Сборник лабораторных работ по биологии

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.

    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

        1. 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 предметное стекло каплю раствора поваренной соли. Наблюдайте за изменением положения цитоплазмы.

          Фильтровальной бумагой удалите раствор поваренной соли. Капните на предметное стекло 2-3 капли воды. Наблюдайте за состоянием цитоплазмы.

          Объясните наблюдаемое явление. Ответьте на вопросы: куда двигалась вода (в клетки или из них) при помещении ткани в 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? Можно ли использовать раствор соли для уничтожения сорняков?

          Сделайте вывод по работе.

    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

      1. Измерьте рост каждого школьника в классе с точностью до сантиметра, округлив цифры. Например, если рост составляет 165,7 см, запишите, что рост - 166 см.

        Сгруппируйте полученные цифры, которые отличаются друг от друга на 5 см (150-155 см, 156-160 см и т. д.) и подсчитайте количество учеников, входящих в каждую группу. Полученные данные запишите:

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

      1. Постройте вариационный ряд изменчивости роста учеников, а также вариационную кривую, откладывая по горизонтальной оси рост учащихся в миллиметрах, а на вертикальной оси количество учащихся определенного роста.

        Вычислите средний рост учеников вашего класса путем деления суммы всех измерений на общее число измерений.

        Вычислите и отметьте на графике средний рост девочек и мальчиков.

    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.

    Лабораторная работа № 1.

    Тема. Определение каталитической активности ферментов.

    Цель: сформировать умение проводить опыты по определению каталитической активности ферментов, проводить наблюдение и объяснить полученные результаты.

    Оборудование: пробирки, пипетка, образец сырого мяса, сырого картофеля, варенного картофеля, 3% раствор перекиси водорода.

    Ход работы.

      Поместить:

      1. в 1 пробирку кусочек сырого мяса;

        во 2 пробирку – кусочек сырого картофеля;

        в 3 пробирку – кусочек варенного картофеля.

      Прилить в пробирки по 2-3 мл 3% перекиси водорода.

      Описать наблюдения и результаты опытов.

    Вывод: как вы думаете, почему не было реакции во всех пробирках?

    Практическая работа № 1.

    Тема . Решение задач по молекулярной биологии.

    Цель : на конкретных примерах закрепить знания по молекулярной биологии.

    Ход работы.

    Вариант 1.

    Задача.

    Ген со­дер­жит 1500 нук­лео­ти­дов. В одной из цепей со­дер­жит­ся 150 нук­лео­ти­дов А, 200 нук­лео­ти­дов Т, 250 нук­лео­ти­дов Г и 150 нук­лео­ти­дов Ц. Сколь­ко нук­лео­ти­дов каж­до­го вида будет в цепи ДНК, ко­ди­ру­ю­щей белок? Сколь­ко ами­но­кис­лот будет за­ко­ди­ро­ва­но дан­ным фраг­мен­том ДНК?

    Вариант 2.

    Задача.

    Из­вест­но, что все виды РНК син­те­зи­ру­ют­ся на ДНК-мат­ри­це. Фраг­мент мо­ле­ку­лы ДНК, на ко­то­ром син­те­зи­ру­ет­ся уча­сток тРНК, имеет сле­ду­ю­щую по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов ТТГ-ГАА-ААА-ЦГГ-АЦТ. Уста­но­ви­те нук­лео­тид­ную по­сле­до­ва­тель­ность участ­ка тРНК ко­то­рый син­те­зи­ру­ет­ся на дан­ном фраг­мен­те. Какой кодон иРНК будет со­от­вет­ство­вать цен­траль­но­му ан­ти­ко­до­ну этой тРНК? Какая ами­но­кис­ло­та будет транс­пор­ти­ро­вать­ся этой тРНК? Ответ по­яс­ни­те. Для ре­ше­ния за­да­ния ис­поль­зуй­те таб­ли­цу ге­не­ти­че­ско­го кода.

    Вариант 3.

    Задача.

    Белок со­сто­ит из 500 ами­но­кис­лот. Уста­но­ви­те, во сколь­ко раз мо­ле­ку­ляр­ная масса участ­ка гена, ко­ди­ру­ю­ще­го дан­ный белок, пре­вы­ша­ет мо­ле­ку­ляр­ную массу белка, если сред­няя мо­ле­ку­ляр­ная масса ами­но­кис­ло­ты – 110, а нук­лео­ти­да - 300. Ответ по­яс­ни­те.

    Вариант 4.

    Задача.

    В про­цес­се транс­ля­ции участ­во­ва­ло 30 мо­ле­кул тРНК. Опре­де­ли­те число ами­но­кис­лот, вхо­дя­щих в со­став син­те­зи­ру­е­мо­го белка, а также число три­пле­тов и нук­лео­ти­дов в гене, ко­то­рый ко­ди­ру­ет этот белок. По­яс­не­ние.

    Лабораторная работа № 2.

    Тема. Плазмолиз и деплазмолиз в клетках кожицы лука.

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

    Оборудование: микроскоп, предметные стекла, лук, раствор йода, солевой раствор, вода.

    Ход работы.

    1. Приготовить препарат кожицы лука, рассмотрите клетки под микроскопом. (Обратите внимание на расположение цитоплазмы относительно клеточной стенки.)

    2. Удалить с микропрепарата воду. Нанести на предметное стекло каплю раствора поваренной соли.

    3. Фильтровальной бумагой удалить раствор поваренной соли. Капнуть на предметное стекло 2-3 капли воды.

    4. Объяснить наблюдаемое явление:

    а) куда двигалась вода при помещении ткани в раствор соли?

    б) чем можно объяснить такое направление движения воды?

    в) куда двигалась вода при помещении ткани в воду?

    г) чем это объяснить?

    Вывод: как вы думаете, можно ли использовать раствор соли для уничтожения сорняков?

    Лабораторная работа № 3.

    Тема. Приготовление и описание микропрепаратов клеток растений.

    Цель: закрепить умения приготовления микропрепаратов клеток растений. Выявить различия в строении клеток разных тканей растений.

    Оборудование: микроскоп, предметные стекла, листья комнатных растений, листья элодеи.

    Ход работы.

    1. Приготовить микропрепарат кожицы листа комнатного растения.

    2. Рассмотреть микропрепарат на увеличении в 400 раз. Зарисовать и сделать необходимые подписи увиденных органоидов.

    3. Приготовить микропрепарат листа элодеи.

    4. Рассмотреть микропрепарат на увеличении в 400 раз. Зарисовать и сделать необходимые подписи увиденных органоидов.

    5. Заполнить таблицу.

    Покровная ткань

    Основная ткань

    Оболочка

    Цитоплазма

    Пластиды

    Вывод: почему клетки разных тканей растений имеют разное строение?

    Лабораторная работа № 4.

    Тема. Изучение клеток дрожжей под микроскопом.

    Цель: выявить особе6нности строение клеток дрожжей под микроскопом.

    Оборудование: микроскоп, предметные стекла, покровные стекла, пипетка, вода, культура дрожжей.

    Ход работы.

      На предметное стекло нанести каплю воды.

      Пользуясь препаровальной иглой, поместить маленький кусочек дрожжей.

      Всё тщательно перемешать.

      Накрыть препарат покровным стеклом.

      Рассмотреть микропрепарат на увеличении в 400 раз.

    Вывод: почему дрожжи нельзя назвать бактериями?

    Лабораторная работа № 5.

    Тема. Наблюдение клеток растений, животных, бактерий под микроскопом, их изучение и описание.

    Цель: закрепить умения приготовления микропрепаратов клеток растений и животных. Выявить различия в строении клеток разных царств живого.

    Оборудование: микроскоп, предметные стекла, листья комнатных растений, вода с инфузориями.

    Ход работы.

      Приготовить микропрепарат растительных клеток.

      Приготовить микропрепарат культуры инфузорий.

      Зарисовать клетку и подписать, обнаруженные органоиды.

      Рассмотреть готовый микропрепарат бактериальной клетки.

      Зарисовать клетку, сделать необходимые подписи.

    Вывод: почему организмы, клетки которых рассмотрели, относят к разным царствам?

    Практическая работа № 2.

    Тема. Сравнение строения клеток растений, грибов и бактерий.

    Цель: находить особенности в строении клеток различных организмов, сравнивать их между собой.

    Ход работы.

    1. Рассмотреть строение прокариотической клетки.

    2. Рассмотреть строение эукариотической клетки.

    3. Заполнить таблицу.

    Прокариотическая клетка

    Эукариотическая клетка

    Растительная

    Животная

    3.Митохондрии

    4.Пластиды

    5. Вакуоль

    6. Оболочка

    7. Жгутики

    Вывод: каковы причины различия и сходства в строении клеток разных организмов?

    Практическая работа №3.

    Тема . Сравнение процессов фотосинтеза и хемосинтеза.

    Цель : выявить черты сходства и различия процессов фотосинтеза и хемосинтеза.

    Ход работы.

      Дать определение процесса фотосинтеза.

      Дать определение процесса хемосинтеза.

      Заполнить таблицу.

    Сравнение процессов

    Признаки

    Фотосинтез

    Хемосинтез

    Организмы

    Используемые продукты

    Этапы процесса

    Необходимые в-ва

    Место протекания процессов

    Конечные продукты

    Химические реакции

    Кол-во затраченной энергии

    Вывод: при каких условиях на Земле может хемосинтез полностью замениться фотосинтезом?

    Практическая работа №4.

    Тема . Сравнение процессов брожения и дыхания.

    Цель : выявить черты сходства и различия в процессах брожения и дыхания.

    Ход работы.

      Дать определение процесса брожения

      Дать определение процесса дыхания.

      Заполнить таблицу.

    Сравнение процессов

    Признаки

    Брожение

    Организмы

    Используемые продукты

    Этапы процесса

    Необходимые в-ва

    Место протекания процессов

    Конечные продукты

    Химические реакции

    Кол-во энергии

    Вывод: как и при каких условиях, гликолиз может преобладать над аэробным процессом?

    Лабораторная работа № 6.

    Тема. Изучение хромосом на готовых микропрепаратах.

    Цель: закрепить умения работать с микроскопом, рассмотреть готовые микропрепараты «Полихетные хромосомы», выявить разницу в кариотипах разных видов.

    Оборудование: микроскоп, готовый микропрепарат «Полихетные хромосомы», фотографии кариотипов разных видов хомяков.

    Ход работы.

      Настроить микроскоп.

      Рассмотреть микропрепарат «Полихетные хромосомы» на увеличении в 400 раз.

      Зарисовать и сделать необходимые подписи для объяснения рисунка.

      Рассмотреть фотографии кариотипов разных видов хомяков.

    а) определите число хромосом в диплоидном наборе для каждого вида;

    б) вырежьте из копий хромосомы каждого вида;

    в) найдите пару каждой хромосоме (хромосому с таким же расположением центромеры и такой же длинной плеч);

    г) найдите Х и Y хромосомы.

      Сравните кариотипы разных видов хомяков.

    Вывод: почему данные животные относятся к разным видам?

    Лабораторная работа № 7.

    Тема . Изучение фаз митоза в клетках корешка лука.

    Цель : на приготовленном препарате определить фазы митотического деления.

    Оборудование : микроскоп, предметные стекла, скальпель, проросшая луковица.

    Ход работы .

      Приготовить микропрепарат корня лука:

    а) Отрезать самый кончик - 0,5-0,7 см.

    б) Положить на предметное стекло.

    в) Окрасить препарат метиленовым синим.

    г) Накрыть покровным стеклом.

    д) Надавить препаровальной иглой на покровное стекло (препарат называется давленным).

      На увеличении в 400 раз рассмотреть полученный препарат.

      Зарисовать и сделать необходимые подписи для объяснения рисунка.

      Подписать обнаруженные фазы деления.

    Вывод: какие клетки вступают в деление и какие получаются в результате него?

    Практическая работа № 5.

    Тема . Сравнение процессов митоза и мейоза.

    Цель : выявить черты сходства и различия в процессах митоза и мейоза.

    Ход работы.

      Дать определение процесса митоз.

      Дать определение процесса мейоз.

      Заполнить таблицу.

    Сравнение процессов деления клеток.

    Признаки

    Клетки, приступающие к делению (кол-во хромосом)

    Фазы деления

    Дочерние клетки (кол-во хромосом)

    Биологический смысл

    Вывод : как вы считаете, любая клетка может делиться и митозом и мейозом?

    Практическая работа № 6.

    Тема . Сравнение процессов развития половых клеток у растений и животных.

    Цель : выявить черты сходства и различия в процессах развития половых клеток у растений и животных.

    Ход работы.

      Дать определение половых клеток.

      Заполнить таблицу.

    Сравнение процессов

    Признаки

    Растения

    Животные

    Название половых клеток

    Исходные клетки

    Основные фазы гаметогенеза

    Тип клеточного деления

    Дочерние клетки

    (название)

    Дочерние клетки

    (хромосомный набор)

    Биологический смысл

    Вывод : о чем говорят сходства в процессах развития половых клеток у растений и животных?

    Практическая работа № 7.

    Тема . Сравнение процессов бесполого и полового размножения.

    Цель : выявить черты сходства и различия в процессах бесполого и полового размножения.

    Ход работы.

                  Дать определение процесса бесполого размножения.

                  Дать определение процесса полового размножения.

                  Заполнить таблицу.

    Сравнение процессов размножения

    Признаки

    Бесполое

    Родители

    Клетки, участвующие в процессе

    Кол-во гибридов

    Время получения поколения

    Биологический смысл

    Примеры в растительном мире

    Примеры в животном мире

    Вывод : почему в процессе эволюции не исчез один из видов размножения?

    Практическая работа № 8.

    Тема . Сравнение процессов оплодотворения у цветковых растений и позвоночных животных.

    Цель : выявить черты сходства и различия в процессах оплодотворения у цветковых растений и позвоночных животных.

    Ход работы.

      Дать определение процесса оплодотворение.

      Дать определение двойного оплодотворения.

      Заполнить таблицу.

    Сравнение процессов

    Признаки

    Цветковые

    растения

    Позвоночные животные

    Название и строение женской гаметы

    Расположение женской гаметы

    Название и строение мужской гаметы

    Расположение мужской гаметы

    Место процесса

    Результат процесса

    Биологический смысл

    Вывод : Как вы считаете, у кого и почему процесс оплодотворения протекает сложнее?

    Практическая работа № 9.

    Тема . Составление схем скрещивания.

    Цель

    Ход работы.

    Вариант 1.

    Задача.

    Черная краска шерсти крупного рогатого скота определяется доминантным геном В, а красная – рецессивным – в. Каким будет потомство от скрещивания гомозиготной красной коровы с гомозиготным черным быком?

    Составьте схему скрещивания.

    Вариант 2.

    Задача.

    Вариант 3.

    Задача.

    Плоды томата бывают круглыми и грушевидными. Ген круглой формы доминирует. Каков будет внешний вид первого и второго поколений при скрещивании растения, гомозиготного по гену, определяющему круглую форму плодов, с растением, имеющие грушевидные плоды? Составьте схему скрещивания.

    Вариант 4.

    Задача.

    От серой крольчихи и серых кроликов было получено потомство: 503 серых и 137 белых крольчат. Какой цвет шерсти доминирует? Опишите генотипы родителей и потомков. Составьте схему скрещивания.

    Практическая работа № 10.

    Тема . Решение генетических задач на моногибридное и дигибридное скрещивание.

    Цель : на конкретных примерах закрепить знания по генетике.

    Ход работы.

    Вариант 1.

    Задача.

    Скрещивались высокорослые красноплодные (доминантные признаки) томаты, гетерозиготные по обоим признакам, с низкорос­лыми красноплодными томатами, гетерозиготными по второму при­знаку. В результате этого скрещивания получено 620 потомков. Сколько среди них будет гетерозигот по обоим признакам и сколько гомозигот по обоим признакам?

    Вариант 2.

    Задача.

    При скрещивании черных мышей с длинными ушами и ко­ричневых мышей с короткими ушами все потомство оказалось чер­ным с длинными ушами. В результате скрещивания этого потомства между собой получили 144 мышонка. Определить генотипы потом­ства и количество мышат каждого полученного фенотипа.

    Вариант 3.

    Задача.

    При скрещивании чистопородных безухих овец белой масти с чистопородными черными овцами, имеющими длинные уши, в первом поколении получили белых овец с длинными ушами. Во вто­ром поколении получили 768 ягнят. Сколько ягнят в F 2 будут белыми и какая часть среди них окажется безухими?

    Вариант 4.

    Задача.

    У собак черный цвет шерсти доминирует над коричневым, а короткая шерсть - над длинной. Какой процент короткошерстных коричневых щенков можно ожидать от скрещивания двух гетерози­готных по обоим признакам собак?

    Практическая работа № 11.

    Тема . Решение генетических задач на неполное доминирование.

    Цель : на конкретных примерах закрепить знания по генетике.

    Ход работы.

    Вариант 1.

    Задача.

    Потомство лошадей белой и гнедой мастей всегда имеет золотисто-желтую окраску. У двух золотисто-желтых лошадей появляются жеребята: белый и гнедой. Какова вероятность появления таких жеребят, если известно, что белая масть доминирует над гнедой?

    Вариант 2.

    Задача.

    При скрещивании красноплодной и белоплодной земляники получены только розовые ягоды. Каковы генотипы исходных и гибридных форм, если известно, что ген красной окраски не полностью доминирует над геном белой окраски?

    Вариант 3.

    Задача.

    Голубые андалузские куры – это гетерозиготы, появляющиеся обычно при скрещивании белых и черных кур. Какое оперение будут иметь цыплята, полученные от скрещивания белых и андалузских кур?

    Вариант 4.

    Задача.

    Известно, что морские свинки могут быть белыми, темными и полутемными. Какое потомство появится от скрещивания двух полутемных свинок, если известно, что ген темной окраски – ген неполного доминирования?

    Практическая работа № 12.

    Тема . Решение генетических задач на сцепленное наследование.

    Цель : на конкретных примерах закрепить знания по генетике.

    Ход работы.

    Вариант 1. Задача.

    Скрестили самцов мух дрозофил с серым телом и нормальными крыльями с самками с чёрным телом и укороченными крыльями. Все гибриды первого поколения были с серым телом и нормальными крыльями. При скрещивании полученных гибридов между собой появилось 75 % особей с серым телом и нормальными крыльями и 25 % с чёрным телом и укороченными крыльями. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей и потомства F1 и F2. Объясните характер наследования признака и полученные результаты.

    Вариант 2. Задача.

    При скре­щи­ва­нии растения ар­бу­за с длин­ны­ми полосатыми пло­да­ми с растением, име­ю­щим круглые зелёные плоды, в потом­стве получили рас­те­ния с длин­ны­ми зелёными и круг­лы­ми зелёными плодами. При скре­щи­ва­нии такого же ар­бу­за с длин­ны­ми полосатыми пло­да­ми с растением, име­ю­щим круглые по­ло­са­тые плоды, всё потом­ство имело круг­лые полосатые плоды. Со­ставь­те схему каж­до­го скрещивания. Опре­де­ли­те генотипы ро­ди­те­лей и потомства. Как на­зы­ва­ет­ся такое скре­щи­ва­ние и для чего оно проводится?

    Вариант 3. Задача.

    При скре­щи­ва­нии белых кро­ли­ков с мох­на­той шерстью и чёрных кро­ли­ков с глад­кой шерстью по­лу­че­но потомство: 50% чёрных мох­на­тых и 50% чёрных гладких. При скре­щи­ва­нии других пар белых кро­ли­ков с мох­на­той шерстью и чёрных кро­ли­ков с глад­кой шерстью 50% потом­ства оказалось чёрными мох­на­ты­ми и 50% - бе­лы­ми мохнатыми. Со­ставь­те схему каж­до­го скрещивания. Опре­де­ли­те генотипы ро­ди­те­лей и потомства. Объясните, какой закон про­яв­ля­ет­ся в дан­ном случае.

    Вариант 4. Задача.

    Гомозиготную по обоим при­зна­кам серую (А) муху дро­зо­фи­лу с нор­маль­ны­ми кры­лья­ми (В) скре­сти­ли с чёрным (а) с за­ча­точ­ны­ми кры­лья­ми (в) самцом. От скре­щи­ва­ния было по­лу­че­но мно­го­чис­лен­ное потомство. Гены ука­зан­ных при­зна­ков сцеп­ле­ны и на­сле­ду­ют­ся вместе. Опре­де­ли­те ге­но­ти­пы и фе­но­ти­пы F1 и F2. Как про­изо­шло бы расщепление, если бы при­зна­ки не были сцеплены? Объ­яс­ни­те ответ.

    Практическая работа № 13.

    Тема . Решение генетических задач на наследование, сцепленное с полом

    Цель : на конкретных примерах закрепить знания по генетике.

    Ход работы.

    Вариант 1.

    Задача.

    Кошка с черепаховой окраской шерсти принесла котят серой, рыжей, и черепаховой окрасок. Определите, мог ли быть их отцом рыжий кот?

    Вариант 2.

    Задача.

    Мужчина, больной гемофилией, женился на здоровой женщине, отец которой страдал гемофилией. Определите вероятность рождения в этой семье здоровых детей. Рецессивный ген гемофилии находится в Х хромосоме.

    Вариант 3.

    Задача.

    От родителей с нормальным цветовым зрением родилось несколько детей с нормальным зрением и один мальчик – дальтоник. Чем это объяснить? Каковы генотипы родителей и всех детей? Рецессивный ген дальтонизма находится в Х хромосоме.

    Вариант 4.

    Задача.

    Рецессивный ген дальтонизма находится в Х хромосоме. Отец девушки страдает дальтонизмом, а мать, как и все ее предки, различает цвета нормально. Девушка выходит замуж за здорового юношу. Что можно сказать об их будущих сыновьях и дочках?

    Практическая работа № 14.

    Тема . Решение генетических задач на взаимодействие генов.

    Цель : на конкретных примерах закрепить знания по генетике.

    Ход работы.

    Вариант 1.

    Задача.

    Резус-отрицательная женщина со II группой крови имеет трех детей:

    1-й - резус-положительный с IV группой крови;

    2-й - резус-отрицательный с III группой крови;

    3-й - резус-положительный с I группой крови. Определить генотипы матери и отца этих детей.

    Вариант 2.

    Задача.

    Гетерозиготный резус-положительный мужчина с IV группой крови женится на резус-отрицательной женщине, имеющей II группу крови. Мать женщины имела I группу крови. Какое потомство можно ожидать от этого брака?

    Вариант 3.

    Задача.

    Круглолицая женщина со II группой крови выходит замуж за круглолицего мужчину с III группой крови. Известно, что мать женщины имела овальное лицо и I группу крови, отец мужчины - овальное лицо и IV группу крови, а мать мужчины - круглое лицо и I группу крови. Какое потомство можно ожидать от этого брака, если круглая форма лица доминирует над овальной?

    Вариант 4.

    Задача.

    У светловолосой женщины со II группой крови и темноволосого мужчины со II группой крови родился светловолосый сын с I группой крови. Определить генотипы родителей, если темные во­лосы - доминантный аутосомный признак.

    Лабораторная работа № 8.

    Тема . Построение вариационного ряда и вариационной кривой.

    Цель : познакомиться со статистическими закономерностями модификационной изменчивости, научиться строить вариационный ряд и график изменчивости изучаемого признака.

    Оборудование : комнатные растения, линейка.

    Ход работы .

      Рассмотрите полученное растение, напишите его название.

      Заполните таблицу

    Последовательность изменения значения признака (длинна листьев)

    Количество листьев

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

    Вывод: от чего зависит разнообразие одного признака? Какие факторы влияют на модификационную изменчивость?

    Практическая работа №15.

    Тема. Выявление источников мутагенов в окружающей среде.

    Цель : научиться определять источники мутагенов в быту.

    Оборудование: карта вводной теории, упаковки (пакет из-под молока, сухариков, сока по вариантам), таблица кодов пищевых добавок.

    Ход работы.

      Напишите название продукта.

      Рассмотреть внимательно этикетку продовольственного товара.

      Определить какие вещества входят в состав продукта.

      Выписать вещества, занесённые в список пищевых добавок.

    Вывод: Сделайте вывод о качестве продукта и степени опасности для человека.

    Приложение (практическая работа № 15)

    В 60-е и 70-е годы в нашей стране были созданы методические руководства по оценке потенциальной мутагенной опасности промышленных загрязнителей, пестицидов, правда, большая часть их получила правовую основу позже. Ясно, что в организм человека мутагены могут поступать не только с питьевой водой, но и с пищевыми продуктами. Тестирование продуктов питания на мутагенность привело к выявлению многих мутагенов: природных ингредиентов (флавоноиды, фураны, гидразины), пищевых контаминантов (пестициды, микотоксины) и мутагенных соединений, образующихся в процессе приготовления пищи. Этот список можно продолжить. Стало очевидным, что нельзя ограничиваться изучением мутагенных свойств отдельных веществ. Необходимо оценивать суммарное загрязнение всех компонентов окружающей среды.

    Опасные и запрещённые пищевые добавки!!! (по сведениям министерства здравоохранения Российской Федерации):

    Е 102; Е 104; Е 110; Е 120; Е 121; Е 122; Е 123; Е 124; Е 127; Е 128; Е 129; Е 131; Е 132; Е 133; Е 142; Е 151; Е 153; Е 154; Е 155; Е 173; Е 174; Е 175; Е 180;
    Е 214; Е 215; Е 216; Е 217; Е 219; Е 226; Е 227; Е 230; Е 231; Е 233; Е 236; Е 237; Е 238; Е 239; Е 240; Е 249 ... Е 252; Е 296; Е 320; Е 321; Е 620; Е 621; Е 627; Е 631; Е 635; Е 924 а-b; Е 926; Е 951; Е 952; Е 954; Е 957.

    Специалисты Роспотребнадзора так же считают опасными ещё группу добавок:

    Е102, Е110, Е120, Е124, Е127, Е129, Е155, Е180, Е201, Е220, Е222, Е223, Е224, Е228, Е233, Е242, Е270, Е400, Е401, Е402, Е403, Е404, Е405, Е501, Е502, Е503, Е620, Е636 и Е637. В список очень опасных занесены Е123, Е510, Е513 и Е527.

    Подозрительными названы добавки Е104, Е122, Е141, Е150, Е171, Е173, Е241 и Е477.

    Практическая работа № 16.

    Тема. Сравнительная характеристика пород (сортов).

    Цель : выявить черты сходства и различия в строении организмов разных сортов (пород).

    Ход работы.

      Рассмотреть предложенный материал (фотографии животных).

      Выявите черты сходства у особей разных сортов (пород) во внешнем строении:

      Выявите черты различий у особей разных сортов (пород) во внешнем строении:

    Вывод : Как вы считаете, различия у организмов только внешние или генетические тоже? Докажите свою точку зрения.

    Практическая работа № 17.

    Тема. Анализ, оценка этических аспектов развития некоторых исследований в биотехнологии.

    Цель : познакомиться с этическими аспектами развития некоторых исследований в биотехнологии и дать им оценку.

    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 параграфа).

    4. При каких условиях продукты, полученные из трансгенных организмов, могут считаться безопасными?

    5. Сделайте вывод:

    а) как лично вы относитесь к использованию тругсгенных продуктов?

    б) Хотите ли вы использовать продукты, полученные из трансгенных организмов в пищу? Почему?