений с белыми цветками и шиповатыми семенными коробочками?

д) Сколько разных генотипов будет среди растений с красными цветками и гладкими семенными коробочками?

Задача № 6

У томатов круглые плоды (А) доминируют над грушевидными, а красная окраска плодов (В} – над жёлтой. Растение с круглыми красными плодами скрестили с растением, обладающим грушевидными желтыми плодами. В потомстве все растения дали круглые красные плоды.

А) Какими цифрами отмечены ниже генотипы родителей?

Б) Какими цифрами отмечены ниже генотипы гибридов?

В) Сколько типов гамет образует гибридное растение?

Г] Какое расщепление по фенотипу должно быть в потомстве, если растение с грушевидными жёлтыми плодами скреститъ с дигетерозиготным (по этим признакам) растением?

Д) Какое расщепление по фенотипу должно быть в потомстве, если растение с грушевидными жёлтыми плодами скрестить с любой частичной гетерозиготой?

Задача № 7

Окрашенность шерсти кроликов (в противоположность альбинизму) определяется доминантным геном. Цвет же окраски контролируется другим геном, расположенным в другой хромосоме,. Причем серый цвет доминирует над черным (у кроликов-альбиносов гены цвета окраски себя не проявляют). Какими признаками будут обладать гибридные формы» полученные от скрещивания серых кроликов с альбиносами, несущими ген черной окраски? Предполагается, что исходные животные гомозиготны по обоим упомянутым здесь генам. Какая часть кроликов F2 окажется черной?

Задача № 8

Известно, что нормальный рост у овса доминирует над гигантизмом, а раннеспелость над позднеспелостью. Все исходные растения гомозиготны и гены обоих признаков находятся в разных хромосомах. Какими признаками будут обладать гибриды раннеспелого овса нормального роста с позднеспелым гигантского? Какой результат даст дальнейшее скрещивание между собой таких гибридов?

Задача № 9

Оперенность ног у кур (в противоположность голым) определяется доминантным геном. Гороховидный гребень доминирует над простым. Какими признаками будут обладать гибридные формы, подученные от скрещивания кур с гороховидными гребнями, имеющими оперенные ноги, с голоногими курами, имеющими простые гребни? Предполагается, что исходные животные гомозиготны по обоим упомянутым здесь генам. Какая часть F2 окажется с гороховидным гребнем и голыми ногами?

Задача № 10

Известно, что катаракта и рыжеволосость у человека контролируются доминантнымн генами, локализованными в разных та парах аутосом. Рыжеволосая женщина, не страдающая катарактой, вышла замуж за светловолосого мужчину, недавно перенесшего операцию по удалению катаракты. Определить, какие дети могут этих супругов, если иметь в виду, что мать мужчины имеет такой же фенотип, как и его жена /т.е. она рыжеволосая и не имеет катаракты).

Задача № 11.

От брака рыжеволосой женщины с веселыми веснушками на лице и черноволосого мужчины, не имеющего веснушек, появился ребенок, генотип которого можно записать как дигоморецессив. Определить генотипы родителей ребенка, фенотип самого потомка и вероятность появления такого ребенка в этой семье.

Задача № 12.

У человека карий цвет глаз доминирует над голубым, а способность лучше владеть правой рукой доминирует над леворукостью, причем гены обоих признаков находятся в различных хромосомах. Кареглазый правша женится на голубоглазой левше. Какое потомство в отношении указанных признаков следует ожидать в такой семье? Рассмотрите два случая: когда юноша гомозиготен по обоим признакам и когда он по ним гетерозиготен.

Задача № 13.

Наследственная слепота у людей может быть обусловлена многими различными причинами. В этой задаче и № 14 мы будем иметь в виду только два вида слепоты, причина каждого из которых определяется своим рецессивным геном. Сколь вероятно, что ребенок родится слепым если отец и мать его оба страдают одним и тем же видом наследственной слепоты? А.если различными? Свяжите полученный ответ с необходимостью особенно тщательно следить за тем, чтобы вступающие в брак друг с другом слепые не состояли даже в отдаленном родстве.

Задача № 14.

Оцените вероятность рождения ребенка слепым, если родители его зрячие, а обе бабушки страдают одинаковым видом наследственной слепоты (см. задачу № 13). А если слепота бабушек обусловлена различными генами? В обоих случаях предполагается, что генотипы дедушек не отягощены генами слепоты.

Задача № 15

Гомозиготная дрозофила желтого цвета с очень узкими крыльями без щетинок скрещена с обычной дрозофилой. Какими будут гибриды и какое потомство получится в результате скрещивания между собой этих гибридов? Известно, что рецессивный ген желтой окраски и доминантный ген узких крыльев находится во второй хромосоме, а рецессивный ген отсутствия щетинок – в третьей.

НАСЛЕДОВАНИЕ ПРИЗНАКОВ, СЦЕПЛЕННЫХ С ПОЛОМ

Задача №1

Женщина, имеющая гипоплазию (истончение) эмали зубов, выходит замуж за мужчину, у которого такой же дефект. От этого брака рождается мальчик, не страдающий данной болезнью. Какова была вероятность появления в этой семье здорового мальчика, в отличие от своих родителей не страдающего гипоплазией эмали? Какова вероятность появления в этой семье здоровой девочки?

Известно, что ген, ответственный за развитие гипоплазии эмали, - доминантный ген, локализованный в Х-хромосоме; ген, контролирующий отсутствие рассматриваемого заболевая, - рецессивный ген Х-хромосомы.

Задача №2

От брака мужчины, у которого нет рахита, устойчивого к лечению витамином D, и женщины, страдающей этим заболеванием, рождается здоровая девочка. Может ли данная быть абсолютно уверенной в том, что и все последующие дети, родившиеся в этой семье, будут такими же здоровыми, как и эта девочка-первенец?

Известно, что ген, ответственный за развитие этой болезни, - доминантный ген полного доминирования, локализованный в Х-хромосоме.

Задача №3

Известно, что ген гемофилии (несвертываемоеть крови) - рецессивный ген, локализованный в Х-хромосоме. Здоровая женщина, мать которой так же, как и она, была здоровой, а отец был гемофиликом, вышла замуж за мужчину, страдающего гемофилией. Появление какого потомства можно ожидать от этого брака (относительно рассматриваемого заболевания)? Используйте при решении этой задачи весьма распространенную форму изображения половых хромосом: Х-хромосома - тире (-); У-хромосома - полустрелка ().

Задача № 4

Ген, ответственный за развитие такого признака, как гипёртрихоз (оволосение края мочки уха), - один из немногих рецессивных генов, локализованных в У-хромосоме. Если мужчина с гипертрихозом женится на женщине, у которой, естественно, гипертрихоза нет, то каков реальный шанс появления в этой семье детей с гипертрихозом: мальчиков? Девочек?

Задача № 5

Женщина невероятно взволнована случайно полученной от «доброжелателей» информацией о тайне семьи своего мужа. Оказалось, что и ее муж, и его братья, и их отец - все они в раннем детстве прошли через хирургическое отделение ЦРБ родного города, где каждому из них была сделана однотипная операция по ликвидации перепончатости (перепонки между указательным и средним пальцами рук). И хотя все эти мужчины неизменно успешно избавлялись от данного врожденного дефекта и пытались воодушевленно убедить женщину, насколько это безболезненно и легко устранимо, женщина обратилась за советом к медикам. Как будут выглядеть дети, рожденные от одного из представителей этого по меньшей мере странного «перепончатого» семейства: мальчики? Девочки?

Использованная литература

1. Дымшиц Г.М., Саблина О.В., Высоцкая Л.В. и др.
Биология. Общая биология. Практикум для учащихся 10-11 классов общеобразовательных организаций. Профильный уровень.

2. "Общая биология: Учебник для 10-11 классов" Под ред. Д.К.Беляева и др.3. Биология. Общая биология. 10-11 класс. Каменский А.А., Криксунов Е.А., Пасечник В.В. М.: Дрофа, 2005. - 367 с.

3. Пуговкин М.И. Практикум по общей биологии, Просвещение, 2002

4. И.Н. Пономарева, О.А. Корнилова, Т.Е.Лощилина «Биология. 10 класс. Базовый уровень». М., изд. центр «Вентана-Граф», 2010 г.

5. И.Н. Пономарева, О.А. Корнилова, Т.Е.Лощилина, П.В.Ижевский «Биология. 11 класс. Базовый уровень». М., изд. центр «Вентана-Граф», 2010 г.

6. Е.А. Криксунов, А.А.Каменский, В.В. Пасечник: «Общая биология. 10-11 кл.» Учебник для общеобразовательных учреждений - М., Дрофа. 2005 .

7. Т.А.Козлова. Методическое пособие к учебнику: Е.А. Криксунов, А.А.Каменский, В.В. Пасечник: «Общая биология. 10-11 кл.» - М., Дрофа. 2005

8. С.Е. Мансурова Практикум по общей биологи,10-11 класс, М., Владос, 2006

9. Шишканская Н.А. Генетика и селекция, Саратов, Лицей, 2005

10. Журнал «Биология в школе».

Государственное бюджетное образовательное учреждение

среднего специального образования

Луганской Народной Республики

«Алчевский торгово-кулинарный колледж»

Методические рекомендации по выполнению практических работ по дисциплине „Биология”

по профессии/ специальности (на базе рабочей профессии)

19.01.17 «Повар, кондитер»; 43.01.02 «Парикмахер»

РАССМОТРЕН И СОГЛАСОВАН

методической (цикловой) комиссией__________________________________

(наименование комиссии)

Протокол №__________ от «____» _____________ 20____ г.

Председатель методической (цикловой)

комиссии ______________/ __________________________________________

(подпись, Ф.И.О.)

Разработан на базе государственного образовательного стандарта

по профессии/ специальности (на базе рабочей профессии)

19.01.17 «Повар, кондитер»; 43.01.02 «Парикмахер»______________________

(код, наименование профессии/ специальности (на базе рабочей профессии))

УТВЕРЖДЕН

Заместителем директора по учебно-производственной работе:

______________/ __________________________________________________

(подпись, Ф.И.О.)

Составитель: Стешенко Ольга Васильевна,

преподаватель биологии, экологии, химии

Практическая работа №2 «Составление простейших схем скрещивания»

Практическая работа №3 «Решение элементарных генетических задач»

Практическая работа №4 «Выявление источников мутагенов в окружающей среде (косвенно)»

Практическая работа № 5 «Анализ и оценка эстетических аспектов развития некоторых исследований в биотехнологии»

Практическая работа №6 «Выявление антропогенных изменений в экосистемах своей местности»

Практическая работа №7 «Составление схем передачи веществ и энергии» (цепей питания)

Практическая работа №8 «Сравнительная характеристика экосистем и агроэкосистем своей местности»

Практическая работа №9 «Решение экологических задач»

Практическая работа №10 «Анализ и оценка последствий собственной деятельности в окружающей среде, глобальных экологических проблем и путей их решения»

Практическая работа №11 «Анализ и оценка различных гипотез происхождения жизни»

Практическая работа №12 «Анализ и оценка различных гипотез происхождения жизни»

Практическая работа № 1

Тема: «Решение элементарных задач по молекулярной биологии»

Цель: закрепить знаний понятий «транскрипция, трансляция»; формироватьумения решать элементарные задачи по молекулярной биологии.

Ход работы

1. Коллективное решение задач

1 .Фрагмент первой цепи ДНК имеет следующее строение: ТАЦАГАТГГАГТЦГЦ. Определите последовательность аминокислот в молекуле белка, закодированных во второй цепи ДНК.

Решение:

ДНК: 1-я цепочка ТАЦ-АГА-ТГГ-АГТ-ЦГЦ

2-я цепочка АТГ-ТЦТ-АЦЦ-ТЦА-ГЦГ

иРНК УАЦ-АГА-УГГ-АГУ-ЦГЦ

белок тир-арг-трип-сер-арг

2 .Фрагмент первой цепи ДНК состоит: ГГГ-ЦАТ-ААЦ-ГЦТ…. Определите 1.Последовательность нуклеотидов во второй цепи ДНК. 2.Длину фрагмента ДНК. 3.Часть (в %) каждого нуклеотида фрагмента ДНК.

Решение: 1. ДНК ГГГ- ЦАТ-ААЦ-ГЦТ

ЦЦЦ-ГТА-ТТГ-ЦГА

2. длина фрагмента – 12*0,34= 4,08(нм)

3.Всех нуклеотидов во фрагменте 24. Из них аденина и тимина по 5. А цитозина и гуанина по 7. Отсюда: 24 нуклеотида – 100%

5 нуклеотидов – х% х=5*100% :24 = 20,83%

24 нуклеотида – 100%

7 нуклеотидов – х% х=7*100% :24 =29,7%.

1.Цепь ДНК имеет следующее строение:АТГАЦЦАГТЦАЦАТЦ. Определите последовательность аминокислот в молекуле белка.

2.Цепь ДНК имеет следующий состав: ТАГТАТГААТГТГАТЦЦТ. Определите последовательность иРНК, которая синтезирована на этом фрагменте и массу и длину ДНК.

3.Белок кодируется такой последовательностью нуклеотидов ДНК:ТГТТАТТАТГААТГТЦЦТ. Определите последовательность аминокислот в белке.

4.Фрагмент ДНК имеет следующий состав: ГАЦЦАЦТГААТГТТТ. Определите последовательность нуклеотидов во второй цепи ДНК и длину и массу этого участка.

5. Известно что все виды РНК синтезируются на ДНК. Фрагмент ДНК, на котором синтезируется участок центральной цепи тРНК, имеет такую последовательность:ААААТАЦАААЦЦ. Установите последовательность участка тРНК, синтезируемого на этом фрагменте и аминокислоту, которую переносит эта тРНК, если третий триплет соответствует антикодону тРНК.

Практическая работа № 2

Тема: «Составление простейших схем скрещивания».

Цель: научиться выписывать типы гамет, образуемые организмами с заданными генотипами; кратко записывать условие генетических задач; решать ситуационные задачи по генетике; использовать навыки генетической терминологии.

Оборудование:

Ход работы

Задание 1. Выпишите все типы гамет, образуемые организмами, имеющие следующие генотипы: ААbb, Aa, MmPP, PPKk.

Выписывая гаметы, необходимо помнить, что у организма, гомозиготного по одному (АА) или нескольким (ААbbcc) генам, все гаметы одинаковы по этим генам, так как несут один и тот же аллель.

В случае гетерозиготности по одному гену (Аа) организм образует два типа гамет, несущие разные его аллели. Дигетерозиготный организм (АаВb) образует четыре типа гамет. Выписывая гаметы, необходимо руководствоваться законом «чистоты» гамет, в соответствии с которым каждая гамета несет по одному из каждой пары аллельных генов.

Задание 2. Научитесь кратко записывать условие генетической ситуационной задачи и ее решение.

При краткой записи условия генетической задачи доминантный признак обозначают прописной (А), а рецессивный – строчной (а) буквой с обозначением соответствующего варианта признака. Генотип организма, имеющего доминантный признак, без дополнительных указаний на его гомо- или гетерозиготность в условии задачи, обозначается А?, где вопрос отражает необходимость установления генотипа в ходе решения задачи. Генотип организма с рецессивными признаками всегда гомозиготен по рецессивному аллелю – аа. Признаки, сцепленные с полом обозначаются в случае Х – сцепленного наследования как Хª или ХА

Пример краткой записи условия и решения задачи

Задача. У человека вариант карего цвета глаз доминирует над вариантом голубого цвета. Голубоглазая женщина выходит замуж за гетерозиготного кареглазого мужчину. Какой цвет глаз может быть у детей?

Краткая запись условия Краткая запись решения

А - карий цвет глаз Родители- Р аа х Аа

А – голубой цвет глаз гаметы - G а А, а

Родители: аа х Аа потомство - F Аа аа

Потомство? карий цвет голубой цвет

Задание 3. Кратко запиши условие генетической ситуационной задачи и ее решение.

Задача: У человека близорукость доминирует над нормальным зрением. У близоруких родителей родился ребенок с нормальным зрением. Каков генотип родителей? Какие еще дети могут быть от этого брака?

3. Сформулируйте вывод в соответствии с целью работы.

Практическая работа № 3

Тема: «Решение генетических задач».

Цель: научиться решать генетические задачи; объяснять влияние внешних факторов на проявление признака; использовать навыки генетической терминологии.

Оборудование: учебник, тетрадь, условия задач, ручка.

Ход работы

1. Вспомнить основные законы наследования признаков.

2. Коллективный разбор задач на моногибридное и дигибридное скрещивание.

3. Самостоятельное решение задач на моногибридное и дигибридное скрещивание, подробно описывая ход решения и сформулировать полный ответ.

4. Коллективное обсуждение решения задач между учащимися и учителем.

5. Сделать вывод.

Задачи на моногибридное скрещивание

Задача № 1. У крупного рогатого скота ген, обусловливающий черную окраску шерсти, доминирует над геном, определяющим красную окраску. Какое потомство можно ожидать от скрещивания гомозиготного черного быка и красной коровы?

Разберем решение этой задачи. Вначале введем обозначения. В генетике для генов приняты буквенные символы: доминантные гены обозначают прописными буквами, рецессивные - строчными. Ген черной окраски доминирует, поэтому его обозначим А. Ген красной окраски шерсти рецессивен - а. Следовательно, генотип черного гомозиготного быка будет АА. Каков же генотип у красной коровы? Она обладает рецессивным признаком, который может проявиться фенотипически только в гомозиготном состоянии (организме). Таким образом, ее генотип аа. Если бы в генотипе коровы был хотя бы один доминантный ген А, то окраска шерсти у нее не была бы красной. Теперь, когда генотипы родительских особей определены, необходимо составить схему теоретического скрещивания. Черный бык образует один тип гамет по исследуемому гену - все половые клетки будут содержать только ген А. Для удобства подсчета выписываем только типы гамет, а не все половые клетки данного животного. У гомозиготной коровы также один тип гамет - а. При слиянии таких гамет между собой образуется один, единственно возможный генотип - Аа, т.е. все потомство будет единообразно и будет нести признак родителя, имеющего доминантный фенотип - черного быка..

Таким образом, можно записать следующий ответ: при скрещивании гомозиготного черного быка и красной коровы в потомстве следует ожидать только черных гетерозиготных телят

Задачи на ди- и полигибридное скрещивание

Задача № 2 . Выпишите гаметы организмов со следующими генотипами: ААВВ; aabb; ААЬЬ; ааВВ; АаВВ; Aabb; АаВЬ; ААВВСС; ААЬЬСС; АаВЬСС; АаВЬСс.

Разберем один из примеров . При решении подобных задач необходимо руководствоваться законом чистоты гамет: гамета генетически чиста, так как в нее попадает только один ген из каждой аллельной пары. Возьмем, к примеру, особь с генотипом АаВbСс. Из первой пары генов - пары А - в каждую половую клетку попадает в процессе мейоза либо ген А, либо ген а. В ту же гамету из пары генов В, расположенных в другой хромосоме, поступает ген В или b. Третья пара также в каждую половую клетку поставляет доминантный ген С или его рецессивный аллель - с. Таким образом, гамета может содержать или все доминантные гены - ABC, или же рецессивные - abc, а также их сочетания: АВс, AbC, Abe, аВС, аВс, а bС.

Чтобы не ошибиться в количестве сортов гамет, образуемых организмом с исследуемым генотипом, можно воспользоваться формулой N = 2n, где N - число типов гамет, а n - количество гетерозиготных пар генов. В правильности этой формулы легко убедиться на примерах: гетерозиготаАа имеет одну гетерозиготную пару; следовательно, N = 21 = 2. Она образует два сорта гамет: А и а. ДигетерозиготаАаВЬ содержит две гетерозиготные пары: N = 22 = 4, формируются четыре типа гамет: АВ, Ab, aB, ab. ТригетерозиготаАаВЬСс в соответствии с этим должна образовывать 8 сортов половых клеток N = 23 = 8), они уже выписаны выше.

Задачи для самостоятельного решения

Задача №1. Из желтого семени гороха получено растение, которое дало 215 семян, из них 165 желтых и 50 зелёных. Каковы генотипы всех форм?

Задача №2. У пшеницы ген карликовости доминирует над геном нормального роста. Каковы генотипы исходных форм, если в потомстве получилось расщепление по этому признаку в соотношении 3:1?

Задача №3. Способность владеть правой рукой (правша) доминирует у человека над способностью лучше владеть левой рукой (левша). Оба родители правши, а ребенок у них –левша. Определите генотипы всех членов семьи.

Задача №4 . У крупного рогатого скота ген комолости доминирует над геном рогатости, а ген черного цвета шерсти - над геном красной окраски. Обе пары генов находятся в разных парах хромосом.

1. Какими окажутся телята, если скрестить гетерозиготных по обеим парам

признаков быка и корову?

2. Какое потомство следует ожидать от скрещивания черного комолого быка, гетерозиготного по обеим парам признаков, с красной рогатой коровой?

Задача № 5. У человека ген карих глаз доминирует над геном, обусловливающим голубые глаза. Голубоглазый мужчина, один из родителей которого имел карие глаза, женился на кареглазой женщине, у которой отец имел карие глаза, а мать - голубые. Какое потомство можно ожидать от этого брака?

Практическая работа 4

Тема: Выявление источников мутагенов в окружающей среде (косвенно)

Цель: развивать информационную исследовательскую компетентность обучающихся (поиск, анализ, отбор нужной информации, её преобразование, сохранение и передача).

Оборудование : тексты к практической работе, текст учебника: «Мутагены окружающей среды», «Влияние мутагенов окружающей среды на организм»

Ход работы

Изучите текст с дополнительной информацией по теме.

Назовите источники, которые вызывают мутации в ходе онтогенеза.

Отчёт выполните в виде таблицы или схемы (помните о том, что умение составить таблицу (схему) учитывается при оценивании работы).

Сделайте вывод о необходимости знаний о причинах различных нарушений, в онтогенезе в эмбриональный период и постэмбриональный период.

Дайте определение: мутагены, канцерогены; укажите периоды онтогенеза, когда развивающийся организм наиболее подвержен действию различных вредных факторов.

ТЕКСТ К ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЕ

На протяжение всего времени внутриутробного развития плод, напрямую связанный с организмом матери через уникальный орган – плаценту, находится в постоянной зависимости от состояния здоровья матери. Известно, что никотин , попадающий в кровь матери, легко проникает сквозь плаценту в кровеносную систему плода и вызывает сужение сосудов. Если поступление крови в плод ограничена, то снижается его снабжение кислородом и питательными веществами, что может вызвать задержку развития. У курящих женщин ребёнок при рождении весит в среднем на 300-350г меньше нормы. Существуют и другие проблемы, связанные с курением при беременности. У таких женщин чаще происходят преждевременные роды и выкидыши на поздних сроках беременности. На 30% выше вероятность ранней детской смертности и на 50% - вероятность развитие пороков сердце у детей, чьи матери не смогли во время беременности отказаться от сигарет.

Так же легко через плаценту проходит и алкоголь. Употребление спиртного при беременности может вызвать у ребенка состояние, известное, как алкогольный синдром плода. При этом синдроме наблюдается задержка умственного развития, микроцефалия (недоразвития головного мозга), расстройства поведения (повышенная возбудимость, невозможность сосредоточиться), снижение скорости роста, слабость мышц.

Особенно чувствителен плод к вредному воздействию наркотических веществ. Если женщина имеет зависимость от наркотических препаратов, то её ребёнок, как правило, в эмбриональный период развитие приобретает такую же зависимость. После рождения у него возникает синдром отмены (ломка), потому что исчезает постоянное поступление наркотика, который до этого ребёнок получал из крови матери через плаценту. Так как героин, кокаин и другие наркотики в первую очередь поражают нервную систему, у таких детей ещё в период внутриутробного развития может возникнуть поражение головного мозга, что приведёт в дальнейшем к задержке умственного развития или нарушения поведения.

Лекарственные препараты, которые продаются в аптеке без рецептов, всегда тщательно проверяются на влияние вредных воздействий. Однако, если возможно, было бы желательно ограничить приём лекарств, особенно на ранних стадиях беременности и в критические для развития плода периоды, потому что многие лекарственные препараты очень легко проходят через плаценту. Показательным примером является трагедия, связанная с талидомидом. Этот препарат в начале 60-х гг. ХХ в. выписывали многим беременным, страдающих от постоянных приступах тошноты. Довольно быстро выяснилось, что это лекарство вызывало нарушения развития конечностей у плода: они либо отсутствовали, либо были недоразвиты. Лекарство было запрещено, но несколько тысяч детей уже родились. Часто у новорожденных, чьи матери принимали талидомид, кисти или стопы росли прямо из туловища. Степень недоразвития конечностей зависела от того, на какой стадии беременности мать принимала лекарство.

Для развития плода представляют серьёзную опасность вирусные заболевания матери во время беременности. Наиболее опасны краснуха, гепатит В и ВИЧ-инфекции. В случае заражения краснухой на первом месяце беременности у 50% детей развиваются врождённые пороки: слепота, глухота, расстройства нервной системы и пороки сердца.

Онтогенез и проблема рака

К факторам окружающей среды, которые могут служить инициаторами или промоторами рака, относятся радиационные агенты (ультрафиолетовые лучи, тепловая и рентгеновская радиация), химические канцерогены (табачный дым, алкогольные напитки, промышленные химические вещества) и стресс. Изменения генов, вызванные инициаторами, обычно необратимы и скоротечны. Те же самые агенты, которые действуют как инициаторы, могут служить и промоторами. Промоторы действуют в течение длительного периода времени (иногда годы). Их действие можно предотвратить.

Примерами промоторов являются пищевой жир, фенобарбитал, гормоны, токсины, сахарин, асбест, синтетические эстрогенные средства. Доказано, что стресс является одним из важных факторов, вызывающих рак. Любое раздражение - эмоциональное или физическое - оказывает влияние на внутреннюю среду организма. Происходит угнетение иммунной системы. Добавьте к этому усиленное выделение гормонов, соляной кислоты, веществ типа адреналина - и вы получите благоприятную среду для неконтролируемого воспроизводства клеток.

Практическая работа № 5

Тема: «Анализ и оценка этических аспектов развития некоторых исследований в биотехнологии»

Цель : развивать информационную исследовательскую компетентность обучающихся (поиск, анализ, отбор нужной информации, её преобразование, сохранение и передача), познакомиться с этическими аспектами развития некоторых исследований в биотехнологии и дать им оценку.

Оборудование : тексты к практической работе: «Биотехнологии – это…», «Клонирование»

Ход работы

Задание 1 (Вариант 1). Изучите текст «Биотехнологии – это…», ответьте на вопросы:

1. Что такое биотехнология?

2. Чем отличается генетическая селекция и генная инженерия?

3. Приведите аргументы «за» и «против» использования трансгенных продуктов (можно использовать не только материал статьи). Хотите ли вы использовать продукты, полученные из трансгенных организмов в пищу? Почему?

Задание 2 (Вариант 2). Изучите текст «Клонирование», ответьте на вопросы:

1. Что такое клон? Возможно ли возникновение клонов человека естественным путем? Если да, то в каком случае?

2. С какой целью предполагается использование клонирования человека?

3. Приведите аргументы «за» и «против» клонирования человека. Хотели бы вы в будущем получить своего клона? Почему?

Задание 3. Сделайте вывод о эстетических проблемах биотехнологии

ТЕКСТ К ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЕ

«Биотехнологии – это…»,

Биотехнологией называют совокупность технических приемов, использующих различные биологические системы или живые организмы для создания или обработки продуктов самого разного назначения.

Существуют несколько отраслей биотехнологии. Наряду с получением антибиотиков, аминокислот, гормонов биотехнологическими методами существуют и другие продукты, получаемые с помощью отраслей биотехнологии. Наибольшие споры вызывают трансгенные организмы и клонирование животных.

Генная инженерия – это методы изменения генетических свойств организмов в результате введения в их клетки генов других организмов. В результате получаются трансгенные организмы.

Генетики скрестить бациллу с картофелем не могут, а генные инженеры - могут. Генетическая селекция улучшает количественные характеристики сорта или породы (урожайность, устойчивость к заболеваниям, надои и др.); генная инженерия способна создать принципиально новое качество - перенести ген, его кодирующий, из одного биологического вида в другой, в частности, ген инсулина от человека в дрожжи. И генетически модифицированные дрожжи становятся фабрикой инсулина.

Считается, что единственное принципиальное препятствие, стоящее перед генными инженерами, - это или их ограниченная фантазия, или ограниченное финансирование. Непреодолимых природных ограничений в генной инженерии, похоже, нет.

При создании таких организмов высказываются опасения биологического и экологического нравственного, этического, философского, религиозного характера. В 1973-1974 годах были выработаны правила техники безопасности по обращению с трансгенными организмами. По мере ускоряющегося развития генной инженерии строгость правил безопасности все время снижалась. Первоначальные страхи оказались сильно преувеличенными.

В итоге 30-летнего мирового опыта генной инженерии стало ясно, что случайно в процессе «мирной» генной инженерии что-либо вредного возникнуть не может. В общем, за все 30 лет интенсивного и все расширяющегося применения генной инженерии ни одного случая возникновения опасности, связанной с трансгенными организмами, зарегистрировано не было. Когда речь идет об опасности или безопасности трансгенных организмов и продуктов из них полученных, то самые распространенные точки зрения основываются преимущественно на «общих соображениях и здравом смысле». Вот что обычно говорят те, кто против:

Природа устроена разумно, любое вмешательство в нее только все ухудшит;

Поскольку сами ученые не могут со100%-ной гарантией предсказать все, особенно отдаленные, последствия применения трансгенных организмов, не надо этого делать вообще.

А вот аргументы тех, кто выступает за:

В течение миллиардов лет эволюции природа успешно «перепробовала» все возможные варианты создания живых организмов, почему же деятельность человека по конструированию измененных организмов должна вызывать опасения?

В природе постоянно происходит перенос генов между разными организмами (в особенности между микробами и вирусами), так что ничего принципиально нового трансгенные организмы в природу не добавят.

Дискуссия о выгодах и опасностях применения трансгенных организмов обычно концентрируется вокруг главных вопросов о том, опасны ли продукты, полученные из трансгенных организмов и опасны ли сами трансгенные организмы для окружающей среды?

По характеристикам трансгенная продукция не отличается от аналогичных продуктов, полученных из естественных природных источников. Это неоднократно доказано тестированием, которое обязательно проводится перед выпуском на рынок продуктов, полученных из генетически модифицированных организмов. Методы оценки возможностей токсичности, аллергенности и других видов вредности достаточно надежны и стандартизированы во многих странах, в частности в России.

Разумеется, это не означает, что любые продукты, полученные из любых генетически модифицированных организмов, будут безопасны. Безопасными могут считаться только те, которые прошли всестороннюю государственную проверку. Потребитель должен иметь право информированного выбора. Продукты из трансгенных организмов должны иметь маркировку, которая позволит выбрать: 1) дорогие «экологически чистые» не трансгенные продукты, полученные без применения химических удобрений, пестицидов и гербицидов или 2) не трансгенные, выращенные с применением химии, или 3) трансгенные, но выращенные без «химии», цена которых должна быть в несколько раз ниже, чем экологически чистых.

Производственные посевы ТР уже занимают большие площади, и они продолжают расширяться. За последние 12 лет в США выращено 3,5 трлн трансгенных растений. При этом не было зарегистрировано ни одного случая возникновения серьезных медико-биологических последствий их производства и использования.

В целом при оценке степени биологической и экологической опасности по принципу близкого сходства безопасное ТР должно быть похожим на его исходный нетрансгенный аналог.

Итак, генные инженеры утверждают, что трансгенные продукты безопасны и дешевы, что трансгенное сельское хозяйство не только более экономично, но и более экологично, чем традиционное, основанное на массовом применении химических средств защиты растений.

«Клонирование»

Еще одним достижением биотехнологии, вызывающим много споров, является клонирование млекопитающих, в частности клонирование человека.

Сейчас клонами называются особи животных или растений, полученные путем бесполого размножения и имеющие полностью идентичные генотипы. Клонированием называют искусственное получение клонов животных.

Именно возможность искусственного клонирования человека вызвала бурные эмоции в обществе.

Предполагается, что можно использовать клонирование для преодоления бесплодия - так называемоерепродуктивное клонирование . Бесплодие, действительно, - чрезвычайно важная проблема, многие бездетные семьи согласны на самые дорогие процедуры, чтобы иметь возможность родить ребенка. Однако возникает вопрос: а что принципиально нового может дать клонирование по сравнению, например, с экстракорпоральным оплодотворением с использованием донорских половых клеток? Честный ответ - ничего. Клонированный ребенок не будет иметь генотипа, являющегося комбинацией генотипов мужа и жены. Генетически такая девочка будет монозиготной сестрой своей матери, генов отца у нее не будет. Точно так же клонированный мальчик для своей матери будет генетически чужд. В таком случае - зачем эта сложная и, что особенно важно, очень рискованная процедура? А если вспомнить эффективность клонирования, представить себе, сколько нужно получить яйцеклеток, чтобы родился один клон, который к тому же, возможно, будет больным, с укороченной продолжительностью жизни, сколько эмбрионов, уже начавших жить, погибнет, то перспектива репродуктивного клонирования человека становится устрашающей. В большинстве тех стран, где технически возможно осуществление клонирования человека, репродуктивное клонирование запрещено законодательно.

Терапевтическое клонирование предполагает получение эмбриона, выращивание его до 14-дневного возраста, а затем использование эмбриональных стволовых клеток в лечебных целях. Перспективы лечения с помощью стволовых клеток ошеломляющи - излечение многих нейродегенеративных заболеваний (например, болезней Альцгеймера, Паркинсона), восстановление утраченных органов, а при клонировании трансгенных клеток - лечение многих наследственных болезней. Но посмотрим правде в лицо: фактически это означает вырастить себе братика или сестричку, а потом - убить, чтобы использовать их клетки в качестве лекарства. И если убивается не новорожденный младенец, а двухнедельный эмбрион, дела это не меняет. Поэтому ученые ищут другие пути для получения стволовых клеток.

Китайские ученые с целью получения эмбриональных стволовых клеток человека создали гибридные эмбрионы путем клонирования ядер клеток кожи человека в яйцеклетках кроликов. Было получено более 100 эмбрионов, которые в течение нескольких дней развивались в искусственных условиях, а затем из них были получены стволовые клетки. Ученые надеются, что такой способ получения стволовых клеток окажется этически более приемлемым, чем клонирование человеческих эмбрионов.

К счастью, оказывается, что эмбриональные стволовые клетки можно получать еще проще, не прибегая к сомнительным с этической точки зрения манипуляциям. У каждого новорожденного в его собственной пуповинной крови содержится довольно много стволовых клеток. Если эти клетки выделить, а затем хранить в замороженном виде, их можно использовать, если возникнет необходимость. Создавать банки стволовых клеток можно уже сейчас. Правда, следует иметь в виду, что стволовые клетки могут преподнести сюрпризы, в том числе и неприятные. В частности, имеются данные о том, что стволовые клетки могут легко приобретать свойства злокачественности. Скорее всего, это связано с тем, что в искусственных условиях над ними нет жесткого контроля со стороны организма. А ведь контроль «социального поведения» клеток в организме не только жесткий, но весьма сложный и многоуровневый. Но возможности использования стволовых клеток столь впечатляющи, что исследования в этой области и поиски доступного источника стволовых клеток будут продолжаться.

Допустимо ли клонирование человека в принципе? Какие последствия может иметь применение этого способа размножения?

Одно из вполне реальных последствий клонирования - нарушение соотношения полов в потомстве. Не секрет, что очень и очень многие семьи во многих странах хотели бы иметь скорее мальчика, чем девочку. Уже в настоящее время в Китае возможность пренатальной диагностики пола и меры по ограничению рождаемости привели к такому положению, что в некоторых районах среди детей наблюдается значительное преобладание мальчиков. Что будут делать эти мальчики, когда придет время заводить семью?

Другое негативное следствие широкого применения клонирования - снижение генетического разнообразия человека. Оно и так невелико - существенно меньше, чем, например, даже у таких малочисленных видов, как человекообразные обезьяны. Причина этого - резкое снижение численности вида, имевшее место не менее двух раз за последние 200 тыс. лет. Результат - большое количество наследственных заболеваний и дефектов, вызываемых переходом мутантных аллелей в гомозиготное состояние. Дальнейшее снижение разнообразия может поставить под угрозу существование человека как вида. Правда, справедливости ради следует сказать, что столь широкого распространения клонирования вряд ли следует ожидать даже в отдаленном будущем.

И, наконец, не следует забывать о тех последствиях, которые мы пока не в состоянии предусмотреть.

Практическая работа № 6

Тема: «Выявление антропогенных изменений в экосистемах своей местности»

Цель: выявить антропогенные изменения в экосистемах местности и оценить их последствия, развивать информационную исследовательскую компетентность обучающихся (поиск, анализ, отбор нужной информации, её преобразование).

Оборудование : тексты и карты-схемы территории к практической работе.

Ход работы

Рассмотреть карты-схемы территории Луганской области.

Выявить антропогенные изменения в экосистемах местности.

Дайте оценку этим источникам (степень опасности, частота воздействия, результаты)

Оценить последствия хозяйственной деятельности человека.

Сформулируйте вывод в соответствии с целью работы

Экологическая обстановка в Луганской области Состояние природной среды Луганской области определяется следующими факторами:

1. засушливый климат и маловодность;

2. интенсивная урбанизация территории, высокая степень концентрации промышленности и развития сельского хозяйства;

3. многообразие химического загрязнения природной среды под воздействием промышленных, сельскохозяйственных и хозяйственно-бытовых выбросов;

4. отсутствие комплексной системы природоохранных мероприятий, остаточный принцип финансирования и материально-технического обеспечения.

Длительное время воздействие этих факторов негативно повлияло на состояние природных экосистем и на условия жизни и здоровья человека. На территории Луганской области достаточно обособленно сосредоточились три типа перерабатывающей антропогенной деятельности: промышленно-производственная, сельскохозяйственная и рекреационная. Промышленно-производственная функция локализируется в южной части области на правобережье р. Северский Донец (Донецкий кряж), сельскохозяйственная охватывает северную зону области (Донецкая террасная равнина), а рекреационная функция сосредоточена в основном в долине Северского Донца.
Экологическая обстановка в промышленных регионах Луганской области
Луганщина – один из самых неблагоприятных по экологическим условиям регионов. На территории области расположено около 1500 предприятий и организаций угольной, металлургической, машиностроительной, химической и нефтехимической промышленности, энергетики. 123 предприятия используют в технологическом процессе около сорока тыс. тонн разнообразных сильнодействующих веществ. В атмосферу выбрасываются ежегодно около 700 тыс. тонн загрязненных веществ трехсот наименований, более трех четвертей их – не очищены. Высокий удельный вес промышленности в хозяйственном комплексе области, недостаточное оснащение предприятий пыле-, газоулавливающими устройствами привело к снижению в воздушном бассейне содержания кислорода и повышению количества токсических веществ, особенно в районе Лисичанско-Рубежанского, Алчевско-Стахановского, Краснолучско-Антрацитовского, Свердловско-Ровеньковского экономических узлов, где воздух перенасыщен сернокислыми газами, двуокисью азота, окисью углерода, фенолом, аммиаком, коксовым газом и т.п. Основные загрязнители воздуха на Луганщине – Алчевский металлургический комбинат, рубежанское ОАО "Краситель", ОАО "Лисичанская сода", северодонецкое ГПП "Обьединение Азот", Стахановский завод техуглерода, Алчевский и Стахановский коксохимические заводы. Пылегазоочистительное оборудование на них изношено либо устарело. Ядовитые газы уходят прямиком в небо. Большинство предприятий не имеет требуемых санитарно-защитных зон (т.е. люди не отселены из мест, где нарушена экология. Исключение – Алчевский меткомбинат и рубежанский "Краситель"). Наравне с промышленностью воздух отравляет автотранспорт. Предприятия, имеющие его (Стахановский завод ферросплавов, Алмазнянский метзавод), не имеет оборудования для контроля за содержанием вредных веществ в отработанных газах. Но есть на Луганщине в г. Северодонецке и уникальное предприятие – санитар экологии – СП "Интерсплав". На территории завода воздух чист, насыщен кислородом – дышится как в горах. Во всех цехах можно пройтись в туфлях и белой рубашке. Многие виды работ выполняют компьютеры, роботы, автоматика.

Луганск входит в число городов с самой неблагоприятной экологической обстановкой. Одним из загрязняющих элементом окружающей среды являются соли тяжелых металлов. Опасность, которую представляют тяжелые металлы для организма человека, оставляет далеко позади такие факторы, как радиоактивные, хим.удобрения, разливы нефти. Ввиду сложного состава эти отходы не всегда можно переработать так, чтобы таких отходов не было. Необходимо провести полный экологический анализ существующего производства, подобрать технологии, снижающие количество тяжелых металлов в отходах в десятки раз. Для этого достаточно немного реконструировать линию гальванического производства. А если централизовать гальваническое производство (иметь вместо 40 цехов 10), то вредных отходов практически не будет. Работать по мало- и безотходным технологиям будет для предприятия прибыльно. Состояние городских свалок напрямую влияет на эпидемиологическую обстановку населенных пунктов, подчас свалки начинают свое пагубное влияние на почву, подземные источники питьевой воды, реки, загрязняют воздух. Бытовые отходы Луганска вывозятся на полигон твердых бытовых отходов близ г. Александровска, где сложилось катастрофическое положение. В Алчевске такие крупные предприятия, как заводы крупнопанельного домостроения, железобетонных изделий, строительных материалов, не имеют площадей для размещения производственных и бытовых отходов. Тревогу вызывает состояние городских свалок, где отходы не сортируются. В городах добавилась проблема утилизации упаковок мелкоштучного товара, в огромных количествах завозимого челночным бизнесом. Просроченные продукты питания, попадающие к нам из-за рубежа, тоже считаются отходами, поэтому наносят двойной вред там, где сбываются.

На сравнительно небольшой территории Лисичанско-Рубежанского региона сосредоточены крупные промышленные предприятия химии, нефтехимии, приборостроения, вычислительной техники, угольной и стекольной промышленности, стройиндустрии. Рубежное, Северодонецк, Лисичанск входят в список городов с наибольшим уровнем загрязнения атмосферы, превышающим санитарные нормы в 3-50 раз. У жителей г. Рубежное, особенно у детей, угнетен иммунитет, немало врожденных уродств, невынашивания беременности, бронхиальной астмы, сахарного диабета, злокачественных новообразований, в 2-3.5 раза выше, чем на Украине, заболеваемость гипертонией и ишемической болезнью сердца, в 1,5-3 раза больше болезней органов пищеварения, "молоды" инфаркт миокарда и т.п. У значительного числа рабочих химического производства выявлены повреждения в периферической нервной системе.

Практическая работа № 7

Тема: Составление схем передачи веществ и энергии (цепей питания).

Цель: сформировать знания о цепях и сетях питания, о правиле экологической пирамиды, научиться составлять схемы передачи веществ и энергии.

Оборудование: рисунки различных биоценозов, таблицы, схемы пищевых цепей в разных экосистемах.

Ход работы

Задание 1. Изучите краткие теоретические сведения

Пищевая (трофическая) цепь - ряд взаимоотношений между группами организмов (растений ,животных , грибов и микроорганизмов ) при котором происходит перенос энергии путём поедания одних особей другими.

Организмы последующего звена поедают организмы предыдущего звена, и таким образом осуществляется цепной перенос энергии и вещества , лежащий в основе круговорота веществ в природе . При каждом переносе от звена к звену теряется большая часть (до 80–90 %) потенциальной энергии , рассеивающейся в виде тепла . По этой причине число звеньев (видов) в цепи питания ограничено и не превышает обычно 4–5.

Правило 10% (закон Линдемана) - это правило экологической пирамиды. Оно гласит: На каждое последующее звено пищевой цепи поступает только 10% энергии (массы), накопленной предыдущим звеном.Применяется так: у нас есть какая-то пищевая цепочка:трава – кузнечики – лягушка – цапля . И вопрос " Сколько травы было съедено на лугу, если прибавка в весе цапли, которая питалась лягушками на этом лугу, составила 1 кг? "(при этом имеется в виду, что ничем другим она не питалась, а лягушки ели только кузнечиков, а кузнечики только эту травку). Получается, что этот 1 кг и есть 10% от общей массы лягушек, значит, их масса равна была 10кг, тогда масса кузнечиков-100 кг, а масса съеденной травы составила целую тонну.

Задание 2. Из предложенного списка живых организмов составь цепи питания:

трава, ягодный кустарник, муха, синица, лягушка, уж, заяц, волк, бактерии гниения, комар, кузнечик.

Задание 3.

1.Рассмотреть рисунок, представленный ниже. Распределите номера, которыми обозначены организмы:

1) в соответствии с принадлежностью организма к соответствующему трофическому уровню:

продуценты -________

консументы – _______

редуценты –________

2) в соответствии с биологической ролью организмов в сообществе:

Жертва - ______________ Хищник - _______________

Задание № 4. Сравните две цепи питания, определите черты сходства и различия.

Клевер - кролик - волк

Растительный опад – дождевой червь – черный дрозд – ястреб - перепелятник

Вывод

Практическая работа № 9

Тема: Решение экологических задач

Цель: создать условия для формирования умений решать простейшие экологические задачи.

Ход работы.

Самостоятельное решение задач.

Задача №1. Зная правило десяти процентов, рассчитайте, сколько нужно травы, чтобы вырос один орел весом 5 кг (пищевая цепь: трава – заяц – орел). Условно принимайте, что на каждом трофическом уровне всегда поедаются только представители предыдущего уровня.

Задача №2. За год 1 м 2 площади агроценоза дает 800г сухой биомассы. Сколько гектаров окультуренных посевов необходимо, чтобы прокормить взрослого человека массой 70 кг (из них 63% составляет вода)?

Задача №3. Используя правило экологической пирамиды, определите, какая площадь (га)

Биоценоза может прокормить одну особ. Последнего звена в цепи питания:

А) планктон – синий кит (100т)

Б) планктон – рыба – тюлень (300 кг)

60% массы данных организмов составляет вода.

Биопродуктивность планктона - 600 г на м 2

Практическая работа №8

Тема: Сравнительная характеристика природных экосистем и агроэкосистем своей местности.

Цель: выявить черты сходства и различия естественных и искусственных экосистем.

Оборудование и материалы: фотографии, статьи различных экосистем и агроэкосистем.

Ход работы

1. Дать оценку движущим силам, формирующим природные и агроэкосистемы.

Движущие силы	Природная экосистема	Агроэкосистема
Естественный отбор
Искусственный отбор

· Действует на экосистему

· Не действует на экосистему

· Действие направленно на достижение максимальной продуктивности

· Действие на экосистему минимально

2. Оценить некоторые количественные характеристики экосистем.

	Природная экосистема	Агроэкосистема
Видовой состав
Продуктивность

3. Сравнить природную экосистему и агроценоз, выбирая правильные характеристики из предложенных вариантов .

Общие характеристики

Характерно только для

природной экосистемы

Характерно только для

агроэкосистемы

Наличие в цепях питания редуцентов

Экосистема устойчива во времени без вмешательства человека

Наличие в цепях питания продуцентов

Наличие в цепях питания консументов

Часть энергии или химических веществ может искусственно вносится человеком

Основной источник энергии – Солнце

Обязательным элементом цепей питания является человек

Экосистема быстро разрушается без вмешательства человека

Человек слабо влияет на круговорот веществ

Неорганические вещества извлекаются продуцентами из почвы, удаляются из экосистемы

Характеризуется многообразие экологических ниш

4. Сделайте вывод о сходстве и различии природных экосистем и агроэкосистем

Практическая работа № 10

Тема: «Анализ и оценка последствий собственной деятельности в окружающей среде,

Глобальных экологических проблем и путей их решения»

Цель: познакомить учащихся с последствиями хозяйственной деятельности человека в окружающей среде.

Оборудование и материалы: фотографии, статьи о различных глобальных экологических проблемах

Заполните таблицу:

Экологические проблемы	Причины	Пути решения экологических проблем

Сформулируйте вывод. Ответить на вопрос: Какие экологические проблемы, по вашему мнению наиболее серьезные и требуют немедленного решения? Почему?

1.Загрязнение атмосферы

Загрязнение атмосферы – экологическая проблема, не понаслышке знакомая жителям абсолютно всех уголков земли. Особенно остро её ощущают представители городов, в которых функционируют предприятия чёрной и цветной металлургии, энергетики, химической, нефтехимической, строительной и целлюлозно-бумажной промышленности. В некоторых городах атмосферу также сильно отравляют автотранспорт и котельные. Всё это примеры антропогенного загрязнения воздуха. Что же касается естественных источников химических элементов, загрязняющих атмосферу, то к ним относятся лесные пожары, извержения вулканов, ветровые эрозии (развеивание почв и частиц горных пород), распространение пыльцы, испарения органических соединений и естественная радиация.

Последствия загрязнения атмосферы . Атмосферное загрязнение воздуха отрицательно сказывается на здоровье человека, способствуя развитию сердечных и лёгочных заболеваний (в частности, бронхита). Кроме того, такие загрязнители атмосферы как озон, оксиды азота и диоксид серы разрушают естественные экосистемы, уничтожая растения и вызывая смерть живых существ (в частности, речной рыбы).

Глобальную экологическую проблему загрязнения атмосферы, по словам учёных и представителей власти, можно решить следующими путями:

ограничение роста численности населения;

сокращение объёмов использования энергии;

повышение энергоэффективности;

уменьшение отходов;

переход на экологически чистые возобновляемые источники энергии;

очистка воздуха на особо загрязнённых территориях.

2. Глобальное потепление

Причины глобального потепления . В течение XX века средняя температура на земле выросла на 0,5 – 1C. Главной причиной глобального потепления считается повышение концентрации углекислого газа в атмосфере вследствие увеличения объёмов сжигаемого людьми ископаемого топлива (уголь, нефть и их производные). Другими предпосылками глобального потепления являются перенаселение планеты, сокращение площади лесных массивов, истощение озонового слоя и замусоривание. Однако не все экологи возлагают ответственность за повышение среднегодовых температур целиком на антропогенную деятельность. Некоторые считают, что глобальному потеплению способствует и естественное увеличение численности океанического планктона, приводящее к повышению концентрации всё того же углекислого газа в атмосфере.

Последствия парникового эффекта. Если температура в течение XXI века увеличится ещё на 1 C – 3,5 C, как прогнозируют учёные, последствия будут весьма печальными:

поднимется уровень мирового океана (вследствие таяния полярных льдов), возрастёт количество засух и усилится процесс опустынивания земель,

исчезнут многие виды растений и животных, приспособленные к существованию в узком диапазоне температур и влажности,

участятся ураганы.

Решение экологической проблемы . Замедлить процесс глобального потепления, по словам экологов, помогут следующие меры:

повышение цен на ископаемые виды топлива,

замена ископаемого топлива экологически чистым (солнечная энергия, энергия ветра и морских течений),

развитие энергосберегающих и безотходных технологий,

налогообложение выбросов в окружающую среду,

минимизация потерь метана во время его добычи, транспортировки по трубопроводам, распределения в городах и сёлах и применения на станциях теплоснабжения и электростанциях,

внедрение технологий поглощения и связывания углекислого газа,

посадка деревьев,

уменьшение размеров семей,

экологическое просвещение,

применение фитомелиорации в сельском хозяйстве.

3. Загрязнение воды

Причины экологической проблемы . Главными загрязнителями гидросферы на сегодняшний день являются нефть и нефтепродукты. В воды мирового океана эти вещества проникают в результате крушения танкеров и регулярных сбросов сточных вод промышленными предприятиями. Помимо антропогенных нефтепродуктов, индустриальные и бытовые объекты загрязняют гидросферу тяжёлыми металлами и сложными органическими соединениями. Лидерами по отравлению вод мирового океана минеральными веществами и биогенными элементами признаются сельское хозяйство и пищевая промышленность. Не обходит стороной гидросферу и такая глобальная экологическая проблема как радиоактивное загрязнение. Предпосылкой её формирования послужило захоронение в водах мирового океана радиоактивных отходов. Многие державы, обладающие развитой атомной промышленностью и атомным флотом, с 49 по 70-й годы XX века целенаправленно складировали в моря и океаны вредные радиоактивные вещества. В местах захоронения радиоактивных контейнеров нередко и сегодня зашкаливает уровень цезия. Воды морей и океанов обогащаются радиацией и в результате подводных и надводных ядерных взрывов.

Последствия радиоактивного загрязнения воды . Нефтяное загрязнение гидросферы приводит к разрушению естественной среды обитания сотен представителей океанической флоры и фауны, гибели планктона, морских птиц и млекопитающих. Для здоровья человека отравление вод мирового океана также представляет серьёзную опасность: «заражённая» радиацией рыба и прочие морепродукты могут запросто попасть к нему на стол.

Практическая работа № 11

Тема: «Анализ и оценка различных гипотез возникновения жизни на Земле»

Цель: научиться анализировать и давать оценку различным гипотезам о происхождении жизни на Земле, аргументировать свой ответ.

Оборудование и материалы: фотографии, рисунки научные статьи о различных гипотезах происхождения жизни на Земле.

Ход работы:

1. Креационизм.

Согласно этой теории жизнь возникла в результате какого-то сверхъестественного события в прошлом. Ее придерживаются последователи почти всех наиболее распространенных религиозных учений. Традиционное иудейско-христианское представление о сотворении мира, изложенное в Книге Бытия, вызывало и продолжает вызывать споры. Хотя все христиане признают, что Библия - это завет Господа людям, по вопросу о длине «дня», упоминавшегося в Книге Бытия, существуют разногласия. Некоторые считают, что мир и все населяющие его организмы были созданы за 6 дней по 24 часа. Другие христиане не относятся к Библии как к научной книге и считают, что в Книге Бытия изложено в понятной для людей форме теологическое откровение о сотворении всех живых существ всемогущим Творцом. Процесс божественного сотворения мира мыслится как имевший место лишь однажды и потому недоступный для наблюдения. Этого достаточно, чтобы вынести всю концепцию божественного сотворения за рамки научного исследования. Наука занимается только теми явлениями, которые поддаются наблюдению, а потому она никогда не будет в состоянии ни доказать, ни опровергнуть эту концепцию.

2. Теория стационарного состояния.

Согласно этой теории, Земля никогда не возникала, а существовала вечно; она всегда способна поддерживать жизнь, а если и изменялась, то очень мало; виды тоже существовали всегда. Современные методы датирования дают все более высокие оценки возраста Земли, что позволяет сторонникам теории стационарного состояния полагать, что Земля и виды существовали всегда. У каждого вида есть две возможности - либо изменение численности, либо вымирание. Сторонники этой теории не признают, что наличие или отсутствие определенных ископаемых остатков может указывать на время появления или вымирания того или иного вида, и приводят в качестве примера представителя кистеперых рыб - латимерию. По палеонтологическим данным, кистеперые вымерли около 70 млн. лет назад. Однако это заключение пришлось пересмотреть, когда в районе Мадагаскара были найдены живые представители кистеперых. Сторонники теории стационарного состояния утверждают, что, только изучая ныне живущие виды и сравнивая их с ископаемыми остатками, можно делать вывод о вымирании, да и то он может оказаться неверным. Внезапное появление какого-либо ископаемого вида в определенном пласте объясняется увеличением численности его популяции или перемещением в места, благоприятные для сохранения остатков.

3. Теория панспермии.

Эта теория не предлагает никакого механизма для объяснения первичного возникновения жизни, а выдвигает идею о ее внеземном происхождении. Поэтому ее нельзя считать теорией возникновения жизни как таковой; она просто переносит проблему в какое-то другое место во Вселенной. Гипотеза была выдвинута Ю. Либихом и Г. Рихтером в середине XIX века. Согласно гипотезе панспермии жизнь существует вечно и переносится с планеты на планету метеоритами. Простейшие организмы или их споры («семена жизни»), попадая на новую планету и найдя здесь благоприятные условия, размножаются, давая начало эволюции от простейших форм к сложным. Возможно, что жизнь на Земле возникла из одной едидственной колонии микроорганизмов, заброшенных из космоса. Для обоснования этой теории используются многократные появления НЛО, наскальные изображения предметов, похожих на ракеты и «космонавтов», а также сообщения якобы о встречах с инопланетянами. При изучении материалов метеоритов и комет в них были обнаружены многие «предшественники живого» - такие вещества, как цианогены, синильная кислота и органические соединения, которые, возможно, сыграли роль «семян», падавших на голую Землю. Сторонниками этой гипотезы были лауреаты Нобелевской премии Ф. Крик, Л. Оргел. Ф. Крик основывался на двух косвенных доказательствах:

Универсальности генетического кода ;

Необходимости для нормального метаболизма всех живых существ молибдена, который встречается сейчас на планете крайне редко.

Но если жизнь возникла не на Земле, то как она возникла вне ее?

4. Физические гипотезы.

В основе физических гипотез лежит признание коренных отличий живого вещества от неживого. Рассмотрим гипотезу происхождения жизни, выдвинутую в 30-е годы XX века В. И. Вернадским. Взгляды на сущность жизни привели Вернадского к выводу, что она появилась на Земле в форме биосферы. Коренные, фундаментальные особенности живого вещества требуют для его возникновения не химических, а физических процессов. Это должна быть своеобразная катастрофа, потрясение самих основ мироздания. В соответствии с распространенными в 30-х годах XX века гипотезами образования Луны в результате отрыва от Земли вещества, заполнявшего ранее Тихоокеанскую впадину, Вернадский предположил, что этот процесс мог вызвать то спиральное, вихревое движение земного вещества, которое больше не повторилось. Вернадский происхождение жизни осмысливал в тех же масштабах и интервалах времени, что и возникновение самой Вселенной. При катастрофе условия внезапно меняются, и из протоматерии возникают живая и неживая материя.

5. Химические гипотезы.

Эта группа гипотез основывается на химической основе жизни и связывает ее происхождение с историей Земли. Рассмотрим некоторые гипотезы этой группы.

У истоков истории химических гипотез стояли воззрения Э. Геккеля. Геккель считал, что сначала под действием химических и физических причин появились соединения углерода. Эти вещества представляли собой не растворы, а взвеси маленьких комочков. Первичные комочки были способны к накоплению разных веществ и росту, за которым следовало деление. Затем появилась безъядерная клетка - исходная форма для всех живых существ на Земле.

Определенным этапом в развитии химических гипотез абиогенеза стала концепция А. И. Опарина, выдвинутая им в 1922-1924 гг. XX века. Гипотеза Опарина представляет собой синтез дарвинизма с биохимией. По Опарину, наследственность стала следствием отбора. В гипотезе Опарина желаемое выдастся за действительное. Сначала нее особенности жизни сводятся к обмену веществ, а затем его моделирование объявляется решенном загадки возникновения жизни.

Гипотеза Дж. Берпапа предполагает, что абиогенно возникшие небольшие молекулы нуклеиновых кислот из нескольких нуклеотидов могли сразу же соединяться с теми аминокислотами, которые они кодируют. В этой гипотезе первичная живая система видится как биохимическая жизнь без организмов, осуществляющая самовоспроизведение и обмен веществ. Организмы же, по Дж. Берналу, появляются вторично, в ходе обособления отдельных участков такой биохимической жизни с помощью мембран.

В качестве последней химической гипотезы возникновения жизни на нашей планете рассмотрим гипотезу Г. В. Войткевича, выдвинутую в 1988 году. Согласно этой гипотезе, возникновение органических веществ переносится в космическое пространство. В специфических условиях космоса идет синтез органических веществ (многочисленные органические вещества найдены в метеоритах - углеводы, углеводороды, азотистые основания, аминокислоты, жирные кислоты и др.). Не исключено, что в космических просторах могли образоваться нуклеотиды и даже молекулы ДНК. Однако, по мнению Войткевича, химическая эволюция на большинстве планет Солнечной системы оказалась замороженной и продолжилась лишь на Земле, найдя там подходящие условия. При охлаждении и конденсации газовой туманности на первичной Земле оказался весь набор органических соединений. В этих условиях живое вещество появилось и конденсировалось вокруг возникших абиогенно молекул ДНК. Итак, по гипотезе Войткевича первоначально появилась жизнь биохимическая, а в ходе ее эволюции появились отдельные организмы.

2. Заполните таблицу:

Название теории (гипотезы)	Суть теории (гипотезы)	Доказательства
Креационизм
Теория стационарного состояния
Теория панспермии
Физические гипотезы
Химические гипотезы

3.Сформулируйте вывод . Ответь на вопрос: Дайте свою оценку различным гипотезам о происхождении жизни на Земле. Укажите ту точку зрения на проблему, которую вы разделяете. Аргументируйте свой ответ.

Лабораторная работа № 12

Тема: «Анализ и оценка различных гипотез происхождения человека»

Цель: познакомить с различными гипотезами происхождения человека.

Оборудование и материалы: фотографии, рисунки научные статьи о различных гипотезах происхождения человека.

Ход работы.

Изучите теоретические сведения.

Теория творения (креационизм).

Суть теории творения в том, что человека создал бог или боги. Это теория одна из самых ранних. У разных народов возникли на этот счёт свои мифы и легенды.

Например, по месопотамским мифам боги под предводительством Мардука убили своих прежних правителей, кровь смешали с глиной, и из этой глины возник первый человек.

По взглядам индусов в мире властвовал Триумвират - Шива, Кришна и Вишну, которые и положили начало человечеству.

Наиболее распространенны в мире христианские взгляды, связанные с божественным творением Земли и всего живого на Земле за 6 дней. В шестой день был создан первый человек Адам, а потом из ребра – первая женщина Ева. От них и пошли люди.

Согласно этой теории:

никакие новые виды не появляются постепенно;

мутации вредны для сложных организмов, не приводят ни к чему новому;

цивилизация возникает одновременно с человеком, сложная с самого начала;

речь возникает одновременно с человеком.

Теория внешнего вмешательства.

Согласно этой теории появление людей на Земле, так или иначе, связано с деятельностью иных цивилизаций. То есть люди являются прямыми потомками инопланетян, высадившихся на Землю в доисторическое время.

Более сложные варианты этой теории предполагают:

скрещивание иномирян с предками людей

порождение человека разумного методами генной инженерии

эволюционное развитие земной жизни и разума по программе, изначально заложенной внеземным сверхразумом

В большом количестве литературы на эту тему упоминаются, в частности, цивилизации с планетной системы Сириуса, из созвездий весов, Скорпиона, Девы как прародители или производители землян. Многие сообщения подчёркивают, что земляне – плод неудавшихся экспериментов, причём уже не первый раз этот «подпорченный» плод уничтожали, поэтому не исключается, а скорее, предполагается, и на сей раз гибель всего человечества.

Теория пространственных аномалий.

Последователи данной теории трактуют антропогенез как элемент развития устойчивой пространственной аномалии – гуманоидной триады «Материя – Энергия – Аура», характерный для многих планет Земной Вселенной. То есть в гуманоидных вселенных на большинстве пригодных для жизни планет биосфера развивается по одному пути, запрограммированному на уровне Ауры – информационной субстанции. При наличии благоприятных условий этот путь приводит к возникновению гуманоидного разума земного типа. Эта теория признаёт существование определённой программы развития жизни и разума, которая на ряду со случайными факторами управляет эволюцией.

Эволюционная теория.

В теорию эволюционного развития живых организмов, в том числе и антропогенеза, большой вклад внесли Карл Линней, Жан Батист Ламарки Чарлз Дарвин, который обобщил труды своих предшественников. Эволюционная теория предполагает, что ближайшим общим предком человека и человекообразных обезьян была группа древесных обезьян (дриопитеков), обитавших 25-30 млн. лет назад. Под влиянием внешних факторов и естественного отбора происходило их постепенное видоизменение. Примерно 25 млн. лет назад произошло разделение дриопитеков на две ветви, которые в дальнейшем привели к возникновению двух семейств: понгид (гиббон, горилла, орангутанг, шимпанзе) и гоминид, давших начало возникновению человека. Объединить человека и высших обезьян – смелый шаг. Остаётся только поражаться смелости и прозорливости Карла Линнея , основателя научной систематики, который в своей «Системе природы» в 10 издании описал в роде Homo (человек), кроме человека разумного, виды человек лесной (Homo sylvestris) и Человек пещерный (Homo troglodutes) под которыми подразумевал, по-видимому, шимпанзе и орангутанга. Но Карл Линней говорил лишь о сходстве, но не о родстве. Ж.Б.Ламарк ещё в начале 19 в. Высказал предположение о родстве человека и орангутанга, сопроводив его спасительной оговоркой: «Вот каким могло бы выглядеть происхождение человека, если бы оно не было иным». Но эволюционная теория Ламарка успеха не имела.

Лишь в 1859 г. Ч.Дарвин в конце своего труда "Происхождение человека"отметил, что «свет будет пролит на происхождение человека и его историю».Одна эта фраза вызвала и взрыв негодования церковнослужителей, и первые по настоящему научные исследования эволюции человека. За последние 100 лет после Ч.Дарвина антропогенез усиленно изучали. Детально исследовали анатомию ныне живущих обезьян, и нашли многочисленные ископаемые останки предполагаемых предков человека. Вроде бы родословная рода Homo стала известна в деталях. Однако многие предлагаемые доказательства оказались неточными и ошибочными. Лишь во второй половине 20 века в изучении происхождения человека, произошла настоящая революция. Для этого имелись три причины.

В последние годы велись и ведутся массовые раскопки, особенно в Экваториальной Африке. Это привело к открытию множества древних обезьян и древних людей.

Разработаны надёжные методы определения возраста горных пород (а значит и находящихся в них останков). Эти методы основаны на анализе радиоактивных изотопов. В результате выяснилось, что человеческий род древнее на сотни тысяч лет, чем предполагали.

Близость генов и обезьян стала исследоваться методами молекулярной генетики. Количественный анализ сходства генов и белков позволил по иному оценить их родство.

2. Заполните таблицу:

	Название теории (гипотезы)	Суть теории (гипотезы)
	Теория творения
	Теория внешнего вмешательства
	Теория пространственных аномалий
	Эволюционная теория.

3.Сформулируйте вывод . Ответь на вопрос: Дайте свою оценку различным гипотезам о происхождении жизни на человека.

Практическая работа 4 по биологии 10. Строение спороносящего папоротника. Строение хвои и шишек хвойных

Лабораторная работа № 1

Правила оформления лабораторной работы

Вариант № 1

Лабораторная работа № 3

Лабораторная работа № 4

Задание № 1 Изучить строение клеток кожицы лука

Задание № 2 Изучить строение клеток плоского эпителия полости рта человека

Лабораторная работа № 6

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 13