МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ(ЗАНЯТИЙ) Специальность СПО 35.02.01.ОУДП. ПЗ ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО. (на базовом уровне) Дисциплина ОУДБ.09 Биология Курс обучения - 1 Форма обучения - очная

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Чебаркульский профессиональный техникум»

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ(ЗАНЯТИЙ)

Специальность СПО 35.02.01.ОУДП. ПЗ ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО.

(на базовом уровне)

Дисциплина ОУДБ.09 Биология

Курс обучения - 1
Форма обучения - очная

Чебаркуль, 2017г.

Рассмотрено и одобрено на заседании цикловой комиссии ЕНД

Протокол № __ от ________20__г.

Председатель ЦК

Составлено в соответствии с программой по дисциплине «Биология»

Разработчик:

СОДЕРЖАНИЕ

1. Пояснительная записка

2. Перечень практических работ

3. Инструктивно-методические указания по выполнению практических работ

Практическое занятие №1

Практическое занятие №2

Практическое занятие №3

Практическое занятие №4

Практическое занятие №5

Практическое занятие №6

Практическое занятие №7

Практическое занятие №8

Практическое занятие №9

4. Литература, информационное обеспечение

5. Критерии оценивания лабораторных и практических работ

1. Пояснительная записка

Методические рекомендации предназначены в качестве методического пособия при проведении практических работ (занятий), (далее -занятий) по дисциплине «Биология» для специальности СПО 35.02.01.ОУДП.ПЗ ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО.

Практические занятия проводятся после изучения соответствующих разделов и тем учебной дисциплины. Выполнение обучающимися практических работ позволяет им понять, где и когда изучаемые теоретические положения и практические умения могут быть использованы в будущей практической деятельности.

Целью практических работ является закрепление теоретических знаний и приобретение практических умений и навыков:

- получение веществ;

- демонстрация характерных реакций веществ;

- идентификация веществ и т.д.

Описания практических работ содержат:

-наименование работы;

-цель работы;

-дидактическое оснащение;

-краткие теоретические сведения;

-порядок проведения работы (инструкция), контрольные вопросы по данной работе;

-форма выполнения отчета.

В результате выполнения практических занятий по дисциплине Биология обучающиеся должны достигать следующих результатов:

• личностных:

- сформированность чувства гордости и уважения к истории и достижениям отечественной биологической науки; представления о целостной естественнонаучной картине мира;

- понимание взаимосвязи и взаимозависимости естественных наук, их влияния на окружающую среду, экономическую, технологическую, социальную и этическую сферы деятельности человека;

- способность использовать знания о современной естественнонаучной картины мира в образовательной и профессиональной деятельности; возможности информационной среды для обеспечения продуктивного самообразования;

- владение культурой мышления, способность к обобщению, анализу, восприятию информации в области естественных наук, постановке цели и выбору путей ее достижения в профессиональной сфере;

- способность руководствоваться в своей деятельности современными принципами толерантности, диалога и сотрудничества; готовность к взаимодействию с коллегами, работе в коллективе;

- готовность использовать основные методы защиты от возможных последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий;

- обладание навыками безопасной работы во время проектно-исследовательской и экспериментальной деятельности, при использовании лабораторного оборудования;

- способность использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для соблюдения мер профилактики отравлений, вирусных и других заболеваний, стрессов, вредных привычек (курения, алкоголизма, наркомании); правил поведения в природной среде;

- готовность к оказанию первой помощи при травмах, простудных и других заболеваниях, отравлениях пищевыми продуктами;

• метапредметных:

- осознание социальной значимости своей профессии/специальности, обладание мотивацией к осуществлению профессиональной деятельности;

- повышение интеллектуального уровня в процессе изучения биологических явлений; выдающихся достижений биологии, вошедших в общечеловеческую культуру; сложных и противоречивых путей развития современных научных взглядов, идей, теорий, концепций, гипотез (о сущности и происхождении жизни, человека) в ходе работы с различными источниками информации;

- способность организовывать сотрудничество единомышленников, в том числе с использованием современных информационно-коммуникационных технологий;

- способность понимать принципы устойчивости и продуктивности живой природы, пути ее изменения под влиянием антропогенных факторов, способность к системному анализу глобальных экологических проблем, вопросов состояния окружающей среды и рационального использования природных ресурсов;

- умение обосновывать место и роль биологических знаний в практической деятельности людей, развитии современных технологий; определять живые объекты в природе; проводить наблюдения за экосистемами с целью их описания и выявления естественных и антропогенных изменений; находить и анализировать информацию о живых объектах;

- способность применять биологические и экологические знания для анализа прикладных проблем хозяйственной деятельности;

- способность к самостоятельному проведению исследований, постановке естественно-научного эксперимента, использованию информационных технологий для решения научных и профессиональных задач;

- способность к оценке этических аспектов некоторых исследований в области биотехнологии (клонирование, искусственное оплодотворение);

• предметных:

- сформированность представлений о роли и месте биологии в современной научной картине мира; понимание роли биологии в формировании кругозора и функциональной грамотности для решения практических задач;

- владение основополагающими понятиями и представлениями о живой природе, ее уровневой организации и эволюции; уверенное пользование биологической терминологией и символикой;

- владение основными методами научного познания, используемыми при биологических исследованиях живых объектов и экосистем: описанием, измерением, проведением наблюдений; выявление и оценка антропогенных изменений в природе;

- сформированность умений объяснять результаты биологических экспериментов, решать элементарные биологические задачи;

- сформированность собственной позиции по отношению к биологической информации, получаемой из разных источников, глобальным экологическим проблемам и путям их решения.

Методические рекомендации могут быть использованы для самостоятельной работы обучающихся.

2. Перечень практических занятий по специальности:

35.02.01.ОУДП.ПЗ.

№ п/п	Наименование темы	Вид работы (ПЗ (ЛР)), № Наименование работы	Количество часов
1	Учение о клетке	Практическое занятие №1 Наблюдение клеток растений и животных под микроскопом на готовых микро-препаратах, их описание. Приготовление и описание микропрепаратов клеток растений. Сравнение строения клеток растений и животных по готовым микропрепаратам	2
2	Организм. Размножение и индивидуальное развитие организмов	Практическое занятие №2 Выявление и описание признаков сходства зародышей человека и других позвоночных как доказательство их эволюционного родства	2
3	Основы генетики и селекции	Практическое занятие № 3 Составление простейших схем моногибридного и дигибридного скрещивания. Решение генетических задач	2
4	Основы генетики и селекции	Практическое занятие №4 Анализ фенотипической изменчивости. Выявление мутагенов в окружающей среде и косвенная оценка возможного их влияния на организм	2
5	Происхождение и развитие жизни на Земле. Эволюционное учение	Практическое занятие №5 Описание особей одного вида по морфологическому критерию. Приспособление организмов к разным средам обитания (водной, наземно-воздушной, почвенной)	2
6	Происхождение и развитие жизни на Земле. Эволюционное учение. Происхождение человека	Практическое занятие №6 Анализ и оценка различных гипотез происхождения жизни. Анализ и оценка различных гипотез о происхождении человека	2
7	Основы экологии	Практическое занятие №7 Экологические факторы среды Практическая работа №7 «Решение экологических задач». Взаимодействие популяций разных видов Сообщества. Экосистемы Поток энергии и цепи питания	2
8		Практическая работа №8 «Решение экологических задач». Свойства экосистем.	2
9		Сукцессии. Причины устойчивости и смены экосистем Практическая работа №9 «Описание антропогенных изменений в естественных природных ландшафтов своей местности.»	2
10		Искусственные сообщества-агроэкосистемы . Практическая работа №10 «Описание и практическое создание искусственной экосистемы(пресноводный аквариум)	2
11		Практическая работа №11 «Сравнительное описание одной из естественных природных систем и агроэкосистемы.	2
12		Практическая работа №12 «Составление схем передачи веществ и энергии по цепям питания в природной экосистеме и в агроценозе.»	2
13		Круговорот важнейших биогенных элементов в биосфере Практическая работа №13 «Описание и практическое создание искусственной экосистемы (пресноводный аквариум) Глобальные экологические проблемы и пути их решения.	2
14		Глобальные экологические проблемы и пути их решения. Практическая работа №14 «Решение экологических задач».	2

3. Инструктивно-методические указания по выполнению практических работ

Практическое занятие №1

Наименование работы: Наблюдение клеток растений и животных под микроскопом на готовых микропрепаратах, их описание. Приготовление и описание микропрепаратов клеток растений. Сравнение строения клеток растений и животных по готовым микропрепаратам

Цель работы: закрепить умения работать с микроскопом, готовить микропрепараты и рассматривать их под микроскопом; познакомиться с морфологическими особенностями клеток растений на примере кожицы лука, доказать, что клетка – это единица строения растения.

Продолжительность проведения – 1 ч

Дидактическое оснащение практического занятия: микроскопы, лупы, раздаточные подносы с набором предметных и покровных стекол, препаровальных игл, скальпелей; пинцетов, пипеток; два флакона — со слабым раствором йода и с раствором синих чернил, фильтровальная бумага, флакон с чистой водой и сосуд для промывания стекол, сочные чешуи репчатого лука, клубни картофеля.

Задание:

1. Приготовьте препарат кожицы чешуи луковицы лука репчатого:

2. Приготовьте препарата среза клубня картофеля.

3.Рассмотреть на готовых микропрепаратах клетки растений и животных.

Краткие теоретические сведения

Под лупой можно рассматривать части растений непосредственно, без всякой обработки. Чтобы рассмотреть что-либо под микроскопом, нужно приготовить микропрепарат. Объект помещают на предметное стекло. Для лучшей видимости и сохранности его кладут в каплю воды и покрывают сверху очень тонким покровным стеклом. Такой препарат называют временным, после работы его можно смыть со стекла. Но можно сделать и постоянный препарат, который будет служить многие годы. Тогда объект заключают не в воду, а в специальное прозрачное смолистое вещество, которое быстро затвердевает, прочно склеивая предметное и покровное стёкла. Существуют разнообразные красители, с помощью которых окрашивают препараты. Так получают постоянные окрашенные препараты.

1.Приготовьте микроскоп к работе, настройте свет. Предметное и покровное стёкла протрите салфеткой. Пипеткой капните каплю слабого раствора йода на предметное стекло .

2. Возьмите луковицу. Разрежьте её вдоль и снимите наружные чешуи. С мясистой чешуи оторвите иголкой кусочек поверхностной плёнки пинцетом. Положите его в каплю воды на предметном стекле.

3. Осторожно расправьте кожицу препаровальной иглой.

4. Накройте покровным стеклом.

5.Временный микропрепарат кожицы лука готов.

6. Приготовленный микропрепарат начните рассматривать при увеличении в 56 раз (объектив х8, окуляр х7). Осторожно передвигая предметное стекло по предметному столику, найдите такое место на препарате, где лучше всего видны клетки. Что наблюдаете?. На микропрепарате видны продолговатые клетки, плотно прилегающие одна к другой .

Можно рассмотреть клетки на микроскопе при увеличении в 300 раз (объектив х20, окуляр х15).

7. При большом увеличении можно рассмотреть плотную прозрачную оболочку с более тонкими участками – порами. Внутри клетки находится бесцветное вязкое вещество – цитоплазма (окрашена йодом).

В цитоплазме находится небольшое плотное ядро, в котором находится ядрышко. Почти во всех клетках, особенно в старых, хорошо заметны полости – вакуоли.

Порядок работы:

1.Со среза клубня картофеля соскоблите препаровальной иглой немного мякоти. Поместите ее на предметное стекло в каплю воды, окрашенную слабым раствором йода. Удалите избыток воды фильтровальной бумагой и накройте покровным стеклом. Рассмотрите под малым увеличением микроскопа приготовленный препарат. Найдите зерна запасного крахмала и зарисуйте их.

2. Микроскоп поставьте штативом к себе на расстоянии 5-10 см от края стола. Приведите микроскоп в рабочее положение, наклонив верхнюю часть штатива на 45 градусов. В отверстие предметного столика при помощи зеркала направьте свет. Приготовленный препарат поместите на предметный столик и закрепите предметное стекло зажимами.

Пользуясь винтом, плавно опустите тубус так, чтобы нижний край объектива оказался на расстоянии 1-2 мм от препарата. В окуляр смотрите одним глазом, не закрывая и не зажмуривая другой. Глядя в окуляр, при помощи винтов медленно поднимайте тубус, пока не появится чёткое изображение объекта исследования. После работы микроскоп приведите в нерабочее положение и уберите в футляр. Микроскоп - хрупкий и дорогой прибор: работать с ним надо аккуратно, строго следуя правилам. Подготовьте микроскоп к работе. Рассмотрите под микроскопом готовые микропрепараты растительных и животных клеток. Зарисуйте по одной растительной и животной клетке. Подпишите их основные части, видимые в микроскоп. Сформулируйте выводы: на что указывает сходство в строении клеток растений и животных и как объяснить их различия.

Содержание отчета: укажите номер практической работы, тему, цель, оборудование, выполните задания методических указаний, опишите строение наблюдаемых вами клеток, зарисуйте соответствующие рисунки, сформулируйте и запишите вывод.

Контрольные вопросы:

1. Какие клеточные структуры вы наблюдали?

2. Каковы особенности строения клеток кожицы лука?

3. Что вы обнаружили при добавления к мякоти картофеля слабого раствора йода.

4. Каково значение клеточных включений в жизни организма?

Практическое занятие №2

Наименование работы: Выявление и описание признаков сходства зародышей человека и других позвоночных как доказательство их эволюционного родства

Цель работы: познакомиться с эмбриональными доказательствами эволюции органического мира.

Продолжительность проведения – 1ч.

Дидактическое оснащение практического занятия: компьютер, экран, мультимедийный проектор, рисунки, учебник.

Задание: выявить и описать признаки сходства зародышей человека и других позвоночных как доказательство их эволюционного родства.

Краткие теоретические сведения

Факт единства происхождения живых организмов был установлен на основе эмбриологических исследований, в основе которых лежат данные науки эмбриологии.

Эмбриология – наука, изучающая зародышевое развитие организмов. Все многоклеточные животные развиваются из одной оплодотворенной яйцеклетки. В процессе индивидуального развития они проходят стадии дробления, образование двух- и трехслойного зародышей, формирования органов из зародышевых листков. Сходство зародышевого развития животных свидетельствует о единстве их происхождения. С особой отчетливостью сходство эмбриональных стадий выступает в пределах отдельных типов и классов. Так, на ранних стадиях развития у зародышей позвоночных (рыбы, ящерицы, кролика, человека) наблюдается поразительное сходство: все они имеют головной, туловищный и хвостовой отделы, зачатки конечностей, по бокам тела – зачатки жабр. По мере развития зародышей черты различия выступают все более явственно. Причем вначале проявляются признаки класса, к которому относятся зародыши, затем признаки отряда и на еще более поздних стадиях - признаки рода и вида. Эта закономерность в развитии зародышей указывает на их родство, происхождение от одного ствола, который в ходе эволюции распался на множество ветвей. Основываясь на приведенных выше, а также множестве других фактов, немецкие ученые Ф .Мюллер и Э. Геккель во второй половине XIX в. Установили закон соотношения онтогенеза, который получил название биогенетического закона. Согласно этому закону каждая особь в индивидуальном развитии (онтогенезе)повторяет историю развития своего вида(филогенез), или, короче, онтогенез есть краткое повторение филогенеза.

Однако за короткий период индивидуального развития особь не может повторить все этапы эволюции, которая совершалась тысячи или миллионы лет. Поэтому повторение стадий исторического развития вида в зародышевом развитии происходит в сжатой форме, с выпадением ряда этапов. Кроме того, эмбрионы имеют сходство не с взрослыми формами предков, а с их зародышами. Так, в онтогенезе млекопитающих и рыб имеется этап, на котором у зародышей образуются жаберные дуги. У зародыша рыбы на основании этих дуг образуется орган дыхания – жаберный аппарат. В онтогенезе млекопитающих повторяется не строение жаберного аппарата взрослых рыб, а строение закладок жаберного аппарата зародыша, на основе которых у млекопитающих развиваются совершенно иные органы (хрящи гортани и трахеи). В разработки теории онтогенеза выдающуюся роль сыграли исследования академика А.Н. Северцова. Он доказал, что изменение исторического развития обусловлены изменениями хода зародышевого развития. Наследственные изменения затрагивают все стадии жизненного цикла, в том числе и зародышевый период. Мутации, возникающие в ходе развития зародыша, как правило, нарушают взаимодействие в организме и ведут к его гибели. Однако мелкие мутации могут оказаться полезными и тогда сохранятся естественным отбором. Они передадутся потомству, включатся в историческое развитие, влияя на его ход.

Рис. 1. Сравнение зародышей позвоночных на разных стадиях развития.

Порядок работы

1.Прочитайте теоретический материал в работе и рассмотрите рисунок № 1 «Сравнение зародышей позвоночных на разных стадиях развития».

2.Выявите черты сходства зародышей человека и других позвоночных.

3.Ответьте на вопрос: о чем свидетельствуют сходства зародышей?

4. Заполните таблицу, учитывая стадию развития.

Сравнение зародышей позвоночных

Объект изучения	Различия	Сходство
Рыба
Саламандра
Черепаха
Крыса
Человек

Контрольные вопросы:

1.Какой период развития называют эмбриональным? Какие стадии он включает?

2. Какой период развития называют постэмбриональным? Какие виды постэмбрионального развития встречаются у живых организмов?

3. Приведите примеры различия среды обитания и объектов питания у взрослых особей и их личинок.

4. Что изучает наука эмбриология?

Практическое занятие № 3

Наименование работы: Составление простейших схем моногибридного и дигибридного скрещивания. Решение генетических задач

Цель работы: изучить алгоритм решения задач на моногибридное и дигибридное скрещивание, применение основных законов наследования, практически закрепить знания по генетике, полученные в ходе изучения материала на уроках, сформировать умение решать типичные генетические задачи.

Продолжительность проведения - 1 ч.

Дидактическое оснащение практического занятия: карточки с задачами с различными вариантами, информационные источники, схемы и рисунки, задачник по генетике.

Задание: решить предложенные генетические задачи.

Краткие теоретические сведения

Моногибридное скрещивание. Моногибридным называется скрещивание, при котором рассматривается наследование одной пары альтернативных (контрастных, взаимоисключающих) признаков, детерминируемых одной парой генов.

При моногибридном скрещивании соблюдается первый закон Менделя (закон единообразия), согласно которому при скрещивании гомозиготных организмов у их потомков F1 проявляется только один альтернативный признак (доминантный), а второй находится в скрытом (рецессивном) состоянии. Потомство F1 единообразно по фенотипу и генотипу. Согласно второму закону Менделя (закон расщепления) при скрещивании гетерозигот в их потомстве F2 наблюдается расщепление по генотипу в соотношении 1:2:1 и по фенотипу в пропорции 3:1.

Для успешного решения задач на моногибридное скрещивание необходимо также четко знать правило «чистоты гамет», согласно которому в каждую гамету попадает только один ген из каждой пары, определяющей развитие признака.

Алгоритм составления схемы моногибридного скрещивания.

1. Прочтите условие задачи.

2. Введите буквенное обозначение доминантного и рецессивного признака.

3. Составьте схему скрещивания и запишите фенотипы и генотипы родительских особей.

4. Запишите гаметы, которые образуются у родителей.

5. Определите генотипы и фенотипы потомства F1.

6. Составьте схему 2-го скрещивания F2.

7. Определите гаметы, которые в данном случае даёт каждая особь.

8. Определите генотипы и фенотипы потомков F2.

9. Запишите ответ на все вопросы задачи

Примеры решения задач на моногибридное скрещивание .

Задача 1.

Основные этапы решения задач по генетике

1. Внимательно прочитайте условие задачи.

2. Сделайте краткую запись условия задачи.

3. Запишите генотипы и фенотипы скрещиваемых особей.

4. Определите и запишите типы гамет, которые образуют скрещиваемые особи.

5. Определите и запишите генотипы и фенотипы полученного от скрещивания потомства.

6. Проанализируйте результаты скрещивания. Для этого определите количество классов потомства по фенотипу и генотипу и запишите их в виде числового соотношения.

7. Запишите ответ на вопрос задачи.

Оформление задач по генетике

При решении задач по генетике используется специальная символика, предложенная Г.Менделем:

♀	женский организм
♂	мужской организм
×	знак скрещивания
P	родительские организмы
F₁, F₂	дочерние организмы первого и второго поколения
А, В, С...	гены, кодирующие доминантные признаки
а, b, с...	аллельные им гены, кодирующие рецессивные признаки
АА, ВВ, СС...	генотипы особей, моногомозиготных по доминантному признаку
Аа, Вb, Сс...	генотипы моногетерозиготных особей
аа, bb, сс...	генотипы рецессивных особей
АаВb, AaBbCc	генотипы ди- и тригетерозигот
АB, CD a b cd	генотипы дигетерозигот в хромосомной форме при независимом и сцепленном наследовании
А , а , АВ , cd	гаметы

Дигибридное скрещивание

Дигибридным называется скрещивание родительских пар, отличающихся друг от друга альтернативными вариантами двух признаков (двумя парами аллелей). Так, например, Мендель скрещивал чистолинейные по двум признакам растения гороха (дигомозиготные) с доминантными (желтая окраска и гладкая поверхность семени) и рецессивными (зеленая окраска и морщинистая поверхность семени) признаками: АА ВВ х аа bb.

При скрещивании между собой гибридов Fl (АаВb х АаВb) Менделем было получено 4 фенотипических класса гибридных семян гороха F2 в количественном соотношении: 9 желтых гладких: 3 желтых морщинистых: 3 зеленых гладких: 1 зеленое морщинистое. Однако по каждой паре признаков (9 жел. + 3 жел.: 3 зел. + 1 зел.; 9 гл. + 3 гл.: 3 морщ. + 1 морщ.) расщепление в F2 такое же, как и при моногибридном скрещивании, т. е. 3 : 1. Следовательно, наследование по каждой паре признаков идет независимо друг от друга.

При дигибридном скрещивании чистолинейных растений гороха (ААВВ х aabb) гибриды F1 были фенотипически и генотипически единообразны (АаВЪ) в соответствии с первым законом Менделя. При скрещивании дигетерозиготных особей гороха между собой было получено второе поколение гибридов, имеющее четыре фенотипические комбинации двух пар признаков (2²). Это объясняется тем, что при мейозе у гибридных организмов из каждой пары гомологичных хромосом в анафазе 1 к полюсам отходит по одной хромосоме. Из-за случайного расхождения отцовских и материнских хромосом ген А может попасть в одну гамету с геном В или с геном Ъ. Аналогичное произойдет и с геном а. Поэтому гибриды образуют четыре типа гамет: АВ, Аb, аВ, аb. Образование каждого из них равновероятно. Свободное сочетание таких гамет приводит к образованию четырех вариантов фенотипов в соотношении 9 : 3 : : 3 : 1 и 9 классов генотипов.

Алгоритм составления схемы дигибридного скрещивания.

1. Прочтите условие задачи.

2. Введите буквенное обозначение доминантных и рецессивных признаков.

3. Составьте схему скрещивания и запишите фенотипы и генотипы родительских особей по двум признакам.

4. Запишите образующиеся у родителей гаметы, учитывая, что признаки могут комбинироваться в разных вариантах.

5. Определите генотипы и фенотипы потомков F1.

6. Составьте схему 2-го скрещивания F2.

7. Определите гаметы, которые в данном случае даёт каждая особь.

8. Составьте решётку Пеннета и определите генотипы и фенотипы потомков F2.

9. Запишите ответ на все вопросы задачи.

Порядок работы:

1. Внимательно прочитайте условия задачи.

2. Определите, на какой тип скрещивания данная задача.

3. Составьте краткую запись условия задачи.

4. Выполните решение.

5. Запишите ваш полученный ответ.

Задачи для самостоятельного решения:

1.Определение числа типов гамет.

Задача. Определите число типов гамет у организма с генотипом AaBbXdY .

2.На моногибридное скрещивание.

Задача. Скрестили белых кроликов с черными кроликами (черный цвет — доминантный признак). В F1-50% белых и 50% черных. Определите генотипы родителей и потомства.

3.На дигибридное скрещивание.

Задача. Доминантные гены известны.

Скрестили томаты нормального роста с красными плодами с томатами-карликами с красными плодами. В F1 все растения были нормального роста; 75% — с красными плодами и 25% — с желтыми. Определите генотипы родителей и потомков, если известно, что у томатов красный цвет плодов доминирует над желтым, а нормальный рост — над карликовостью.

4.Доминантные гены неизвестны.

Задача. Скрестили два сорта флоксов: один имеет красные блюдцевидные цветки, второй — красные воронковидные цветки. В потомстве было получено 3/8 красных блюдцевидных, 3/8 красных воронковидных, 1/8 белых блюдцевидных и 1/8 белых воронковидных. Определите доминантные гены и генотипы родительских форм, а также их потомков.

5. На группы крови (система АВ0)

Задача: у матери вторая группа крови (она гетерозиготна), у отца — четвертая. Какие группы крови возможны у детей?

6. Наследование признаков, сцепленных с полом

Задача: носительница гемофилии вышла замуж за здорового мужчину. Какие могут родиться дети?

7. Смешанного типа

Задача: Мужчина с карими глазами и III группой крови женился на женщине с карими глазами и I группой крови. У них родился голубоглазый ребенок с I группой крови. Определите генотипы всех лиц, указанных в задаче.

Контрольные вопросы:

1. Что такое гибридологический метод, чистые линии.

2. С какой целью проводят анализирующее скрещивание?

3. Значение генетики в современном мире.

Практическое занятие № 4

Наименование работы: Анализ фенотипической изменчивости. Выявление мутагенов в окружающей среде и косвенная оценка возможного их влияния на организм

Цель работы: познакомиться с возможными источниками мутагенов в окружающей среде, оценить их влиянии на организм и составить примерные рекомендации по уменьшению влияния мутагенов на организм человека, проанализировать фенотипическую изменчивость в ходе исследования вариационного ряда комнатных растений.

Продолжительность проведения - 1 ч.

Дидактическое оснащение практического занятия: комнатные растения, схемы и рисунки комнатных растений, видеоматериал, краткие теоретические сведения о мутагенах.

Задание:

1.Проанализировать фенотипическую изменчивость в ходе исследования вариационного ряда комнатных растений.

2. Ознакомиться с видами мутагенных факторов, выявить мутагены в нашем районе.

Краткие теоретические сведения

Вещества и воздействия, приводящие к возникновению мутаций, получили название мутагенных факторов. Их можно классифицировать следующим образом:

1. Физические мутагены.

2. Химические мутагены.

3.Прочие мутагенные факторы.

Среди физических мутагенов выделяются три группы: электромагнитные ионизирующие излучения (рентгеновские лучи, γ-лучи, космические лучи), корпускулярные ионизирующие излучения (α- и β-частицы, протоны, нейтроны) и ультрафиолетовые лучи. К числу физических мутагенов, обладающих незначительным мутагенным эффектом, относится повышенная температура. Мутагенный эффект этого фактора наиболее сильно проявляется у организмов с постоянной температурой тела.

Химические мутагены представлены тысячами разнообразных веществ. Их можно классифицировать следующим образом:

Алкилирующие соединения — вещества с высокой эффективностью, осуществляющие обмен алкильной группы (типа СН2, С2Н5, т. е. остатки нормальных алканов), с другими молекулами, в том числе молекулами ДНК. К числу наиболее эффективных мутагенов этой группы относятся этиленметансульфонат, нитрозоалкилмочевина, нитрозометилмочевина, нитрозоэтилмочевина, этиленимин, диэтилсульфат, иприт и многие другие.

Акридиновые красители: акридин желтый, акридин оранжевый, профлавин, бромистый этидий и другие.

К числу прочих мутагенных факторов можно отнести агенты, постоянно присутствующие в клетках живых организмов или сопутствующие им. Это — вирусы и ДНК, а также агенты неустановленной природы.

Мутагены содержатся среди лекарств, косметических средств, химических веществ, применяемых в сельском хозяйстве, промышленности.

1.Мутагены производственной среды.

Химические вещества на производстве составляют наиболее обширную группу антропогенных факторов внешней среды.

Наибольшее число исследований мутагенной активности веществ в клетках человека проведено для синтетических материалов и солей тяжелых металлов(свинца, цинка, кадмия, ртути, хрома, никеля, мышьяка, меди).

Мутагены производственного окружения могут попадать в организм разными путями: через легкие, кожу, пищеварительный тракт. Следовательно, доза получаемого вещества зависит не только от концентрации его в воздухе или на рабочем месте, но и от соблюдения правил личной гигиены.

Наибольшее внимание привлекают синтетические соединения, для которых выявлена способность индуцировать хромосомные аберрации (перестройки) и сестринские хроматидные обмены не только в организме человека. Такие соединения, как винилхлорид, хлоропрен, эпихлоргидрин, эпоксидные смолы и стирол, несомненно, оказывают мутагенное действие на соматические клетки.

Органические растворители (бензол, ксилол, толуол), соединения, применяемые в производстве резиновых изделий, индуцируют цитогенетические изменения, особенно у курящих людей. У женщин, работающих в шинном и резинотехническом производствах, повышена частота хромосомных аберраций в лимфоцитах периферической крови. То же относится и к плодам 8-, 12-недельного срока беременности, полученным при медицинских абортах у таких работниц.

2. Химические вещества, применяемые в сельском хозяйстве.

Большинство пестицидов являются синтетическими органическими веществами. Практически используется около 600 пестицидов. Они циркулируют в биосфере, мигрируют в естественных трофических цепях, накапливаясь в некоторых биоценозах и сельскохозяйственных продуктах.

Очень важны прогнозирование и предупреждение мутагенной опасности химических средств защиты растений. Причем речь идет о повышении мутационного процесса не только у человека, но и в растительном и животном мире. Человек контактирует с химическими веществами при их производстве, при их применении на сельскохозяйственных работах, получает небольшие их количества с пищевыми продуктами, водой из окружающей среды.

3.Лекарственные препараты.

Наиболее выраженным мутагенным действием обладают цитостатики и антиметаболиты, используемые для лечения онкологических заболеваний и как иммунодепрессанты.

Мутагенной активностью обладает и ряд противоопухолевых антибиотиков (актиномицин Д, адриамицин, блеомицин и другие). Поскольку большинство пациентов, применяющих эти препараты, не имеют потомства, как показывают расчеты, генетический риск от этих препаратов для будущих поколений небольшой.

Некоторые лекарственные вещества вызывают в культуре клеток человека хромосомные аберрации в дозах, соответствующих реальным, с которыми контактирует человек. В эту группу можно отнести противосудорожные препараты (барбитураты), психотропные (клозепин), гормональные (эстродиол, прогестерон, оральные контрацептивы), смеси для наркоза (хлоридин, хлорпропанамид). Эти препараты индуцируют (в 2-3 раза выше спонтанного уровня) хромосомные аберрации у людей, регулярно принимающих или контактирующих с ними.

В отличие от цитостатиков, нет уверенности, что препараты указанных групп действуют на зародышевые клетки. Некоторые препараты, например, ацетилсалициловая кислота и амидопирин повышают частоту хромосомных аберраций, но только при больших дозах, применяемых при лечении ревматических болезней.

Существует группа препаратов, обладающих слабым мутагенным эффектом. Механизмы их действия на хромосомы неясны. К таким слабым мутагенам относят метилксантины (кофеин, теобромин, теофиллин, паракзантин, 1-, 3- и 7-метилксантины), психотропные средства (трифгорпромазин, мажептил, галоперидол), хлоралгидрат, антишистосомальные препараты (гикантонфлюорат, мирацил О), бактерицидные и дезинфицирующие средства (трипофлавин, гексаметилен- тетрамин, этиленоксид, левамизол, резорцинол, фуросемид). Несмотря на их слабое мутагенное действие, из-за их широкого применения необходимо вести тщательные наблюдения за генетическими эффектами этих соединений. Это касается не только больных, но и медицинского персонала, использующего препараты для дезинфекции, стерилизации, наркоза.

В связи с этим, нельзя принимать без совета с врачом незнакомые лекарственные препараты, особенно антибиотики, нельзя откладывать лечение хронических воспалительных заболеваний, это ослабляет ваш иммунитет и открывает дорогу мутагенам.

4.Компоненты пищи.

Мутагенная активность пищи, приготовленной разными способами, различных пищевых продуктов изучалась в опытах на микроорганизмах и в экспериментах на культуре лимфоцитов периферической крови. Слабыми мутагенными свойствами обладают такие пищевые добавки, как сахарин, производноенитрофурана АР-2 (консервант), краситель флоксин и др.

К веществам пищи, обладающих мутагенной активностью, можно отнести нитрозамины, тяжелые металлы, микотоксины, алкалоиды, некоторые пищевые добавки, а также гетероциклические амины и аминоимидазоазарены, образующиеся в процессе кулинарной обработки мясных продуктов. В последнюю группу веществ входят так называемые пиролизатные мутагены, выделенные первоначально из жареных, богатых белками, продуктов.

Содержание нитрозосоединений в продуктах питания довольно сильно варьирует и обусловлено, по-видимому, применением азотсодержащих удобрений, а также особенностями технологии приготовления пищи и использованием нитритов в качестве консервантов.

Наличие в пище нитрозируемых соединений впервые было обнаружено в 1983 г. при изучении мутагенной активности соевого соуса и пасты из соевых бобов. Позже было показано наличие нитрозируемых предшественников в ряде свежих и маринованных овощей.

Для образования мутагенных соединений в желудке из поступающих вместе с овощами и другими продуктами необходимо наличие нитрозирующего компонента, в качестве которого выступают нитриты и нитраты. Основной источник нитратов и нитритов – это пищевые продукты.

Считают, что около 80% нитратов, поступающих в организм, – растительного происхождения. Из них около 70% содержится в овощах и картофеле, а 19% – в мясных продуктах. Немаловажным источником нитрита являются консервированные продукты.

В организм человека постоянно вместе с пищей поступают предшественники мутагенных и канцерогенных нитрозосоединений.

Можно порекомендовать употреблять больше натуральных продуктов, избегать мясных консервов, копченостей, сладостей, соков и газированной воды с синтетическими красителями. Есть больше капусты, зелени, круп, хлеба с отрубями. Если есть признаки дисбактериоза - принимать бифидумбактерин, лактобактерин и другие препараты с "полезными" бактериями. Они обеспечат вам надежную защиту от мутагенов. Если не в порядке печень - регулярно пить желчегонные сборы.

5. Компоненты табачного дыма.

Результаты эпидемиологических исследований показали, что в этиологии рака легкого наибольшее значение имеет курение. Было сделано заключение о том, что 70-95% случаев возникновения рака легкого связано с табачным дымом, который является канцерогеном. Относительный риск возникновения рака легкого зависит от количества выкуриваемых сигарет, однако продолжительность курения является более существенным фактором, чем количество ежедневно выкуриваемых сигарет.

В настоящее время большое внимание уделяется изучению мутагенной активности табачного дыма и его компонентов, это связано с необходимостью реальной оценки генетической опасности табачного дыма.

Сигаретный дым в газовой фазе вызывал в лимфоцитах человека митотические рекомбинации и мутации дыхательной недостаточности в дрожжах. Сигаретный дым и его конденсаты индуцировали рецессивные, сцепленные с полом, летальные мутации у дрозофилы.

Таким образом, в исследованиях генетической активности табачного дыма были получены многочисленные данные о том, что табачный дым содержит генотоксичные соединения, способные индуцировать мутации в соматических клетках, что может привести к развитию опухолей, а также в половых клетках, что может быть причиной наследуемых дефектов.

6. Аэрозоли воздуха.

Изучение мутагенности загрязнителей, содержащихся в задымленном (городском) и незадымленном (сельском) воздухе на лимфоцитах человека показало, что 1 м3задымленного воздуха содержит больше мутагенных соединений, чем незадымленного. Кроме того, в задымленном воздухе обнаружены вещества, мутагенная активность которых зависит от метаболической активации.

Мутагенная активность компонентов аэрозолей воздуха зависит от его химического состава. Основными источниками загрязнений воздуха являются автотранспорт и теплоэлектростанции, выбросы металлургических и нефтеперерабатывающих заводов.

Экстракты загрязнителей воздуха вызывают хромосомные аберрации в культурах клеток человека и млекопитающих.

Полученные к настоящему времени данные свидетельствуют о том, что аэрозоли воздуха, особенно в задымленных районах, представляют собой источники мутагенов, поступающих в организм человека через органы дыхания.

7.Мутагены в быту.

Большое внимание уделяют проверке на мутагенность красителей для волос. Многие компоненты красок вызывают мутации у микроорганизмов, а некоторые - в культуре лимфоцитов.

Мутагенные вещества в продуктах питания, в средствах бытовой химии выявлять трудно из-за незначительных концентраций, с которыми контактирует человек в реальных условиях. Однако если они индуцируют мутации в зародышевых клетках, то это приведет со временем к заметным популяционным эффектам, поскольку каждый человек получает какую-то дозу пищевых и бытовых мутагенов. Было бы неправильно думать, что эта группа мутагенов появилась только сейчас. Очевидно, что мутагенные свойства пищи (например, афлатоксины) и бытовой среды (например, дым) были и на ранних стадиях развития современного человека. Однако в настоящее время в наш быт вводится много новых синтетических веществ, именно эти химические соединения должны быть безопасны.

Человеческие популяции уже отягощены значительным грузом вредных мутаций. Поэтому было бы ошибкой устанавливать для генетических изменений какой-либо допустимый уровень, тем более что еще не ясен вопрос о последствиях популяционных изменений в результате повышения мутационного процесса. Для большинства химических мутагенов (если не для всех) отсутствует порог действия, можно полагать, что предельно допустимой «генетически-повреждающей» концентрации для химических мутагенов, как и дозы физических факторов, существовать не должно.

В целом, нужно стараться меньше употреблять бытовой химии, с моющими средствами работать в перчатках.

При оценке опасности мутагенеза, возникающего под влиянием факторов внешней среды, необходимо учитывать существование естественных антимутагенов (например, в пище). В эту группу входят метаболиты растений и микроорганизмов – алкалоиды, микотоксины, антибиотики, флавоноиды

Порядок работы:

1. Расположите листья (или другие объекты) растений в порядке нарастания их длины.

Измерьте длину объектов, полученные данные запишите в тетради. Подсчитайте число объектов, имеющих одинаковую длину, внесите данные в таблицу:

Размер объектов V	Число объектов n

Постройте вариационную кривую, которая представляет собой графическое выражение изменчивости признака; частота встречаемости признака – по вертикали; степень выраженности признака – по горизонтали Сравнив края и центр вариационной кривой, сделайте вывод: какое значение признака (максимальное, среднее или минимальное) чаще встречается.

Суммируйте данные, полученные студентами всей группы, и составьте на основе этих данных новый ряд чисел, отображающий изменение признака и частоту встречаемости изменений. Начертите график на основе полученных данных.

2. Прочитать краткие теоретические сведения о влиянии загрязнений и антропогенных факторов на живые организмы. Используя текст, сделайте вывод, о том насколько серьезно ваш организм подвергается воздействию мутагенов в окружающей среде. Составьте рекомендации по уменьшению возможного влияния мутагенов на свой организм.

Заполнить таблицы.

Мутагенные факторы и их влияние на организм

Мутагенные факторы	Влияние на организм
1.
2.
3.
4.

Мутации, их влияние на организм.

Виды мутаций	Влияние на организм	Примеры	Профилактика
Соматические
Генеративные а) генные
б) хромосомные

Контрольные вопросы:

1. Что такое изменчивость организмов?

2. Какие виды изменчивости вам известны?

3. Какую изменчивость называют фенотипической (модификационной)?

4. Привести примеры фенотипической изменчивости.

5. Что относится к статистическим закономерностям модификационной изменчивости?

6.Что такое мутации?

7.Каковы причины мутаций?

8.Какие вещества называют мутагенами?

Практическое занятие №5

Наименование работы: Описание особей одного вида по морфологическому критерию. Приспособление организмов к разным средам обитания (водной, наземно-воздушной, почвенной)

Цель работы: составление описательной характеристики растений по морфологическому критерию и проведение сравнительного анализа растений одного вида по морфологическому критерию, умение обосновывать полученные результаты сходства и различия в строении растений, выявление черт приспособленности организмов к среде обитания и установление ее относительного характера.

Продолжительность проведения - 1 ч.

Дидактическое оснащение практического занятия: методические указания по выполнению практического занятия, гербарные материалы растений одного вида.

Задание:

1.описать особей одного вида по морфологическому критерию, проведение сравнительного анализа растений одного вида по морфологическому критерию.

2.выявить черты приспособленности организмов к разным средам обитания.

Краткие теоретические сведения.

Вид – это совокупность особей, сходных по критериям вида до такой степени, что они могут в естественных условиях скрещиваться и давать плодовитое потомство.

Критерии вида – это признаки, по которым сравнивают 2 организма, чтобы определить, относятся они к одному виду или к разным.

Морфологический – внутреннее и внешнее строение.
Физиолого-биохимический – как работают органы и клетки.
Поведенческий – поведение, особенно в момент размножения.
Экологический – совокупность факторов внешней среды, необходимых для жизни вида (температура, влажность, пища, конкуренты и т.п.)
Географический – ареал (область распространения), т.е. территория, на которой живет данный вид.
Генетико-репродуктивный – одинаковое количество и строение хромосом, что позволяет организмам давать плодовитое потомство.

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

План морфологического описания растения

Жизненная форма: дерево, кустарник, травянистое растение.

Тип корневой системы: мочковатый, стержневой.

Побег: прямостоячий, цепляющийся, ползучий, вьющийся.

Листорасположение: очередное, супротивное, мутовчатое.

Листья:

а) черешковые или сидячие;

в) простые или сложные.

Жилкование: сетчатое, дуговое, параллельное.

Соцветие: простой колос, зонтик, кисть, головка, корзинка, метелка, сложный колос, сложный зонтик.

Вывод: роль морфологического критерия для определения вида

Живут организмы в определенных местах, и каждый из них обязательно приспособлен к своей среде обитания.

Приспособления к водной среде:

Форма тела должна быть всегда обтекаемой при самых разных ее вариантах:

· сплюснутой с боков (карась),

· сплюснутой в спино-брюшном направлении (пиявка),

· круглой в поперечном сечении (угорь),

· каплевидной (жук-плавунец),

· торпедообразной (кальмар).

Тело должно минимизировать трение о воду. Это достигается особенностями его покровов:

· покров слизи (рыба);

· очень гладкая («полированная») твердая поверхность (морская черепаха),

· мягкий слой на поверхности твердого корпуса (кит).

Конечности:

· имеют плавательную перепонку (лягушка),

· преобразованы в плавники (дельфин),

· преобразованы в ласты (тюлень).

Специальные выросты и приспособления к движению в воде могут включать:

· плавательную перепонку вокруг тела или специальную типа «зонтик» (каракатица, медуза),

· водоструйный («реактивный») двигатель (кальмар, личинка стрекозы),

· хвост с плавником (рыба).

В воде тоже приходится дышать, и такое дыхание организовано по определенным правилам. Органы дыхания различны:

· жабры (рыба),

· дыхательная трубка (ранатра),

· воздухозаборники (водяные жуки, клопы),

· запасание воздуха под водой в виде пузыря (паук серебрянка),

· формирование пузыря, заменяющего легкое (жуки-плавунцы).

Основное правило окраски для водных животных диктует соотношение яркости света в воде. Когда смотришь сверху, то видишь темное дно, а при взгляде из воды – светлое небо. Отсюда характерная приспособительная окраска всех живущих в воде. Верхняя часть тела у них темная, маскирует их на фоне темного дна, а нижняя – светлая, маскирует на фоне светлого неба. Из-за этой особенности окраски:большинство водных жителей резко двуцветные: темный верх и светлая нижняя (брюшная) сторона.

Организмы, обитающие в почве, живут по своим правилам и тоже имеют специальные приспособления, которые касаются формы тела, его покровов, конечностей и других его особенностей.

Приспособления к почве:

Покровы тела подземного жителя должны позволять ему беспрепятственно продвигаться в плотной почве как вперед, так и назад (не всегда можно развернуться в узком ходу). Вот некоторые правила для покровов:

· слизистые выделения, позволяющие скользить в почве (червь),

· если имеется шерсть, то она обычно короткая (крот),

· шерсть заглаживается вперед и назад (крот),

· шерсть устойчива к стиранию (крот).

Форма тела и конечностей тоже должна быть специфической. Длинные конечности не дадут возможности двигаться в узкой норе, кроме того конечности нужны для копания земли. Тело не должно цепляться за своды норы или должно легко изгибаться под прямым или даже острым углом. Отсюда следующие правила:

· короткие конечности,

· копательные конечности (крот) или копательные зубы (слепушонка),

· тело тонкое и длинное (геофил),

· обтекаемое тело без выступающих частей (крот).

Специфичность органов чувств землероя – тоже его приспособления к особенностям среды обитания. Они могут быть устроены по таким правилам:

· уменьшены или отсутствуют ушные раковины (крот),

· уменьшены или отсутствуют глаза (крот),

· повышена тактильная чувствительность (вибриссы по всему телу).

Почва плотна и тяжела, а, кроме того, в ней может быть недостаточно воздуха. Эти ее особенности также приводят к физиологическим и анатомическим адаптациям:

· устойчивость к недостатку кислорода (асфиксии) система лакун (полостей в которых хранится кровь, насыщенная кислородом);

· мощные мышцы и кости, противостоящие сдавливанию (крот).

Жители воздушной среды обитания многообразны по своим приспособлениям, потому что специализированы к слишком различающимся местообитаниям. Так бегающие по твердой почве, совсем не похожи на лазающих, а те и другие очень отличаются от летающих. Поэтому здесь все организмы удобно разделить на подгруппы, обладающие сходными адаптациями к одному и тому же местообитанию.

Приспособления к воздушной среде:

Наиболее специфичны среди обитателей воздушной среды, конечно летающие формы. Уже особенности внешности организма позволяют заметить его приспособления к полету. Прежде всего, об этом говорит форма его тела.

Форма тела:

· обтекаемость тела (птица),

· наличие плоскостей для опоры на воздух (крылья, парашют),

· облегченная конструкция (полые кости),

· наличие крыльев и иных приспособлений для полета (летательные перепонки, например),

· облегчение конечностей (укорочение, уменьшение массы мышц).

У бегающих животных тоже появляются отличительные особенности, по которым легко узнать хорошего бегуна, а если он передвигается прыжками, то прыгуна:

· мощные, но легкие конечности (лошадь),

· уменьшение пальцев на ногах (лошадь, антилопа),

· очень мощные задние конечности и укороченные передние (заяц, кенгуру),

· защитные роговые копыта на пальцах (копытные, мозоленогие).

Лазающие организмы имеют самые различные приспособления. Они могут быть общими для растений и животных, а могут и различаться. Для лазанья может быть использована и своеобразная форма тела:

· тонкое длинное тело, петли которого могут служить опорой при лазании (змея, лиана),

· длинные гибкие хватательные или цепляющиеся конечности, а возможно, и такой же хвост (обезьяны);

· выросты тела – усики, крючки, корешки (горох, ежевика, плющ);

· острые коготки на конечностях или длинные когти, загнутые крючком или сильные хватательные пальцы (белка, ленивец, обезьяна);

· мощные мышцы конечностей, позволяющие подтягивать тело и перебрасывать его с ветки на ветку (орангутанг, гиббон).

Некоторые организмы приобрели своеобразную универсальность приспособлений сразу к двум. У лазающих форм возможно и сочетание признаков лазанья и полета. Многие из них могут, забравшись на высокое дерево совершать длинные прыжки-полеты. Это сходные приспособления у жителей одной среды обитания. Часто встречаются животные способные к быстрому бегу и полету, одновременно несущие оба набора этих адаптаций. Из насекомых это жуки-скакуны (сем. Жужелицы), из птиц: дрофа, стрепет, коростель.

Встречаются сочетания приспособительных признаков у организма к жизни в различных средах. Такие параллельные наборы адаптаций несут все земноводные животные. Приспособления к полету имеют и некоторые плавающие чисто водные организмы. Вспомним летучих рыб или даже кальмаров.

Порядок работы:

1. Опишите растения одного вида по морфологическому критерию (высота и тип побега, листорасположение, тип жилкования, формы и размеры листьев, тип корневой системы, соцветие, цветок, плод и прочие органы двух-трёх растений). Рассмотрите предложенные вам растения одного вида. Составьте морфологическую характеристику растений каждого вида и занесите ее в таблицу 1. Сравните растения одного вида, выявите черты сходства и различия и заполните таблицу 2, обосновывая сходство и различие.

Таблица 1. Морфологическая характеристика растений одного вида

Название растения	Особенности строения корня, тип корневой системы	Особенности строения стебля (форма, покровы)	Особенности строения листа (форма листовой пластинки, жилкование, листорасположение, тип прикрепления листовой пластинки)	Особенности строения цветка (окраска, тип соцветия)	Особенности строения плода (тип, способ распространения)

Таблица 2. Сходство и различие растений одного вида

Название растения	Признаки сходства	Обоснование сходства	Признаки различия	Обоснование различия

2.Рассмотрите предложенные вам чучела животных и рисунки с животными из различных мест обитания. Определите среду обитания каждого из животных, выявите черты его приспособленности к среде обитания. Определите, в чем выражается относительный характер приспособленности? Полученные данные занесите в таблицу.

Рис. Семейство крестоцветых

Рис. Приспособления организмов

Приспособленность организмов к среде обитания

Название животного	Описание среды обитания	Черты приспобленности к среде обитания	В чем выражается относительность приспособленности

Содержание отчета: укажите номер практической работы, тему, цель, оборудование, выполните задания методических указаний, результаты наблюдений занесите в таблицу, сформулируйте и запишите вывод.

Контрольные вопросы:

1.Что называется видом? Приведите примеры видов, встречающихся в вашей местности.

2.Какими критериями характеризуется вид?

3.Назовите сходные признаки для ромашки аптечной и ромашки пахучей.

Практическое занятие №6

Наименование работы: Анализ и оценка различных гипотез происхождения жизни. Анализ и оценка различных гипотез о происхождении человека

Цель работы: углубленное изучение гипотез происхождения жизни с проведением анализа и оценки.

Продолжительность проведения - 1 ч.

Дидактическое оснащение практического занятия: литературные источники.

Задание: рассмотреть основные гипотезы происхождения жизни, происхождения человека.

Краткие теоретические сведения

Креационизм — гипотеза, вытекающая из информации, содержащейся в Священном Писании. Сводится к тому, что жизнь возникла в результате сверхъестественного события в прошлом. В настоящее время существует около 10 разных направлений креационизма:

1.Учение о молодой Земле основывается на буквалистском понимании священных текстов. Последователи этого направления верят, что Земля была создана непосредственно Богом 6000 лет назад.

2. Сторонники современного геоцентризма утверждают, что Земля была создана Богом как неподвижный центр Вселенной и остается таковой и поныне.

3. Эволюционный креационизм гласит, что Бог создал жизнь на Земле путем эволюции. Это представление является на данный момент официально признанным римско-католической церковью.

4. Представители прогрессивного креационизма не отрицают возраста Земли, рассчитанного физиками, однако настаивают на том, что современные существа были созданы самим Богом, а не эволюцией.

5. Функциональный креационизм разделяет представление о том, что Бог должен был создать Землю в ее нынешнем виде сразу, так как иначе человек не смог бы на ней жить.

6. Неокреационизм представляет собой движение, поставившее цель убедить общественность с большим доверием относиться к аргументам противников дарвинизма и эволюции, по возможности избегая ссылок на священные тексты и религиозные термины.

7. Гипотеза разумного замысла — самая современная из креационистских гипотез — базируется на допущении, согласно которому некоторые особенности Вселенной и живых существ лучше объясняются разумным замыслом Создателя, чем ненаправленным процессом эволюции.

8. Согласно гипотезе разрыва в сотворении мира между семью днями творения и изгнанием Адама и Евы из Рая пропущен огромный пласт времени — по сути, вся геологическая история Земли.

9. В соответствии с гипотезой рамочного {формального) креационизма библейский текст о сотворении мира является не более чем метафорой, связанной с культурным контекстом места и времени своего создания. То есть текст лишь символизирует творение жизни, а не описывает его в реальных деталях.

10. Гипотеза творения по дням-эпохам поясняет, что дни, указанные в Библии, не являются сутками; в соответствии с представлениями современной физики о реальном возрасте Земли это эпохи, насчитывающие тысячи и миллионы лет.

Гипотеза абиогенеза содержит положение о том, что жизнь возникла в процессе эволюции из неживого вещества путем самоорганизации. Эту гипотезу в 1924 —1929 гг. выдвинули русский биохимик А.И.Опарин и, независимо от него, английский ученый Дж.Холдейн. Ими было высказано предположение, что в условиях первобытной Земли был возможен первый этап возникновения жизни: небиологический (абиогенный) синтез органических веществ.

В 1953 г. в США С. Миллер воспроизвел в специальной экспериментальной установке предполагаемый состав атмосферы Земли в эпоху зарождения жизни. Пропуская через газовую смесь мощные импульсные разряды, имитирующие электрические явления в атмосфере, он получил многие органические вещества, в том числе некоторые аминокислоты, азотистые основания и моносахариды, включая рибозу. Сторонники теории самозарождения жизни на Земле вслед за Опариным и Холдейном считают, что на протяжении многих миллионов лет в Мировом океане, или, как его иногда называют, «первичном бульоне», происходило накопление молекул органических веществ. Этот процесс положил начало химической эволюции, которая предшествовала эволюции биологической.

Затем согласно гипотезе Опарина произошло концентрирование органических веществ. По мере накопления органических веществ в «первичном бульоне» их молекулы вступали в физико-химическое взаимодействие, образуя комплексы, которые в свою очередь вступали во взаимодействие с молекулами воды, подвергаясь гидратации с наружной поверхности. Данный процесс приводил к обособлению скоплений органических веществ от окружающей воды и образованию коацерватных капель. А. И. Опарин исследовал их поведение в растворе, усматривая в поглощении мелких капель крупными прообраз питания, в делении капель — прообраз размножения, а в постепенной с течением времени стандартизации их формы и размера — прообраз естественного отбора. Оказалось, что коацерватные капли способны избирательно извлекать из окружающей среды некоторые вещества, например ионы металлов, а другие, например молекулы липидов, накапливать на поверхности. Дальнейшая химическая эволюция должна была, по мнению Опарина, привести к появлению первичной, примитивной (прокариотической) клетки, способной к самовоспроизведению и гетеротрофному питанию органическими веществами «первичного бульона».

Гипотеза Опарина не противоречит данным астрономии (исследования состава атмосферы Юпитера и Сатурна) и исторической геологии. В то же время по мере изучения химии высокомолекулярных соединений и механизмов передачи наследственной информации стало очевидно, что целый ряд фактов нуждается в дополнительном объяснении.

Так, исследования структуры белка показали, что образование пептидных связей в природе возможно только путем матричного синтеза при участии молекул РНК, ферментов и макроэргических соединений. Несмотря на то что в настоящее время существуют относительно простые технологии получения синтетических пептидов, возможность образования белковых молекул в «первичном бульоне» выглядит маловероятной.

Кроме того, известен лишь один способ получения нуклеиновых кислот — матричный синтез. Данный тип химического взаимодействия не имеет аналогов в неживой природе. В искусственных условиях удалось синтезировать только сравнительно короткие цепочки нуклеотидов. Об их способности к самоудвоению не может идти и речи, поскольку данный процесс реализуется только в клетке в присутствии строго определенных белков-ферментов.

Можно было бы допустить, что перечисленные затруднения возникли из-за недостатка наших знаний в области органической химии, однако существуют возражения против гипотезы Опарина, имеющие принципиальный, мировоззренческий характер.

Структура белков и других пептидных соединений организма зашифрована с помощью генетического кода в виде последовательности нуклеотидов — мономеров нуклеиновых кислот. В ходе усложнения клеточных форм жизни генетический код несколько видоизменялся. Но сам принцип кодирования структуры одного вещества в молекулах другого вряд ли мог возникнуть постепенно. Поэтому буквальное следование логике рассуждений, высказанных Опариным и Холдейном в 30-х гг. прошлого века, ведет к религиозной или мистической трактовке всей проблемы происхождения жизни в целом. Это признается в современной богословской литературе, а международная популярность идей Опарина во многом объясняется религиозными убеждениями значительной части ученых-биологов. В результате обсуждение вопроса о происхождении жизни превращается в проблему, которую нельзя решить методами естественных наук.

Гипотеза биогенеза предполагает возникновение живого из живого в процессе эволюции, причем жизнь признается свойством материи, коренным, изначальным качеством Вселенной. Поэтому жизнь могла быть занесена на Землю извне (гипотеза панспермии). Научная формулировка этой гипотезы была выдвинута во второй половине XIX в. выдающимися натуралистами Г. Рихтером, Г. Гельмгольцем и С. Аррениусом. В XX столетии похожие взгляды развивал В. И. Вернадский, а в настоящее время — один из авторов двуспиральной модели ДНК Ф. Крик. Сторонники этой точки зрения исходят из положения о единстве материи. Они считают, что попытки придумать способ земного происхождения, например, нуклеиновых кислот (в отличие, скажем, от серной или уксусной) не имеют научных оснований. Научная задача заключается в поисках механизма проникновения на Землю рассеянных в межпланетном пространстве носителей жизни. В качестве таких механизмов предполагается перемещение частиц космической пыли под световым давлением, а также занесение в атмосферу и на поверхность Земли объектов, находившихся в составе комет, метеоритов и других небесных тел.

Гипотеза панспермии представляется достаточно правдоподобной с теоретической точки зрения. Споры некоторых бактерий, а возможно, и кристаллические формы вирусов в принципе могли бы выдерживать условия, наблюдаемые на поверхности ряда планет Солнечной системы. Этим объясняются санитарные меры, которые применялись по отношению к побывавшим на Луне космическим аппаратам и образцам лунного грунта. Можно допустить, что попавшие в «первичный бульон» споры хемосинтезирующих бактерий могли бы найти там приемлемую для развития и размножения среду. Такой путь вполне совместим и с возможностью абиогенного синтеза органических веществ, в том числе в условиях, воспроизведенных в упоминавшемся опыте Миллера. Таким образом, обе гипотезы происхождения жизни не вполне противоречат друг другу.

Вместе с тем, несмотря на логическую завершенность, данная гипотеза не дает определенного ответа на вопрос о происхождении биосферы. Исследования метеоритов, Луны, планет Солнечной системы, а также других астрономических объектов не дали достоверных данных, ее подтверждающих. В то же время существующие ныне методы изучения космоса все еще недостаточно точны.

Как и в случае с гипотезой Опарина, в отношении гипотезы панспермии также имеются принципиальные возражения. Исследования параметров космического излучения указывают на невозможность сохранения каких-либо микроскопических объектов в составе космической пыли. Более того, на поверхности Земли жизнь возможна только благодаря экранированию космического излучения озоновым слоем атмосферы, а этот слой, как и весь атмосферный кислород, сам имеет биогенное происхождение. Поэтому вопрос о происхождении жизни был и остается одним из самых сложных и труднообъяснимых вопросов биологии.

Порядок работы:

1. Ознакомьтесь с характеристикой каждой из приведенных гипотез. Результаты занесите в таблицу:

Основные гипотезы возникновения биосферы

Критерий сравнения	Гипотеза происхождения жизни
Критерий сравнения	Креационизм	Абиогенез	Биогенез (панспермия)
Способ зарождения биосферы
Причины изменений в биосфере
Оценка доказательности доводов

2. На рисунке изображены этапы эволюции человека. Опишите эти этапы (где были обнаружены, рост, объем мозга, образ жизни).

Рассмотрите предложенные вам факты, с точки зрения аргументации основных гипотез о происхождении человека: «Эволюционный путь и сотворение». Разместите факты в соответствующие ячейки таблицы.

Факты, свидетельствующие за гипотезу о происхождении человека от животных

Факты, свидетельствующие за гипотезу о создании человека высшим интеллектом

Нейтральные факты

Предложенные факты:

1. Наличие у человека членораздельной речи.

2. Наличие в разных геологических слоях ископаемых останков животных, не существующих в нынешнее время.

3. Способность человека использовать орудия труда.

4. Сложная структура головного мозга человека в сравнении с животными.

5. Наличие у человека атавистических признаков.

6. Наличие у человека волосяного покрова на голове.

7. Наличие у человека рудиментарных органов, например, копчика, являющегося редуцированным хвостом.

8. Очень сложная социальная структура большей части человеческого сообщества.

9. Большие относительные размеры головного мозга человека в сравнении с животным.

10. Общность строения основных систем органов у человека и животных.

11. Наличие разных рас вида Homosapiens.

12. Наличие человеческих племен, ведущих примитивный образ жизни.

13. Невозможность на данный момент составить полную картину возникновения человека от диких предков.

14. Наличие ископаемых останков человекообразных обезьян, которые могли быть предками современного человека.

15. Сложность поведения и проявления психологической деятельности человека.

Контрольные вопросы:

1.Дайте определение понятию «жизнь».

2.Раскройте эволюционное значение фотосинтеза.

Практическое занятие №7

Наименование работы: Описание антропогенных изменений в естественных природных ландшафтах своей местности. Сравнительное описание одной из естественных природных систем (например, леса) и какой-нибудь агроэкосистемы (например, пшеничного поля). Составление схем передачи веществ и энергии по цепям питания в природной экосистеме и в агроценозе

Цель работы: выявить антропогенные изменения в экосистемах местности и оценить их последствия, закрепление умений правильно определять последовательность организмов в пищевой цепи, составлять трофические сети, строить пирамиды биомасс в природной экосистеме и в агроценозе.

Продолжительность проведения - 1 ч.

Дидактическое оснащение практического занятия: компьютер, экран, мультимедийный проектор, видеофильмы о животных, растениях фото природных и искусственных экосистем, учебник, компьютер, экран, мультимедийный проектор, видеофильмы о животных, Красная Книга растений, информационные источники, схемы и рисунки, фотографии и видеоматериалы природных и искусственных экосистем,

Задание:

1. Изучить процессы передачи веществ и энергии по цепям питания в природной экосистеме и в агроценозе.

2. Описать антропогенные изменения в естественных природных ландшафтах своей местности.

Краткие теоретические сведения.

Энергия, заключенная в пище, передается от первоначального источника через ряд организмов, такой ряд организмов называется цепью питания сообщества, а каждое звено данной цепи – трофическим уровнем.

Первый трофический уровень представлен автотрофами или продуцентами, например растениями, так как они производят первичную органику. Живые организмы – гетеротрофы, которые питаются автотрофами (растительноядные) называются консументами первого порядка и находятся на втором трофическом уровне, на третьем уровне располагаются консументы второго порядка – это хищники, они питаются консументами первого порядка. Цепь питания может включать консументов третьего, четвертого порядка, но следует отметить, что более пяти трофических уровней в природе почти не встречается. Заканчивается цепь, как правило, редуцентами, это сапрофиты, разлагающие органику до простых неорганических веществ (грибы, бактерии, личинки некоторых насекомых).

Пищевые цепи разделяют на два типа. Один тип пищевой цепи начинается с растений и идет к растительноядным животным и далее к хищникам. Это так называемая цепь выедания (пастбищная). Другой тип начинается от растительных и животных остатков, экскрементов животных и идет к мелким животным и микроорганизмам, которые ими питаются. В результате деятельности микроорганизмов образуется полуразложившаяся масса — детрит. Такую цепь называют цепью разложения (детритной).

Примеры:

Пастбищная цепь питания: Рожь- мышь -лиса -бактерии

Детритная: листовая подстилка - дождевой червь- ворона- бактерии

Живые организмы, поедая представителей предыдущего уровня, получают запасенную в его клетках и тканях энергию. Значительную часть этой энергии (до 90%) он расходует на движение, дыхание, нагревание тела и так далее и только 10% накапливает в своем теле виде белков (мышцы), жиров (жировая ткань). Таким образом, на следующий уровень передается только 10% энергии, накопленной предыдущим уровнем. Именно поэтому пищевые цепи не могут быть очень длинными.

При составлении пищевой цепи необходимо правильно расположить все звенья и показать стрелками с какого уровня была получена энергия.

Например: В лесном сообществе обитают: гусеницы, синицы, сосны, коршуны. Составьте пищевую цепь и назовите консумента второго порядка.

Ответ: сосна -> гусеница -> синица -> коршун. Консумент второго порядка синица.

Рассмотрим еще один тип экологических задач.

Пример: На основании правила экологической пирамиды определите, сколько нужно планктона, что бы в море вырос один дельфин массой 300 кг, если цепь питания имеет вид: планктон, нехищные рыбы, хищные рыбы, дельфин.

Экологические пирамиды, это один из способов изображения пищевых цепей. Так как продуцентов всегда больше, следовательно, первый уровень представляет более широкое основание, на последующих уровнях будет находиться все меньше и меньше организмов и поэтому изображение приобретает вид пирамиды. Зная это, можно легко решить задачу.

Решение: Дельфин, питаясь хищными рыбами, накопил в своем теле только 10% от общей массы пищи, зная, что он весит 300 кг, составим пропорцию.

300кг – 10%,

Х – 100%.

Найдем чему равен Х. Х=3000 кг. (хищные рыбы) Этот вес составляет только 10% от массы нехищных рыб, которой они питались. Снова составим пропорцию

3000кг – 10%

Х – 100%

Х=30 000 кг (масса нехищных рыб)

Сколько же им пришлось съесть планктона, для того чтобы иметь такой вес? Составим пропорцию

30 000кг.- 10%

Х =100%

Х = 300 000 кг

Ответ: Для того что бы вырос дельфин массой 300 кг.необходимо 300 000 кг планктона.

Есть одна маленькая хитрость, которая может помочь упростить весь процесс, особенно тем, кто не очень дружен с математикой. Если внимательно присмотреться к решению, то можно заметить, что в числе, обозначающем каждый новый результат, добавляется один нуль. То есть оно умножается на 10. Если вам будет необходимо выполнить обратное действие (высчитать какую массу будет иметь дельфин, если в море обитает 300 000 кг планктона), то необходимо каждый раз при переходе на следующий уровень убирать нуль.

В чем разница между агроэкосистемой и экосистемой? Агроэкосистема – это определенная территория на суше или в море, на которой человек особым образом организовал сельскохозяйственный процесс. Условием, чтобы этот участок получил право называться агроэкосистемой, должно стать рациональное землепользование, животноводство или выращивание в море определенных культур. То есть сельское хозяйство должно быть не пользовательским и экстенсивным, а максимально интенсивным, с продуманным процессом возвращения использованной силы и энергии природы в общий круговорот органических и минеральных веществ на планете.

Чтобы обеспечить такой круговорот, агроэкосистема должна быть многопрофильной и многоликой. Например, к участку пашни необходимо «приложить» пастбище, луг, плодовый сад и небольшой животноводческий комплекс. Все связи между компонентами агроэкосистемы организовывает и осуществляет человек.

Экосистема является базовым понятием экологии. Экосистема может быть природной и антропогенной. Например, экосистема саванны, экосистема озера Байкал или экосистема пустыря за домом.

Экосистема состоит из двух видов компонентов – биотических и абиотических. Биотические компоненты – это набор живых организмов, заселивших нашу систему. В этом случае мы будем называть их продуцентами, консументами разных уровней и редуцентами. Абиотические компоненты – это основа для формирования экосистемы: водная среда или суша, подстилающие горные породы, показатели температуры и влажности, температурный режим. Между компонентами экосистемы существуют разные виды связей, которые сложились исторически, за довольно продолжительный временной отрезок. Поэтому время, конкуренция и естественный отбор являются основными творцами экосистемы.

Порядок работы:

1. Назовите организмы, которые должны быть на пропущенном месте следующих пищевых цепей:

Из предложенного списка живых организмов составить детритную и пастбищную трофические сети: трава, ягодный кустарник, муха, синица, лягушка, уж, заяц, волк, бактерии гниения, комар, кузнечик. Укажите количество энергии, которое переходит с одного уровня на другой. Заполните таблицу, проанализировав рисунок и определив компоненты: продуценты, консументы, редуценты.

Компоненты биоценоза дубравы

Продуценты

Консументы

Редуценты

Компоненты агроценоза с/х поля

Продуценты

Консументы

Редуценты

На основании правила экологической пирамиды определите, сколько нужно зерна, чтобы в лесу вырос один филин массой 3,5 кг, если цепь питания имеет вид: зерно злаков -> мышь -> полевка -> хорек -> филин.

2.Выберите определённую территорию своей местности и оцените экологическое состояние природы по примерному плану:

Название, географическое положение.
Общая характеристика природных условий.
Определить влияние природных условий своей местности на материальную, культурную и духовную жизнь населения.
Установите особенности между взаимодействием общества и природы.
Охарактеризуйте основные направления хозяйственного использования территории.
Выявите факторы антропогенного воздействия.

Опишите экономическое положение, проанализируйте причины, опишите изменения, и обоснуйте нерациональное природопользование на данной территории. Составьте прогноз возможного состояния природы своей местности, сделав вывод по необходимости рационального использования данного региона.

3. Работа с Красной книгой Челябинской области.

Рассмотрите виды растений и животных, занесенных в Красную книгу: исчезающие, редкие, сокращающие численность по Челябинской области (прил. №1., №2.). Какие вы знаете виды растений и животных, исчезнувшие в вашей местности. Приведите примеры деятельности человека, сокращающие численность популяций видов. Объясните причины неблагоприятного влияния этой деятельности, пользуясь знаниями по биологии.

4. 1.Прочитайте краткие теоретические сведения, сравните данные на предложенных фотографиях и рисунках экосистемы и агроэкосистемы

Рис. Экосистема леса

Рис. Экосистема пшеничного поля.

2.Выявить черты сходства и различия естественных и искусственных экосистем.

3.Заполните таблицу.

Отличие природных и искусственных экосистем

Признаки сравнения	Природная экосистема	Агроэкосистема
Кем созданы
Время создания
Границы системы, кем или чем определены
Видовое разнообразие
Плотность видовых популяций
Источники энергии и их использование
Продуктивность
Способность к самосохранению и самовосстановлению
Круговорот основных питательных элементов
Влияние на почву
Влияние на местообитание видов дикой природы
Продуктивность (количество биомассы, создаваемой на единицу площади)

Контрольные вопросы:

1.Дайте определения понятий: пищевая цепь, пищевая сеть, трофический уровень.

2.Чем пастбищные пищевые цепи отличаются от детритных?

3.Что отражают правила экологических пирамид?

Практическое занятие № 8

Наименование работы: Описание и практическое создание искусственной экосистемы (пресноводный аквариум)

Цель работы: познакомиться с компонентами экосистемы на примере аквариума; с обитателями аквариума; научить поддерживать экосистему аквариума Закрепить умений находить и подбирать необходимые группы организмов для поддержания равновесия в экосистемах.

Продолжительность проведения - 1 ч.

Дидактическое оснащение практического занятия: компьютер, экран, мультимедийный проектор, аквариум, иллюстрации с изображением аквариумных рыб и растений.

Задание: докажите, что аквариум - это искусственная экосистема.

Краткие теоретические сведения.

Экосистема – единство живых организмов и их среды обитания, в котором живые организмы разных “профессий” способны совместными усилиями поддерживать круговорот веществ.

Экосистема состоит из частей: воздух, вода, почва, производители, потребители, разрушители

Цепь питания – последовательность видов организмов, каждый следующий из которых ест предыдущего.

Чтобы круговорот в экосистеме был замкнут необходимы “профессии” живых организмов. Различают три профессии:

- производители (“кормильцы”) – живые организмы (главным образом, растения), создающие органические вещества из неорганических, минеральных веществ;

- потребители (“едоки”) - живые организмы (главным образом, животные), использующие в качестве пищи готовые органические вещества.

- разрушители (“мусорщики”) - живые организмы (главным образом, бактерии и грибы), использующие для питания остатки умерших организмов. Они перерабатывают органические вещества, разлагая их на более простые органические и минеральные вещества.

Экосистемы делятся на естественные (природные) и искусственные (антропогенные, т.е. созданные человеком). К естественным экосистемам относятся лес, болото, озеро. К искусственным - аквариум, поле, кабина космического корабля.

Аквариум – сосуд с водой, населённый водными обитателями.

Алгоритм создания аквариума.

1.Выбрать аквариум.

2. Определить место установки аквариума.

2.Выбрать грунт. (Из предложенных вариантов: крупнозернистый песок, почва, галька, глина, мел). Грунт – это мелкий гравий просеянный, промытый речной песок серого цвета. Мелкий песок желтоватого-оранжевого цвета непригоден – в нем соединения железа, которые вредны для рыб и улиток.

Так же на дно можно положить декорации, например, камни, коряги. Класть на дно аквариума ракушки не следует, так как вода от них становится жёсткой. Все обязательно дезинфицируют кипячением с добавлением соли.

3.Заполнить аквариум водой, она должна отстояться 2-3 дня, чтобы исчезли запахи. Затем воду сливают, насыпают песок, ракушки, камешки и снова наливают.

4. Поместить производителей. Зелёные растения («кормильцы») производят на свету из простых веществ органическую пищу и кислород для себя и для всех обитателей аквариума. Кроме водорослей, в аквариум обычно помещают и некоторые цветковые растения с красивыми листьями. Цветут они очень редко, но живут в аквариуме долго. Например:

Эхинодорус амазонский, Роголистник темно-зеленый

5. Поместить потребителей.

Самые распространённые обитатели аквариумов — рыбы. На картинке изображены основные виды аквариумных рыб. Наиболее популярны гуппи и меченосцы, так как они очень неприхотливы и их легко содержать.

6. Поселить разрушителей: Катушка красная, сомики

Для того чтобы аквариуму не требовался постоянный уход, в нём всё время должен действовать круговорот веществ. Только в этом случае в аквариуме будут сохраняться необходимые условия.

Порядок работы:

Ответьте на вопросы и выполните задания:

1. Какие условия необходимо соблюдать при создании экосистемы аквариума.

2. Опишите аквариум как экосистему, с указанием абиотических, биотических факторов среды, компонентов экосистемы (продуценты, консументы, редуценты).

3. Составьте пищевые цепи в аквариуме.

4. Какие изменения могут произойти в аквариуме, если:

- падают прямые солнечные лучи;

- в аквариуме обитает большое количество рыб.

5. Сделайте вывод о последствиях изменений в экосистемах.

6. Компонентами экосистемы аквариума могут быть: водоросли и высшие водные растения; простейшие – инфузории; дафнии, моллюски; рыбы; бактерии; грибы:

а). Изобразите схему обмена вещества и потока энергии в данной экосистеме.

б). Объясните, почему исключение из этой экосистемы моллюсков и простейших приводит к резкому нарушению ее равновесия.

Содержание отчета: укажите номер практической работы, тему, цель, оборудование, выполните задания методических указаний, сформулируйте и запишите вывод.

Контрольные вопросы:

1. Дайте определения понятий: экосистема, искусственная экосистема, саморегуляция биогеоценоза.

2. Почему аквариумных рыб необходимо кормить животным кормом? Объясните, почему рыбы в пруду живут без подкормки.

Практическое занятие №9

Наименование работы: Решение экологических задач

Цель работы: формирование умения применять знания по биологии для решения экологических задач.

Продолжительность работы – 1ч.

Дидактическое оснащение практического занятия: карточки с задачами.

Задание: решить задачи.

Порядок работы

1. Решите задачи:

1. На основании правила экологической пирамиды определите, сколько нужно зерна, чтобы в лесу вырос один филин массой 3.5 кг, если цепь питания имеет вид: зерно злаков → мышь → полевка → хорек → филин.

2.На основании правила экологической пирамиды определите, сколько орлов может вырасти при наличии 100 т злаковых растений, если цепь питания имеет вид: злаки → кузнечики → лягушки → змеи → орел.

3.На основании правила экологической пирамиды определите, сколько орлов может вырасти при наличии 100 т злаковых растений, если цепь питания имеет вид: злаки→ кузнечики→ насекомоядные птицы→ орел.

4. На территории площадью 100 км²ежегодно производили частичную рубку леса. На момент организации на этой территории заповедника было отмечено 50 лосей. Через 5 лет численность лосей увеличилась до 650 голов. Еще через 10 лет количество лосей уменьшилось до 90 голов и стабилизировалось в последующие годы на уровне 80-110 голов.

Определите численность и плотность поголовья лосей:

а) на момент создания заповедника;

б) через 5 лет после создания заповедника;

в) через 15 лет после создания заповедника.

5.Как уберечь семена от птиц

Во время сева много бед приносят птицы, которые налетают на поля и клюют очень много семян. В старые времена римляне пугали птиц чучелами. Как быть сейчас, ведь поля огромные?

2. Решение экологических ситуаций.

1. Приведенные в беспорядке факты изложите в логически правильной последовательности (в виде цифр).

2. Нильский окунь стал поедать много растительноядных рыб

3. Сильно размножившись, растения стали загнивать, отравляя воду.

4. Для копчения нильского окуня требовалось много дров.

5. В 1960 г. британские колонисты запустили в воды озера Виктория нильского окуня, который быстро размножался и рос, достигая веса 40 кг и длины 1,5 м.

6. Леса на берегах озера интенсивно вырубались – поэтому началась водная эрозия почв.

7. В озере появились мертвые зоны с отравленной водой.

8. Численность растительноядных рыб сократилась, и озеро стало зарастать водными растениями.

9. Эрозия почв привела к снижению плодородия полей.

10. Скудные почвы не давали урожая, и крестьяне разорялись.

11. В результате проведенного исследования выяснилось, что после истребления хищных птиц численность пернатой дичи, уничтожаемой ими ранее, сначала быстро растет, но затем стремительно падает. Чем можно объяснить эту закономерность?

Контрольные вопросы:

1.Дайте определения понятий: трофический уровень, продуценты, консументы, редуценты.

2.Что такое экологическая пирамида?

3. Отсутствие, какой группы организмов в пищеварительной системе жвачных животных приведет к их неспособности переварить поедаемую траву?

4. В одном из канадских заповедников уничтожили всех волков, чтобы добиться увеличения стада оленей. Удалось ли таким образом достичь цели? Ответ объясните.

4. Литература, информационное обеспечение

1. Беляев, Д. К. Биология (базовый уровень). 10 класс [Текст]/ Д.К. Беляев, Г.М. Дымшиц, Л..Н.. Кузнецова и др. — М., 2014.

2. Сивоглазов, В. И.Биология. Общая биология: базовый уровень, 10—11 класс [Текст]/ В.И. Сивоглазов, И.Б.Агафонова, Е.Т.Захарова — М., 2014.

3. Сухорукова, Л. Н. Биология (базовый уровень). 10— 11 класс [Текст]/ Л.Н.Сухорукова, В.С. Кучменко, Т.В.Иванова. — М., 2014.

5.Критерии оценивания лабораторных и практических работ

Отметка «5» ставится в том случае, если студент:

- выполнил работу в полном объеме с соблюдением необходимой последовательности;

- в представленном отчете правильно и аккуратно выполнил все задания, таблицы и сделал необходимые выводы.

Отметка «4» ставится в том случае, если выполнены требования к оценке «5», но:

- было допущено не более одной негрубой ошибки и одного недочета;

- было допущено не более двух недочетов.

Отметка «3» ставится, если работа выполнена не полностью:

- в отчете были допущены в общей сложности не более двух ошибок;

- работа выполнена не полностью, однако объем выполненной части таков, что позволяет оценить базовый уровень усвоения знаний.

Отметка «2» ставится в том случае, если:

- работа выполнена не полностью, и объем выполненной части не позволяет оценить уровень усвоения знаний и умений;

- в ходе работы и в отчете обнаружились в совокупности все недостатки, отмеченные в требованиях к оценке«3».

Скачано с www.znanio.ru

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Чебаркульский профессиональный техникум»

Рассмотрено и одобрено на заседании цикловой комиссии

СОДЕРЖАНИЕ 1. Пояснительная записка 2

Пояснительная записка Методические рекомендации предназначены в качестве методического пособия при проведении практических работ (занятий), (далее -занятий) по дисциплине «Биология» для специальности

Методические рекомендации могут быть использованы для самостоятельной работы обучающихся

Организм. Размножение и индивидуальное развитие организмов

Искусственные сообщества-агроэкосистемы

Инструктивно-методические указания по выполнению практических работ

Осторожно расправьте кожицу препаровальной иглой

Порядок работы: 1.Со среза клубня картофеля соскоблите препаровальной иглой немного мякоти

По мере развития зародышей черты различия выступают все более явственно

Порядок работы 1.Прочитайте теоретический материал в работе и рассмотрите рисунок № 1 «Сравнение зародышей позвоночных на разных стадиях развития»

Алгоритм составления схемы моногибридного скрещивания

А, В, С... гены, кодирующие доминантные признаки а, b, с

Порядок работы: 1. Внимательно прочитайте условия задачи

Дидактическое оснащение практического занятия: комнатные растения, схемы и рисунки комнатных растений, видеоматериал, краткие теоретические сведения о мутагенах

Химические вещества, применяемые в сельском хозяйстве

К веществам пищи, обладающих мутагенной активностью, можно отнести нитрозамины, тяжелые металлы, микотоксины, алкалоиды, некоторые пищевые добавки, а также гетероциклические амины и аминоимидазоазарены, образующиеся в процессе…

Кроме того, в задымленном воздухе обнаружены вещества, мутагенная активность которых зависит от метаболической активации

Суммируйте данные, полученные студентами всей группы, и составьте на основе этих данных новый ряд чисел, отображающий изменение признака и частоту встречаемости изменений

Краткие теоретические сведения

Специальные выросты и приспособления к движению в воде могут включать: · плавательную перепонку вокруг тела или специальную типа «зонтик» (каракатица, медуза), · водоструйный («реактивный») двигатель…

Приспособления к воздушной среде:

Таблица 1. Морфологическая характеристика растений одного вида

Рис. Приспособления организмов

Представители прогрессивного креационизма не отрицают возраста

Гипотеза Опарина не противоречит данным астрономии (исследования состава атмосферы

Миллера. Таким образом, обе гипотезы происхождения жизни не вполне противоречат друг другу

Факты, свидетельствующие за гипотезу о происхождении человека от животных

Красная Книга растений, информационные источники, схемы и рисунки, фотографии и видеоматериалы природных и искусственных экосистем,

Х – 100%. Найдем чему равен Х

Из предложенного списка живых организмов составить детритную и пастбищную трофические сети: трава, ягодный кустарник, муха, синица, лягушка, уж, заяц, волк, бактерии гниения, комар, кузнечик

На основании правила экологической пирамиды определите, сколько нужно зерна, чтобы в лесу вырос один филин массой , если цепь питания имеет вид: зерно злаков ->…

Рис. Экосистема леса Рис

Продуктивность (количество биомассы, создаваемой на единицу площади)

Мелкий песок желтоватого-оранжевого цвета непригоден – в нем соединения железа, которые вредны для рыб и улиток

Для того чтобы аквариуму не требовался постоянный уход, в нём всё время должен действовать круговорот веществ

Порядок работы: Ответьте на вопросы и выполните задания: 1

Решите задачи: 1. На основании правила экологической пирамиды определите, сколько нужно зерна, чтобы в лесу вырос один филин массой , если цепь питания имеет вид:…

Литература, информационное обеспечение 1

Материалы на данной страницы взяты из открытых истончиков либо размещены пользователем в соответствии с договором-офертой сайта. Вы можете сообщить о нарушении.

05.02.2020