Методические рекомендации к лабораторным работам по биологии

АННОТАЦИЯ

Одним из наиболее действенных путей, который позволит достичь определенных образовательных целей, является практико-ориентированная деятельность обучающихся на занятиях, которая способствует обучению, воспитанию, развитию.
Практикум по биологии соответствует программе дисциплины «Биология» и представляет собой практическое руководство по методике проведения лабораторных и практических работ в среднем профессиональном учебном заведении.
Лабораторные и практические работы, входящие в практикум составлены таким образом, что имеют теоретическую часть, изучение которой позволит обучающимся вспомнить учебный материал по теме лабораторной или практической работы, а также непосредственно практическую часть.

Составитель: Ведехина Римма Анатольевна, преподаватель биологии и экологии ОБОУ СПО «Железногорский ПК».

Рецензент: Толкачева Галина Ивановна – заместитель директора по науке и методической работе ОБОУ СПО «Железногорский ПК»


Печатается по решению научно-методического совета колледжа







1. Общие положения
Практические и лабораторные занятия должны проводиться в учебных кабинетах. Продолжительность занятия не менее двух академических часов.
Необходимыми структурными элементами практического и лабораторного занятия, помимо самостоятельной деятельности студентов, являются инструктаж, проводимый преподавателем, а также анализ и оценка выполненных работ и степени овладения студентами, запланированными умениями.
Выполнению лабораторных работ и практических занятий, предшествует проверка знаний студентов - их теоретической готовности к выполнению задания.
Целью практических занятий является приобретение начальных практических навыков, при которых студент:
- получает способность владеть культурой речи, это приобретается при попытках выполнить практическое задание и при обсуждении с преподавателем отчёта о выполнении практического задания;
- учится использовать базовые положения при решении профессиональных задач, это приобретается при поиске и привлечении необходимого теоретического материала при решении поставленных в практическом задании задач;
- получает способность использовать профессионально-ориентированную риторику, это приобретается при формировании в письменной форме всех высказываний, необходимых для пояснения своих действий;
- учится владеть навыками самостоятельной работы, это приобретается непосредственно в процессе подбора на основе анализа поставленной в практической работе задачи необходимого теоретического материала для решения этой задачи;
- учится владеть основными методами, средствами и способами получения, хранения, переработки информации, иметь навыки работы с компьютером, это приобретается при выполнении отчёта о решении поставленной задачи.
Практические и лабораторные работы выполняются студентами по выданному преподавателем заданию.
Задания первого уровня трудоёмкости (сложности) содержат практические вопросы, решение которых возможно только при усвоении теоретического материала.
Задания второго уровня трудоёмкости (сложности), для решения которых необходимо обладать теоретическими знаниями пройденных тем.
Результатом выполнения задания является отчёт, представляемый студентом в специальной тетради для практических и лабораторных работ, который должен удовлетворять общепринятым требованиям.
Практические и лабораторные занятия способствуют более глубокому пониманию теоретического материала учебного курса, а также развитию, формированию и становлению различных уровней составляющих профессиональной компетентности студентов.
Практические и лабораторные работы проводятся по биологии согласно календарно-тематическому планированию, в соответствии с требованиями учебной программы по биологии.  Практические и лабораторные работы проводятся как индивидуально, так и для пары или группы студентов.














Рекомендации к оформлению отчета по выполнению лабораторных и практических работ по биологии.
1. Отчет проверяется преподавателем после каждой проведенной работы, оценки выставляются каждому студенту, с занесением оценок в журнал.
2. От предыдущей работы отступают 3-4 клетки и записывают дату проведения. Посередине следующей строки записывают номер лабораторной работы. Далее, каждый раз с новой строки записывают тему, цель и оборудование. После строки «ход работы» коротко поэтапно описывается выполнение работы.
3. Если в ходе работы задается вопрос, то записывается ответ, если требуется оформить рисунок, заполнить таблицу, то соответственно выполняется рисунок или заполняется таблица.
4. Рисунки должны иметь размер не меньше, чем 6х6 см. не обязательно рисовать все, что видно в микроскоп, достаточно зарисовать небольшой фрагмент. Все рисунки должны иметь обозначения составных частей.
5. Рисунки должны располагаться на левой стороне тетрадного листа, подписи к рисункам –  внизу. 
6. Таблицы заполняются четко и аккуратно. Таблица должна занимать всю ширину тетрадной страницы.
7. Схемы должны быть крупными и четкими, выполненными простым карандашом (допускается использование цветных карандашей), содержать только главные, наиболее характерные особенности, детали.
8. Ответы на вопросы должны быть аргументированы; ответы типа «да» или «нет» не принимаются.
9. В конце каждой лабораторной работы обязательно записывается вывод  по итогам выполненной работы (вывод формулируется исходя из цели работы).
Практическая работа №1
Тема: «Решение задач по темам: «Нуклеиновые кислоты» и «Генетический код»».
Цель: Создать условия для формирования умений решать задачи по молекулярной генетике.

Оборудование: методические рекомендации для решения задач, таблица «Генетический код», комплект задач для самостоятельного решения.

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ РАБОТЫ.
Решение биологических задач по этой теме помогает лучше понять процессы матричного синтеза, происходящие в клетке: репликацию, транскрипцию и трансляцию.
1. Повторите процессы матричного синтеза, происходящие в клетке.
Ген – это участок ДНК, кодирующий определенный белок. Малейшее изменение структуры ДНК ведет к изменениям белка, что в свою очередь изменяет цепь биохимических реакций с его участием, определяющих тот или иной признак или серию признаков.
Первичная структура белка, т.е. последовательность аминокислотных остатков, зашифрована в ДНК в виде последовательности азотистых оснований аденина (А), тимина (Т), гуанина (Г) и цитозина (Ц). Каждая аминокислота кодируется одной или несколькими последовательностями из трех нуклеотидов – триплетами. Синтезу белка предшествует перенос его кода с ДНК на информационную РНК (и-РНК) – транскрипция. При транскрипции выполняется принцип дополнения, или комплементарности: А, Т, Г и Ц в ДНК соответствуют У (урацил), А, Ц и Г в и- РНК. Непосредственно синтез белка, или трансляция, происходит на рибосоме: аминокислоты, подносимые к рибосоме своими транспортными РНК (тРНК), соединяются в полипептидную цепь белка соответственно триплетам оснований и- РНК.
Однозначная связь между последовательностями нуклеотидов в ДНК и аминокислот в полипептидной цепи белка позволяет по одной из них определить другую. Зная изменения в ДНК, можно сказать, как изменится первичная структура белка.
2. Повторите алгоритмы решения задач по темам «Нуклеиновые кислоты» и «Генетический код».
Задача 1. Фрагмент молекулы ДНК состоит из нуклеотидов, расположенных в следующей последовательности: ТАААТГГЦААЦЦ. Определите состав и последовательность аминокислот в полипептидной цепи, закодированной в этом участке гена.
Решение
1. Выписываем, нуклеотиды ДНК и, разбивая их на триплеты, получаем кодоны цепи молекулы ДНК: ТАА–АТГ–ГЦА–АЦЦ.
2. Составляем триплеты и- РНК, комплементарные кодонам ДНК, и записываем их строчкой ниже:ДНК: ТАА–АТГ–ГЦА–АЦЦ иРНК: АУУ–УАЦ–ЦГУ–УТТ.По таблице кодонов определяем, какая аминокислота закодирована каждым триплетом и-РНК: Иле–Тир–Арг–Трп.
Задача 2. Фрагмент молекулы содержит аминокислоты: аспарагиновая кислота–аланин–метионин–валин. Определите: а) какова структура участка молекулы ДНК, кодирующего эту последовательность аминокислот; б) количество (в %) различных видов нуклеотидов в этом участке гена (в двух цепях); в) длину этого участка гена.
Решение
а) По таблице кодонов находим триплеты и-РНК, кодирующие каждую из указанных аминокислот.
Белок: Асп–Ала–Мет–ВалиРНК: ГАЦ–ГЦА–АУГ–ГУУ
Если аминокислоте соответствуют несколькими кодонов, то можно выбрать любой из них.Определяем строение той цепочки ДНК, которая кодировала строение и-РНК. Для этого под каждым кодоном молекулы иРНК записываем комплементарный ему кодон молекулы ДНК.1-я цепь ДНК: ЦТГ–ЦГТ–ТАЦ–ЦАА.
б) Чтобы определить количество (%) нуклеотидов в этом гене, необходимо, используя принцип комплементарности (А–Т, Г–Ц), достроить вторую цепь ДНК:2-я цепь ДНК: ГАЦ–ГЦА–АТГ–ГТТНаходим количество нуклеотидов (нтд): в двух цепях – 24 нтд, из них А = 6. Составляем пропорцию:24 нтд – 100%6 нтд – % х = (6x100) : 24 = 25%
По правилу Чаргаффа количество аденина в молекуле ДНК равно количеству тимина, а количество гуанина равно количеству цитозина. Поэтому:
Т = А = 25% Т + А = 50%, следовательно, Ц + Г = 100% – 50% = 50%.Ц = Г = 25%.
в) Молекула ДНК всегда двухцепочечная, ее длина равна длине одной цепи. Длина каждого нуклеотида составляет 0,34 нм, следовательно: 12 нтд x 0,34 = 4,08 нм.
Задача 3. Фрагмент молекулы ДНК содержит 1590 нуклеотидных остатков. Сколько аминокислот будет входить в состав белка, который кодируется этим геном.
Решение:
Каждая аминокислота кодируется 3 нуклеотидными остатками ДНК. 1590 : 3 = 530.
В состав белка будет входить 530 аминокислотных остатков.
Задача 4. В молекуле ДНК содержится 11% тимина. Определите, сколько (в %) в этой молекуле содержится других нуклеотидов.
Решение:
По правилу комплементарности А = Т а Ц =Г следовательно А =11%, а Ц = 39%, Г = 39%
Задача 5. В клетке животного диплоидный набор хромосом равен 8. Определите количество молекул ДНК перед митозом, после митоза, после первого и второго деления мейоза.
Решение:
2n = 8. Генетический набор:
- перед митозом 16  молекул ДНК;
после митоза 8 молекулы ДНК;
после первого деления мейоза 8  молекул ДНК;
после второго деления мейоза 4  молекулы ДНК.

ХОД РАБОТЫ:
1. Найдите ошибки в приведенном тексте:

А. Генетическая информация заключена в последовательности нуклеотидов в молекулах нуклеиновых кислот.
Б. Генетическая информация передается от иРНК к ДНК.
В. Генетический код записан на «языке ДНК».
Г. Кодон состоит из четырех нуклеотидов.
Д. Многие аминокислоты шифруются более чем одним кодоном.
Е. Каждый кодон шифрует только одну аминокислоту.
Ж. У каждого живого организма свой генетический код.
2. Решите задачи
1. Белок состоит из 150 аминокислотных остатков. Сколько нуклеотидов в участке гена, в котором закодирована первичная структура этого белка?
2. В молекуле ДНК содержится 26 % цитозина. Определите, сколько (в %) в этой молекуле содержится других нуклеотидов?
3. Фрагмент одной из цепей ДНК имеет следующее строение: ААГЦГТГЦТЦАГ. Постройте на ней и-РНК и определите последовательность аминокислот
4. В клетке животного диплоидный набор хромосом равен 16 . Определите количество молекул ДНК перед митозом, после митоза, после первого и второго деления мейоза.
5. Постройте вторую цепочку ДНК, комплементарную данной: АТТ ГЦЦ ГЦЦ ААТ ТАТ.

6. Какую длину имеет ген, кодирующий инсулин, если известно, что молекула инсулина состоит из 51 аминокислотного остатка, а расстояние между нуклеотидами составляет 0,34 нм?

3. Используя таблицу «Генетический код» решите задачи
Первое основание
Второе основание
Третье основание


У
Ц
А
Г


У
Фен
Сер
Тир
Цис
У


Фен
Сер
Тир
Цис
Ц


Лей
Сер


А


Лей
Сер

Три
Г

Ц
Лей
Про
Гис
Арг
У


Лей
Про
Гис
Арг
Ц


Лей
Про
Глн
Арг
А


Лей
Про
Глн
Арг
Г

А
Иле
Тре
Асн
Сер
У


Иле
Тре
Асн
Сер
Ц


Иле
Тре
Лиз
Арг
А


Мет
Тре
Лиз
Арг
Г

Г
Вал
Ала
Асп
Гли
У


Вал
Ала
Асп
Гли
Ц


Вал
Ала
Глу
Гли
А


Вал
Ала
Глу
Гли
Г












1. Фрагмент молекулы ДНК состоит из нуклеотидов, расположенных в следующей последовательности: ГТА ЦТА ГЦА АТЦ. Определите состав и последовательность аминокислот в полипептидной цепи, закодированной в этом участке гена.
2. Фрагмент молекулы содержит аминокислоты: Валин –аланин–лейцин –серин. Определите: а) какова структура участка молекулы ДНК, кодирующего эту последовательность аминокислот; б) количество (в %) различных видов нуклеотидов в этом участке гена (в двух цепях); в) длину этого участка гена.
3.    Участок полипептидной цепочки состоит из следующих аминокислот: фенилаланин – лизин – валин – лейцин – аргинин - пролин. Напишите последовательность нуклеотидов участка молекулы ДНК, хранящего информацию об этой полипептидной цепочке.
















Лабораторная работа №1
Тема: «Изучение строения растительной и животной клеток под микроскопом»
Цель: создать условия для ознакомления с особенностями строения клеток растений и животных организмов, показать принципиальное единство их строения.
Оборудование: микроскоп, кожица чешуи луковицы, эпителиальные клетки из полости рта человека, чайная ложечка, покровное и предметное стекла, синие чернила, йод, тетрадь, ручка, простой карандаш, линейка

Ход работы:
1. Отделите от чешуи луковицы кусочек покрывающей её кожицы и поместите его на предметное стекло.
2. Нанесите капельку слабого водного раствора йода на препарат. Накройте препарат покровным стеклом.
3. Снимите чайной ложечкой немного слизи с внутренней стороны щеки.
4. Поместите слизь на предметное стекло и подкрасьте разбавленными в воде синими чернилами. Накройте препарат покровным стеклом.
5. Рассмотрите оба препарата под микроскопом.
6. Результаты сравнения занесите в таблицу 1 и 2.
Таблица №1 «Сходства и отличия растительной и животной клетки».
Особенности строения клетки
Растительная клетка
Животная клетка

Черты сходства





Черты отличия






Таблица №2 «Сравнительная характеристика растительной и животной клетки».


Клетки

Цитоплазма

Ядра

Плотная клеточная стенка

Пластиды

Растительная
клетка



















Животная клетка







7. Нарисуйте строение растительной и животной клетки под микроскопом
8. Сделайте вывод о проделанной работе.









Практическая работа №2
Тема: «Сравнение процессов митоза и мейоза».
Цель: Обобщить знания о делении клеток. Выяснить черты сходства и различия в процессах митоза и мейоза.
Оборудование: карандаш, линейка, комплект инструктивных карточек.
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ РАБОТЫ
На основании таблицы ответить на вопросы
- что такое митоз;
- как изменяется формула ядра в клетке при митозе;
- как из одной диплоидной клетки образуются две диплоидные клетки;
- каково биологическое значение митоза.
Фаза митоза, набор хромосом (n-хромосомы,с - ДНК)
Рисунок
Характеристика фазы, расположение хромосом

Профаза
2n4c

Демонтаж ядерных мембран, расхождение центриолей к разным полюсам клетки, формирование нитей веретена деления, “исчезновение” ядрышек, конденсация двухроматидных хромосом.

Метафаза
2n4c

Выстраивание максимально конденсированных двухроматидных хромосом в экваториальной плоскости клетки (метафазная пластинка), прикрепление нитей веретена деления одним концом к центриолям, другим – к центромерам хромосом.

Анафаза
4n4c

Деление двухроматидных хромосом на хроматиды и расхождение этих сестринских хроматид к противоположным полюсам клетки (при этом хроматиды становятся самостоятельными однохроматидными хромосомами).

Телофаза
2n2c

Деконденсация хромосом, образование вокруг каждой группы хромосом ядерных мембран, распад нитей веретена деления, появление ядрышка, деление цитоплазмы (цитотомия). Цитотомия в животных клетках происходит за счёт борозды деления, в растительных клетках – за счёт клеточной пластинки.

На основании таблицы ответить на вопросы:
- что такое мейоз;
- как изменяется формула ядра в клетке при мейозе;
- как одной материнской клетки образуется четыре гаплоидные дочерние клетки;
- каково биологическое значение мейоза
Фаза мейоза, набор хромосом (n - хромосомы, с - ДНК)
Рисунок
Характеристика фазы, расположение хромосом

Профаза 12n4c

Демонтаж ядерных мембран, расхождение центриолей к разным полюсам клетки, формирование нитей веретена деления, “исчезновение” ядрышек, конденсация двухроматидных хромосом, конъюгация гомологичных хромосом и кроссинговер.   

Метафаза 12n4c

Выстраивание бивалентов в экваториальной плоскости клетки, прикрепление нитей веретена деления одним концом к центриолям, другим – к центромерам хромосом.

Анафаза 12n4c

Случайное независимое расхождение двухроматидных хромосом к противоположным полюсам клетки (из каждой пары гомологичных хромосом одна хромосома отходит к одному полюсу, другая – к другому), перекомбинация хромосом.

Телофаза 1в обеих клетках по 1n2c

Образование ядерных мембран вокруг групп двухроматидных хромосом, деление цитоплазмы.

Профаза 21n2c

Демонтаж ядерных мембран, расхождение центриолей к разным полюсам клетки, формирование нитей веретена деления.

Метафаза 21n2c

Выстраивание двухроматидных хромосом в экваториальной плоскости клетки (метафазная пластинка), прикрепление нитей веретена деления одним концом к центриолям, другим – к центромерам хромосом.

Анафаза 22n2c

Деление двухроматидных хромосом на хроматиды и расхождение этих сестринских хроматид к противоположным полюсам клетки (при этом хроматиды становятся самостоятельными однохроматидными хромосомами), перекомбинация хромосом.

Телофаза 2в обеих клетках по 1n1c
Всего4 по 1n1c

Деконденсация хромосом, образование вокруг каждой группы хромосом ядерных мембран, распад нитей веретена деления, появление ядрышка, деление цитоплазмы (цитотомия) с образованием двух, а в итоге обоих мейотических делений – четырех гаплоидных клеток.


Ход работы:
1. Выясните черты сходства между митозом и мейозом и результаты занесите в таблицу.
Сравнение
Митоз
Мейоз

Сходства





2. Выясните черты различий между митозом и мейозом (с небольшими уточнениями по фазам деления) и результаты занесите в таблицу.
Сравнение
Митоз
Мейоз

Различия



























3. Заполните таблицу «Сравнительная характеристика митоза и мейоза».
Сравнительная характеристика митоза и мейоза
Фазы клеточного цикла, ее итог
Митоз
Мейоз



I деление
II деление

Интерфаза : синтез ДНК ,РНК , АТФ, белков , увеличение количества органелл, достраивание второй хроматиды каждой хромосомы
 
 
 

Профаза:
а) спирализация хромосом
б) разрушение ядерной оболочки;
в) разрушение ядрышек;
г) формирование митотического аппарата: расхождение центриолей к полюсам клетки, образование веретена деления
 
 
 

Метафаза:
а) формирование экваториальной пластинки- хромосомы выстраиваются строго по экватору клетки;
б) прикрепление нитей веретена деления к центромерам;
в) к концу метафазы – начало разъединения сестринских хроматид
 
 
 

Анафаза:
а) завершение разделения сестринских хроматид;
б) расхождение хромосом к полюсам клетки
 
 
 

Телофаза – формирование дочерних клеток:
а) разрушение митотического аппарата;
б) разделение цитоплазмы;
в) деспирализация хромосом;
 
 
 
























Практическая работа № 3Тема: «Выявление признаков сходства зародышей человека и других позвоночных как доказательство их эволюционного  родства».

Цель: сформировать умения выявлять черты сходства и отличия зародышей, позвоночных на разных стадиях развития
Оборудование: коллекция « Зародыши позвоночных»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ РАБОТЫ.

1. Прочитайте биологическую информацию.
Русский ученый Карл Бэр (1792-1876) обнаружил поразительное сходство зародышей различных позвоночных. Он писал: ««Зародыши млекопитающих, птиц, ящериц и змей, в высшей степени сходны между собой на самых ранних стадиях, как в целом, так и по способу развития отдельных частей. У меня в спирту сохраняются два маленьких зародыша, которые я забыл пометить, и теперь я совершенно не в состоянии сказать, к какому классу они принадлежат. Может быть, это ящерицы, может быть маленькие птицы, а может быть и очень маленькие млекопитающие, до того велико сходство в устройстве головы и туловища у этих животных. Конечностей, впрочем, у этих зародышей еще нет. Но если бы даже они и были на самых ранних стадиях своего развития, то и тогда мы ничего не узнали бы, потому что ноги ящериц и млекопитающих, крылья и ноги птиц, а также руки и ноги человека развиваются из одной и той же основной формы».
На более поздних стадиях развития различия между эмбрионами увеличиваются, появляются признаки класса, отряда, семейства. Ч.Дарвин рассматривал сходство ранних стадий онтогенеза у разных представителей крупных таксонов как указание на их эволюционное происхождение от общих предков.
Современные открытия в области генетики развития подтвердили дарвиновскую гипотезу. Было показано, например, что важнейшие процессы раннего онтогенеза у всех позвоночных совершаются по одним и тем же рецептам: они контролируются одними и теми же генами. Более того, многие из этих генов-регуляторов обнаружены и у беспозвоночных (червей, моллюсков и членистоногих).
Карл Бэр  выпустил в печать первый том Истории развития животных. Здесь учёный сформулировал законы зародышевого сходства:
- наиболее общие признаки любой крупной группы животных появляются у зародыша раньше, чем менее общие признаки; 
- после формирования самых общих признаков появляются менее общие и так до появления особых признаков, свойственных данной группе; 
- зародыш любого вида животных по мере развития становится все менее похожим на зародышей других видов и не проходит через поздние стадии их развития; 
- зародыш высокоорганизованного вида может обладать сходством с зародышем более примитивного вида, но никогда не бывает, похож на взрослую форму этого вида.











Ход работы.
1. На основе прочитанного материала проанализируйте рис.1


Рис.1. Эмбрионы позвоночных животных на разных стадиях развития.
2. Результаты анализа черт сходства и отличия зародышей позвоночных занесите в таблицу №1.









Таблица №1. Черты сходства и отличия зародышей, позвоночных на разных стадиях развития

Кому принадлежит зародыш
П Р И З Н А К И



Наличие хвоста
Носовой вырост
Передние конечности
Воздушный пузырь

Первая стадия


рыба
 
 
 
 

ящерица
 
 
 
 

кролик
 
 
 
 

человек
 
 
 
 

Вторая стадия


рыба
 
 
 
 

ящерица
 
 
 
 

кролик
 
 
 
 

человек
 
 
 
 

Третья стадия


рыба
 
 
 
 

ящерица
 
 
 
 

кролик
 
 
 
 

человек
 
 
 
 

Четвертая стадия


рыба
 
 
 
 

ящерица
 
 
 
 

кролик
 
 
 
 

человек
 
 
 
 



3. Сделайте вывод о чертах сходства и отличия зародышей, позвоночных на разных стадиях развития.



Практическая работа № 4Тема: «Решение генетических задач».
Цель: Научиться составлять простейшие схемы моно- и дигибридного скрещивания на основе предложенных данных. На конкретных примерах показать, как наследуются признаки, каковы условия их проявления, что необходимо знать и каких правил придерживаться при получении новых сортов культурных растений и пород домашних животных.
Оборудование: учебник, тетрадь, ручка, инструктивные карточки-задания.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ РАБОТЫ.
Определите, к какому разделу относится задача: моно-, ди- или полигибридное скрещивание; наследование, сцепленное с полом, или наследование признаков при взаимодействии генов.
1. Вспомните условные обозначения, принятые при решении генетических задач
символ  
· - женская особь
символ
· -  мужская особь
х - скрещивание
А, В, С - гены, отвечающие за доминантный признак
а, b, c - ген, отвечающий за  рецессивный признак
Р - родительское поколение
F1 -  первое поколение потомков
F2 -  второе поколение потомков
G – гаметы
 Генотип F1 – генотип первого поколения потомков
ХХ – половые хромосомы женской особи
ХY - половые хромосомы мужской особи
ХА – доминантный ген, локализованный в Х хромосоме
Xa  –  рецессивный ген, локализованный в Х хромосоме
Ph – фенотип
Фенотип F1 – фенотип первого поколения потомков
2. Изучите алгоритм решения генетических задач
1.Внимательно прочтите условие задачи.
2. Сделайте краткую запись условия задачи (что дано по условиям 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.
Ход работы:
1. Вспомнить основные законы наследования признаков.
2. Коллективный разбор задач.
Задача 1. У человека ген полидактилии (многопалости) доминирует над нормальным строением кисти. У жены кисть нормальная, муж гетерозиготен по гену полидактилии. Определите вероятность рождения в этой семье многопалого ребенка.
Решение этой задачи начинается с записи ее условия и обозначения генов. Затем определяются (предположительно) генотипы родителей. Генотип мужа известен, генотип жены легко установить по фенотипу – она носительница рецессивного признака, значит, гомозиготная по соответствующему гену. Следующий этап – написание значений гамет. Следует обратить внимание на то, что гомозиготный организм образует один тип гамет, поэтому нередко встречающееся написание в этом случае двух одинаковых гамет не имеет смысла. Гетерозиготный организм формирует два типа гамет. Соединение гамет случайно, поэтому появление двух типов зигот равновероятно: 1:1.
Решение.
Р:        [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]аа х [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]Аагаметы: (а) (А) (а)F1:        Аа, аа,где: А – ген полидактилии, а – нормальный ген.
Ответ: вероятность рождения многопалого ребенка составляет примерно 50%.
Задача 2. В родильном доме перепутали двух детей. Первая пара родителей имеет I и II группы крови, вторая пара – II и IV. Один ребенок имеет II группу, а второй – I группу. Определить родителей обоих детей.
Решение
Первая пара родителей
У одного родителя – I группа крови – генотип j0j0. У второго родителя – II группа крови. Ей может соответствовать генотип JAJA или JAj0. Поэтому возможны два варианта потомства:

Р

·JAj0II группа
Ч

·j0j0I группа
или

·JAJAII группа
Ч

·j0j0I группа

гаметы  
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ] 

[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Анализ родословной
В родословной прослеживается аутосомно-доминантный тип наследования, т.к. анализируемый признак проявился в каждом поколении.
Наблюдаемое в F3 расщепление в соотношении близком к 1:1 указывает на гетерозиготность отца по анализируемому признаку.
Дети F3 с карими глазами, также являются гетерозиготами и в их потомстве также возможно расщепление.

ХОД РАБОТЫ
1. Дать анализ родословных по схемам №2, №3 и №4

[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]

[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ][ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]

2.Используя термины и символику построить родословные.

Две шестипалые сестры Маргарет и Мэри вышли замуж за нормальных мужчин. В семье Маргарет было пятеро детей: Джеймс, Сусанна и Дэвид были шестипалыми, Элла и Ричард – пятипалыми.
В семье Мэри была единственная пятипалая дочь Джейн.
От первого брака Джеймса с нормальной женщиной родилась шестипалая дочь Бетси, от второго брака также с нормальной женщиной у него было шесть детей: одна дочь и два сына – нормальные пятипалые, две дочери и один сын – шестипалые.
Элла вышла замуж за нормального мужчину. У них - шестеро пятипалых детей.
Дэвид женился на нормальной женщине. Их единственный сын Чарльз – шестипалый.
Ричард женился на своей двоюродной сестре Джейн. Пятеро их детей были пятипалыми.
Составьте родословную этой семьи и определите вероятность рождения шестипалых детей в случаях:
А) брака нормальной дочери Джеймса с одним из сыновей Ричарда;
Б) брака Бэтси с сыном Дэвида.
Лабораторная работа № 2
Тема: «Построение вариационного ряда и вариационной кривой модификационной изменчивости».
Цель: углубить знания о норме реакции как пределе приспособительных реакций организмов; сформировать знания о закономерности модификационной изменчивости на примере использования математических методов в биологии; выработать умение экспериментально получать вариационный ряд и строить кривую нормы реакции.
Оборудование: наборы биологических объектов: листья лаврового листа, дуба, вишни (или любые другие), линейка, простой карандаш.

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ РАБОТЫ

1. Дайте определение терминам – изменчивость, модификационная изменчивость, фенотип, генотип, норма реакции, вариационный ряд.

2. Вспомните, какие признаки фенотипа имею узкую, а какие – широкую норму реакции? Чем обусловлена широта нормы реакции, и от каких факторов она может зависеть?












Ход работы:

1. Расположите листья (или другие объекты) в порядке нарастания их длины, измерьте длину листовой пластинки;
2. Данные внесите в таблицу:
Лист
Длина (см)
Лист
Длина (см)
Лист
Длина (см)
Лист
Длина (см)
Лист
Длина (см)

1

11

21

31

41


2

12

22

32

42


3

13

23

33

43


4

14

24

34

44


5

15

25

35

45


6

16

26

36

46


7

17

27

37

47


8

18

28

38

48


9

19

29

38

49


10

20

30

40

50



3. Подсчитайте число объектов, имеющих одинаковую длину (рост), внесите данные в таблицу:

Варианта V

Частота встречающихся вариант Р


4. Постройте график вариационной кривой, которая представляет собой графическое выражение изменчивости признака; На оси абсцисс откладываем значения отдельных величин – длину листовой пластинки, а по оси ординат – значение, соответствующие частоте встречаемости данной длинны листовой пластинки.
5. Определите среднюю величину указанного признака – длину листовой пластинки, используя для этой цели формулу:
M = Е (V Р) / N где, Где N – общее число вариант вариационного ряда; V – варианта; P – частота встречаемости вариант; E – знак суммирования; M – средняя величина признака.
6. Ответьте на вопросы:
1. Как называется полученная вами линия? 2. С какой длиной листовой пластинки наиболее часто встречается лавровый лист? 
7. Сформулируйте выводы:
1. Длина вариационного ряда свидетельствует о 2. Графическим выражением модификационной изменчивости признака является 3. Пределы вариационной изменчивости признака ограничены 


Лабораторная работа №3
Тема: «Описание особей одного вида по морфологическому критерию ».
Цель: обеспечить усвоение понятия морфологического критерия вида, закрепить умение составлять описательную характеристику растений, доказать, что для выделения одного вида от другого необходимо несколько критериев.
Оборудование: живые растения или гербарные материалы растений разных видов, иллюстрации животных и птиц разных видов.

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ РАБОТЫ

1. Вспомните понятие - критерии вида и особенности морфологического критерия.
Критерии вида – это эволюционно устойчивые таксономические (диагностические) признаки, которые характерны для одного вида, но отсутствуют у других видов. Комплекс признаков, по которому можно надежно отличить один вид от других видов, называется видовым радикалом (Н.И. Вавилов).
Критерии вида делят на основные (которые используются практически для всех видов) и дополнительные (которые трудно использовать для всех видов).

Морфологический критерий базируется на том, что все особи одного вида характеризуются рядом общих морфологических наследственных признаков, т.е. особи одного вида имеют сходное внешнее и внутреннее строение.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Этот довольно простой и удобный критерий использовался систематиками раньше других и в свое время был основным. Однако данный критерий весьма относителен. Это необходимый, но не достаточный критерий для различения видов, которые имеют значительное сходство в строении, но при этом не скрещиваются между собой. Это - виды-двойники, например "крыса черная", имеющая в кариотипах по 38 и 42 хромосомы. Установлено также, что под названием "малярийный комар" существует до 15 внешне неразличимых видов, ранее считавшихся одним видом. Около 5% всех видов насекомых, птиц, рыб, земноводных, червей составляют виды-двойники.
2. Изучите характеристики клевера лугового и клевера ползучего.
Класс Двудольные, семейство Бобовые Род Клевер . Клевер луговой Trifolium pratense L.
Двулетнее или многолетнее растение высотой 15-55 см с разветвленным корневищем и ветвистыми побегами. Стебель прямостоячий или восходящий, опушенный прижатыми волосками. Листья тройчатые с широкими прилистниками, суженными в ость, наполовину сросшимися с черешком, листочки эллиптические, почти цельнокрайние, обычно с белым рисунком в виде треугольника. Цветки собраны в шаровидные головки. Венчик мотыльковый, лилово-красный (реже бледно-лиловый или белый), чашечка с 10 жилками, опушенная. Цветет с конца мая до осени. Плод боб. Растет на лугах, опушках, полянах. Тепло- и светолюбивое растение, нетребовательное к почвам. Распространен в Европе в областях с умеренно влажным климатом.  В средней полосе обычны также два схожих вида клевер средний, отличающийся голой чашечкой и более узкими листочками без белого рисунка, и клевер альпийский, у которого чашечка с 20 жилками, головки более яркие и листочки также более узкие без рисунка.
Клевер ползучий многолетнее бобовое растение. Главный стебель укороченный, длиной 14 см. Вместе с другими стелющимися и разветвляющимися боковыми стеблями он образует широкий низкий куст. Боковые стебли достигают 3060 см длины; при соприкосновении с почвой в узлах укореняются, развивая розетки листьев, а иногда и генеративные побеги.
Листья тройчатые, на длинных (до 20 см) восходящих черешках, образующих со стелющимися стеблями прямой угол. Листочки мелкие (у некоторых сортов крупные), обратнояйцевидные, по краям мелкозубчатые, ярко-зеленые, чаще всего со светлыми пятнами на верхней стороне и с неопушенной блестящей нижней стороной. Прилистники крупные, заостренные. Соцветие шаровидная головка с длинным (1520 см) цветоносом, в которой содержится 3080 и более белых, иногда розоватых, цветков.
Плод удлиненный, двух-четырех семенной бобик. Семена, как и у клевера гибридного. Мелкие, сердцевидной формы, желтоватые, желтые, оранжевые, коричнево-желтые. Длина семян 11,5 мм, ширина 0,91,3 мм, толщина 0,50,9 мм. Масса 1000 семян 0,69 г.
Главный корень у клевера ползучего сильно разветвленный и довольно мощный, однако, менее развитый, чем у клевера лугового и гибридного. Основная масса корней находится в пахотном слое. В южных районах страны выращивается еще одна форма клевера ползучего лоди. Этот клевер по морфологическим признакам не отличается от клевера ползучего, но имеет более крупные вегетативные органы. Черешки его достигают 5060 см длины, поэтому он пригоден для сенокосного использования. После скашивания хорошо отрастает. Однако лодийский клевер отличается более низкой зимостойкостью и недостаточным долголетием.
3. Познакомьтесь с характеристикой семейства медвежьи.

СЕМЕЙСТВО МЕДВЕЖЬИ.
В семействе медведей насчитывается семь отдельных видов, которые обитают в разных регионах планеты и отличаются рядом особенностей. При значительной разнице в габаритах все медведи - мощные коренастые звери с короткими крепкими ногами и маленьким хвостом. Широкие плоские лапы снабжены пятью длинными и острыми, как бритвы когтями, которые не втягиваются в подушечки, как у кошек. Все тело зверя покрыто густым мехом разной окраски и длины. Глаза и круглые уши сравнительно невелики для массивной головы. Нос влажный и блестящий, как у собаки. У большинства современных видов диплоидное число хромосом 74; у очкового медведя  их 52, а у гигантской панды -42.
Хотя медведей относят к хищникам, на самом деле в их рационе гораздо меньше мяса, чем у других животных этого отряда, и большую часть "меню" составляет растительная пища. Исключение составляет белый медведь. Снежные просторы Заполярья не радуют обилием растительной пищи, и он стал искусным охотником, особенно на тюленей. Прочие медведи питаются плодами, ягодами, клубнями, луковицами, грибами, орехами и желудями, время, от времени сдабривая все это такими деликатесами, как насекомые, мед и личинки диких пчел. Вполне сгодится в пищу мелкое млекопитающее или рептилия, но при случае несдобровать и овце, дикому кабану или отбившемуся от стада лосю.
Осенью медведи, обитающие в холодных регионах - за исключением их белого собрата - усиленно нагуливают жир перед тем, как впасть в зимнюю спячку. С приходом холодов медведь отыскивает удобное местечко для берлоги, куда натаскивает сухую траву, листья и мох. Для убежища подойдет пещера или укромная расщелина в скале, но бывает, что медведь и сам выкапывает берлогу.
Зимний отдых медведя нельзя назвать настоящей спячкой, ибо температура его тела и наполнение пульса не падают, хотя сердцебиение замедляется. Зверь на долгие недели погружается в глубокий сон, но в теплый денек может проснуться и выйти на поиски съестного. Проспав около шести месяцев, отощавший медведь весной выбирается на поверхность.
В октябре – ноябре самки всех медведей приносят чаще всего двоих невероятно крохотных детенышей. Новорожденные весят не больше 200-700 г, слепы, беззубы и почти безволосы. Остаток зимы они проводят в берлоге с матерью, питаясь ее жирным молоком и быстро подрастая. Весной они выбираются на солнышко, неуверенно семеня следом за мамашей.
Медведей часто называют отшельниками, и взрослые самцы действительно живут особняком, собираются разве что в месте общей кормежки. Но первые два-три года жизни медвежата держатся при матери, у которой за это время появляется новое потомство. Поэтому взрослые самки большую часть жизни проводят вместе со своими отпрысками.

Белый медведь
На обширных территориях России, Норвегии, Гренландии, Канады и США раскинулись ледяные просторы Заполярья. Именно здесь находится суровая родина белых медведей - крупнейших представителей своего семейства.
Длина самцов в среднем  2,2 м метров. Медведицы мельче, обычно длиной  1,8 метров.   Масса взрослых самцов обычно 360-400 кг, а взрослых медведиц - в среднем 320 кг. Латинское название этого зверя означает "морской медведь", и чаще всего его можно встретить там, где скованное льдом море встречается с сушей. Эти отменные пловцы и ныряльщики чувствуют себя в воде как дома, плавают со скоростью до 20 км/час и способны находиться под водой до 2 минут. Энергично плывущих белых медведей видели в 300 с лишним километрах от суши. В воде их защищает от холода толстый слой подкожного жира и водоотталкивающая шуба. Даже подошвы лап покрыты шерстью, позволяя медведю уверенно ступать по скользкому льду. Он путешествует с дрейфующими  льдами.
Главной пищей белым медведям служат тюлени, особенно кольчатые нерпы. Медведь подкрадывается к тюленьей лежке, подкарауливает добычу у лунки или подплывает под водой к отдыхающему животному и мощным рывком пробивается сквозь тонкий лед.
Только беременные самки устраивают берлогу на зиму, выкапывая глубокую нору в прибрежных снеговых наносах. Крохотные медвежата появляются на свет в декабре-январе, но только через три месяца выходят вместе с матерью на поверхность.

Бурый медведь
Бурый медведь самый многочисленный вид из всего семейства. Он обитает в Северной Америке, Канаде, на севере Европы и в России, но местами встречается и южнее - в Мексике, Испании, Турции, Иране и в Гималаях. Небольшая популяция бурых медведей живет и в Японии.
Этот вид насчитывает самое большее число подвидов. Все бурые медведи уютнее всего чувствуют себя в лесах, выходя из них только в поисках пропитания, причем их меню разнообразно, как, пожалуй, ни у кого из сородичей. Например, канадские бурые медведи - прекрасные рыболовы, причем это умение не передается по наследству, а осваивается каждым медведем заново. Длина европейского бурого медведя обычно 1,25-2,0 м,  масса от 135 до 250кг. Густой медвежий мех с чуть желтоватым оттенком отлично сливается с заснеженной местностью и состоит из плотно го подшерстка и длинных остей.  Бурый медведь очень хорошо вооружен. Сильно развитые лапы (особенно передние) обрамлены длинными серповидными когтями. Мощный удар лапы способен переломить позвоночник взрослого человека, а вырвать ребра или переломить череп большому животному для него не составляет никакого труда. Бурый медведь любитель ночного времени и сумерек, а потому днем встретить его трудно, разве только в дождливое время. Для зимовки, чтобы сделать себе берлогу, медведь уходит глубже в лес. В спячку впадает примерно с ноября, а если осень выдалась теплой, то в декабре. Спят медведи всю зиму, а это  около 200 дней. На Кольском полуострове они спят дольше всего, почти до апреля. Это и понятно, ведь там очень холодно. А вот на Кавказе бурый медведь бодрствует весь год.



Ход работы:
1. Рассмотрите растения двух видов одного рода, охарактеризуйте особенности внешнего строения основных органов растения (корень, стебель, листья, цветки, плоды, семена). Дайте морфологическую характеристику изучаемых видов.
2. Результаты исследований занесите в таблицу:
План описания растений
Клевер луговой
Клевер ползучий
сходство
различие

1. Корневая система
 
 

 

2. Стебель
 
 

 

3. Листорасположение
 
 

 

4. Лист простой, или сложный, строение листа
 
 

 

5. Цветки, соцветия
 
 

 

6. Плод
 
 

 











3. Дайте в виде таблицы сравнительную характеристику белого и бурого медведей, используя как можно больше критериев вида

Критерии
Белый медведь
Бурый медведь














4. На основе анализа своей работы ответьте на вопросы:
– Почему возможны ошибки при установлении видовой принадлежности только по одному из критериев, например морфологическому?– Существуют ли трудности в определении вида растения, найденного в природе?– Для всех ли видов организмов характерен морфологический критерий? Ответ обоснуйте.














Практическая работа № 6
Тема: «Сравнительная характеристика естественного и искусственного отборов»
Цель: сравнить результаты действия искусственного и естественного отбора; выявить черты сходства и различия  сортов растений как результат реализации задач, поставленных человеком в ходе искусственного отбора.
Оборудование: муляжи различных сортов яблок, груш, иллюстрации  различных пород  животных, сортов растений.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ РАБОТЫ:
1. Вспомните характеристики естественного и искусственного отбора.
Естественный отбор – главный, ведущий, направляющий фактор эволюции, лежащий в основе теории Ч.Дарвина. Все остальные факторы эволюции случайны, один лишь естественный отбор имеет направление (в сторону приспособления организмов к условиям среды).
Определение: избирательное выживание и размножение наиболее приспособленных организмов.
Творческая роль: выбирая полезные признаки, естественный отбор создает новые [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
Причина: [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
Материал: [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
Эффективность: чем больше в популяции различных мутаций (чем выше гетерозиготность популяции), тем больше эффективность естественного отбора, быстрее идёт эволюция.
Формы:
Стабилизирующий – действует в постоянных условиях, отбирает средние проявления признака, сохраняет признаки вида (кистепёрая рыба латимерия)
Движущий – действует в изменяющихся условиях, отбирает крайние проявления признака (отклонения), приводит к изменению признаков (берёзовая пяденица)
Половой – конкуренция за полового партнера.
Следствия естественного отбора:
Эволюция (изменение, усложнение организмов)
Возникновение новых видов (увеличение количества [многообразия] видов)
Приспособленность организмов к условиям окружающей среды. Любая приспособленность относительна, т.е. приспосабливает организм только к одним определенным условиям.
Искусственный отбор  выбор человеком наиболее ценных в хозяйственном или декоративном отношении особей животных и растений для получения от них потомства с желаемыми свойствами. Предшественник и основной метод современной [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
Результатом искусственного отбора является: многообразие сортов растений и пород животных.
Формы:
Бессознательный  при этой форме отбора сохраняются лучшие экземпляры без постановки определенной цели;
Методический человек целенаправленно подходит к созданию новой породы или сорта, ставя перед собой определенные задачи. Методический отбор  творческий процесс, дающий более быстрые результаты, чем бессознательный. В основе такого способа разведения лежит [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] признаков, их [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] и отбор.
Действие искусственного отбора сводится не только к наследованию изменений, главным фактором здесь является человек, который и обеспечивает подбор.
2. Познакомьтесь с характеристикой сортов яблок
Пепин шафранный
Зимний сорт селекции И. В. Мичурина. Самый распространенный сорт на территории РФ и стран СНГ. Плоды среднего размера и мелкие, округло-конической формы, с очень слабой ребристостью, симметричные. Поверхность гладкая. Основная окраска зеленовато-желтая, покровная – размытый темно-красный румянец, на котором хорошо заметны более темные полосы и штрихи, и обилие мелких белых подкожных точек. Плодоножка длинная, тонкая, выходит из узкой, глубокой воронки со слегка оржавленными стенками. Чашечка маленькая, закрытая, расположена в мелком блюдце со слабой бугристостью. Подчашечная трубка маленькая, воронковидная. Камеры закрытые. Осевой полости нет. Мякоть кремовая, плотная, сочная, винносладкого вкуса с пряным тонким ароматом, хорошего вкуса.
Антоновка обыкновенная
Плоды  зимнего созревания. Раннезимний сорт с неустановленной родословной, создан народной селекцией, получил известность и широкое распространение во второй половине прошлого столетия и до настоящего времени занимает ведущее положение в ассортименте яблони центральной России и Белоруссии, районирован также в ряде областей северной части Украины и в Поволжье. Плоды средней или вышесредней величины, довольно одномерные, центральные на плодовой сумке – округлой слабоуплощенной формы, боковые – уплощенно-округлые. Поверхность гладкая. Окраска при съеме зеленовато-желтая, становится желтой при хранении, без покровного румянца или с очень слабым размытым румянцем на меньшей части поверхности. Мякоть желтоватого оттенка, сочная, сладко-кислая с некоторым избытком кислоты. Зрелые плоды издают сильнейший необыкновенно привлекательный запах, благодаря чему сорт приобрел исключительную популярность. Обычный срок съема плодов – середина сентября.
Белый налив
Налив белый один из вкуснейших и наиболее распространенных старорусских сортов, который разводят даже севернее Петербурга.
Плод (яблоко) красивый, средней величины, иногда довольно большой, причем порой одна его половина бывает, развита сильнее другой, в области носка слегка ребристый и нередко пересекается по длине от одного полюса до другого острым швом. Плоды очень легковесны, более или менее изменчивой формы, но чаще усеченно-конические. В массе своей эти яблоки однокалиберные, редко червивеют и поражаются паршой. Блюдце просторное, у основания имеет пять лучевидно расходящихся мясистых ребрышек; чашечка закрытая. Плодоножка толстая, прямая или дугообразно изогнутая, длинная, свободно выступающая за пределы просторной и глубокой воронки, порой выстланной слоем ржавчинки. Кожица очень душистая, гладкая, тонкая, блестящая, беловато-желтая, покрытая восковым налетом; по всему полю плода рассеяны серые и зеленые точки; у плодов, достигших состояния полной зрелости, кожица становится нежно-белой и они порой более или менее наливаются.
Мякоть душистая, белая, рыхлая, мелкозернистая, приятного виннокисловатого вкуса. Зернышки многочисленные, крупные, хорошо развитые, яйцевидной формы. Созревание в пределах с конца июня или начала июля и до середины этого месяца.
Яблоня дикая (лесная)

Плоды разнообразные по форме (от шаровидных до округло-яйцевидных) и довольно изменчивых своими размерами (от 2 до 5 см в диаметре). Окраска их чаще зелено-желтая, нередко красная или беловато-желтая, часто с размытым розовым румянцем, или красноватыми дуговидными полосами. Вкус плодов кислый или кисло-сладкий, иногда с горчинкой. В свежем виде плоды пригодны в пищу лишь после полного дозревания, которое часто наступает лишь через месяц после сбора. Распространена в Украине, в Беларуси, в европейской части России, одиночными деревьями. Растет в широколиственных, смешанных и хвойных лесах. Яблоня служит человеку с глубокой древности.


Ход работы:
1. Используя источники биологической информации сравнить искусственный и естественный отборы. Результаты оформить в таблицы 1 и 2
Таблица 1.Сравнение искусственного и естественного отбора

Показатели
Искусственный отбор
Естественный отбор

Исходный материал для отбора



Отбирающий фактор



Путь благоприятных изменений



Путь неблагоприятных изменений



Характер действия



Результат отбора



Формы отбора











Таблица 2. Особенности эволюции культурных форм и природных видов.

Особенностиэволюционногопроцесса
Эволюция культурных форм
Эволюция видов в природе

Предпосылки и движущие силы эволюции



Темпы эволюции



Результаты



Приспособленность




2. Сделайте вывод о чертах сходства и различия искусственного и естественного отборов

3. Рассмотрите предложенные сорта яблок, найдите черты сходства и отличия у них с диким предком. Результаты заполните в таблицу.
Сравниваемые признаки
Название сорта яблок



Антоновка
Белый налив
Пепин шафранный
Дикая яблоня

Окраска плодов





Окраска мякоти





Вкус





Размер





Сроки созревания


.



4.Объясните причины отличий, сформулируйте вывод.

Лабораторная работа № 4
Тема: «Выявление приспособлений у организмов к среде обитания».
Цель: выяснить механизм образования приспособлений к  среде обитания и их относительный характер, сделать  вывод о том, что приспособленность – результат действия естественного отбора.
Оборудование: коллекции насекомых, чучела птиц и млекопитающих, кабинетные растения, гербарные экземпляры растений, рисунки животных различных мест обитания, тетрадь, ручка, простой карандаш, линейка.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ РАБОТЫ.
1. Сформулируйте понятие приспособленность организмов к среде обитания.
2. Соотнесите приведённые примеры приспособлений с их характером.
 Окраска шерсти белого медведя
 Окраска жирафа
 Окраска шмеля
 Форма тела палочника
 Окраска божьей коровки
 Яркие пятна у гусениц
 Строение цветка орхидеи
 Внешний вид  мухи-журчалки
 Форма цветочного богомола
 Поведение жука-бомбардира
 Покровительственная окраска
 Маскировка
 Мимикрия
 Предупреждающая окраска
 Приспособительное поведение


Ход работы:
 Рассмотрите гербарные растения растений: крапива жгучая, боярышник колючий, борщевик сибирский, чистяк, гусиный лук, ландыш майский.
 Определите среду обитания каждого из образцов.
 Опишите  черты приспособленности  к условиям среды обитания.
 Результаты оформите в виде таблицы
№
Название вида
Среда обитания
Черты приспособленности к  условиям среды

1


.

2




3


.  

4

.
·


5




6




5. Как возникли данные  приспособления и почему они носят относительный характер?
6. По гербарным образцам рассмотрите внешнее строение следующих видов растений:
а) не поедаемых животными: крапива жгучая, боярышник колючий, борщевик сибирский
б) раннецветущих: чистяк, гусиный лук, ландыш майский.
7. Результаты работы занесите в таблицу и по ней определите:
А). Какие особенности строения первой группы растений защищают их от поедания животными, а второй – обеспечивают ранее цветение.
Б). Определите, с какими факторами связаны приспособительные черты организации.
Название растения
Отличительные особенности

Растения не поедающие животными

Крапива жгучая


Боярышник колючий


Борщевик сибирский


Раннецветущие растения

Чистяк


Гусиный лук


Ландыш майский


8. На основе анализа предложенных рисунков животных опишите их адаптации к определенным средам обитания. Результаты зафиксируйте в таблицу
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]

Животные
Адаптации














8. Изучив все предложенные организмы и заполнив таблицы, на основании знаний о движущих силах эволюции объясните механизм возникновения приспособлений и запишите общий вывод.
Лабораторная работа № 5
Тема: «Ароморфозы (у растений) и идиоадаптации (у животных)»
Цель: создать условия для формирования умений выявлять ароморфозы и идиоадаптации у растений и животных, объяснять их значение.

Оборудование: гербарии и живые растения водорослей, мхов, папоротников, хвойных, цветковых растений, фотографии животных различных типов, классов.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ РАБОТЫ.
1. Вспомните эволюционные направления: ароморфоз, идиоадаптация, дегенерация и результаты их действия в природе.

Эволюционные направления
Характеристика эволюционных направлений
Значение в эволюции
Примеры
К чему приводит


Ароморфоз
крупные изменения в строении, существенно повышающие уровень организации организмов
ароморфозы не служат целям приспособления, а носят общий характер и дают возможность по-новому использовать условия внешней среды.
появление челюстей и скелета как места прикрепления мышц у позвоночных; замена гладкой мускулатуры у червей на поперечнополосатую у членистоногих
Возникновение новых систематических групп


Идиоадап-тация
приобретение частных приспособлений к условиям среды без изменения уровня организации
изменения носят приспособитель-ный характер; крайняя степень приспособления к конкретным, ограниченным условиям существования носит название специализации (переход к питанию только одним видом пищи, обитание в однородной среде и пр.)
покровительственная окраска животных, плоская форма тела скатов и камбалы, крючковидный клюв у хищных птиц, ласты у тюленей, китов и др.; питание коала только листьями эвкалипта, колибри  только нектаром цветков тропических растений
Приспособление к специальным условиям среды




Дегенера-ция
упрощение организации, исчезновение органов активной жизни
общая дегенерация связана главным образом с переходом организмов к паразитическому или сидячему образу жизни
утрата корней и листьев у растений-паразитов; исчезновение органов чувств, пищеварительной системы, упрощение строения.
Переход к сидячему или паразитическому образу жизни


2. Изучите краткую характеристику отряда насекомых.
ХАРАКТЕРИСТИКА ОТРЯДОВ НАСЕКОМЫХ
Тело насекомого состоит из трех частей – [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] и [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], каждая из частей снабжена рядом придатков. Если говорить об их основном функциональном значении, то голове, на которой расположены органы зрения, [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] и осязательные элементы, принадлежит рецепторная функция, [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] с прикрепленными к ней [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] и [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] имеет локомоторную функцию, а [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] является основным вместилищем внутренних органов.
Жуки. Передняя пара крыльев сильно хитинизирована и превращена в жесткие надкрылья. Задние крылья перепончатые. Обычно они длиннее тела, в покое складываются вдвое и прячутся под надкрыльями. конечности Бегательные, плавательные (плавунцы). Ротовой аппарат грызущий.
Бабочки. Две пары очень больших по сравнению с телом насекомого крыльев, окрашенных в различные цвета. Окраска крыльев зависит от окраски и расположения чешуек. Жилки на крыльях расположены продольно. Относятся к сосущим насекомым. Взрослые особи не наносят вреда, так как питаются в основном нектаром цветущих растений. Большую опасность для урожая представляют их личинки – гусеницы, которые объедают листья и стебли культурных растений.
 Перепончатокрылые. К данному отряду относятся и полезные насекомые (пчелы, муравьи), и вредные (пилильщики). Задние крылья всегда меньше передних. Обе пары прозрачные со сравнительно редкими продольными и поперечными жилками. Ротовой аппарат у большинства видов грызущий, а у жалоносных (пчелы) грызуще-сосущего типа. Грызущие верхние челюсти пчелы хорошо развиты. Ими она разминает и обрабатывает воск при постройке ячеек, а при посещении цветков снимает пыльцу с тычинок. Нижними челюстями и длинной нижней губой пчела слизывает и сосет нектар, поэтому ротовые органы пчелы называют грызуще-лижущими. Конечности пчелы собирательные
Двукрылые. Двукрылые (Diptera), отряд насекомых, характеризующихся наличием одной пары крыльев. 1я пара крыльев перепончатая, 2я пара видоизменилась в небольшие булавовидные жужжальца Комар пискун небольшого размера (длиной 414 мм), длинными лапками, узкими прозрачными крыльями и «большим хоботом» для выпивания крови.  Цвет тела бывает разный: бледно жёлтый, коричневый, зеленый или серый. Брюшко удлинённое, состоящее из 10 сегментов. Грудь шире брюшка. Тонкие длинные лапки заканчиваются парой коготков. Крылья покрыты чешуйками, скопления которых иногда образуют пятна. Длинные усики, состоят из 15 члеников. Ротовой аппарат колюще-сосущего типа.


ХОД РАБОТЫ:
1. Рассмотреть плоды лиственных или хвойных пород. (Черемуха, клен, сосна, можжевельник).
А) К какому из направлений эволюций относятся возникновение плода у растений этого отдела.
Б) Найдите признаки приспособленности плодов к распространению.
В) Примером, каких эволюционных изменений являются эти приспособления семян.
Г) Результаты запишите в таблицу.
Отдел высших растений
Порода растений
Изменения, возникшие в ходе эволюции
Биологическое значение изменений
Направление эволюции

Цветковые (покрыто семенные)
 
 Все лиственные породы





 
 Черемуха





 
 
 Клен




Голосеменные

Все хвойные породы.






Сосна





Можжевельник





2. Рассмотрите насекомых разных отрядов (чешуекрылые, прямокрылые, двукрылые и др.)
А) выявите в их строении черты сходства и различия.
Б) Определите идиоадаптации каждого насекомого к среде обитания и заполните таблицу:
В) Сделайте вывод о направлении эволюции насекомых.

Отряд и представитель
Отделы и форма тела, крылья
Тип ротового аппарат
Окраска
Конечности

Отряд Чешуекрылые (капустная белянка)





Отряд Двукрылые
(комар пискун)





Отряд Жесткокрылые
(божья коровка)





Отряд Перепончатокрылые
(пчела медоносная)





3.  Сделайте вывод о соотношении ароморфозов и идиоадаптаций.












Практическая работа № 7
Тема: «Анализ и оценка различных гипотез происхождения жизни и человека»
Цель: создать условия для знакомства с различными гипотезами происхождения жизни и человека на Земле.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ РАБОТЫ.
1. Познакомиться с многообразием теорий происхождения жизни на Земле

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 единственной 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 специфике 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 19221924 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 решением 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. Познакомиться с многообразием гипотез происхождения человека на Земле
Антропогенезом называют процесс выделения человека из мира животных. Существует целый ряд различных теорий, но все они сводятся к следующим:
1. Эволюционная теория
Эволюционная теория предполагает, что человек произошел от высших приматов - человекообразных обезьян путем постепенного видоизменения под влиянием внешних факторов и естественного отбора. Эволюционная теория антропогенеза имеет обширный набор разнообразных доказательств - палеонтологических, археологических, биологических, генетических, бихевиорных, культурных, психологических и других. Однако многие из этих доказательств могут трактоваться неоднозначно, что позволяет противникам эволюционной теории оспаривать ее.

2. Теория творения (креационизм)
Данная теория утверждает, что человек сотворен Богом из ничего или из какого-либо небиологического материала. Наиболее известна библейская версия, согласно которой первые люди - Адам и Ева - были сотворены из глины (Быт 2,7) : "И создал Господь Бог человека из праха земного, и вдунул в лице его дыхание жизни, и стал человек душою живою".
Эта версия имеет ряд аналогов в мифах других народов: у египтян первый человек был вылеплен из глины; у скандинавов - первые люди Аск (Ясень) и Эмбля (Ива) были сотворены, а затем оживлены богами. Свидетельства о происхождении человека из глины или земного праха мы находим и у других народов мира.
Разновидностью теории творения можно считать также мифы о превращении животных в людей и о рождении первых людей богами.
Выдвигаются различные доказательства этой теории, важнейшее из которых - сходство мифов и легенд разных народов, повествующих о сотворении человека.
Современное богословие привлекает для доказательства теории творения новейшие научные данные, которые, однако, в большинстве своем не противоречат и эволюционной теории и даже сближают креационизм с эволюционной теорией, полагая, что человек произошел от предковых форм путем постепенного видоизменения, но не в результате естественного отбора, а по воле Бога или в соответствии с божественным замыслом.
3. Теория внешнего вмешательства
Согласно этой теории появление людей на Земле так или иначе связано с деятельностью иных цивилизаций. В простейшем варианте ТВВ считает людей прямыми потомками инопланетян, высадившихся на Землю в доисторическое время.
Более сложные варианты Теории внешнего вмешательства предполагают:
а) скрещивание иномирян с предками людей;
б) порождение человека разумного методами генной инженерии;
в) управление эволюционным развитием земной жизни силами внеземного сверхразума.
Существуют и иные в разной мере фантастические гипотезы антропогенеза, связанные с теорией внешнего вмешательства.
4. Теория пространственных аномалий
Последователи данной теории трактуют антропогенез, как элемент развития устойчивой пространственной аномалии - гуманоидной триады "Материя - Энергия - Аура", характерный для многих планет Вселенной и ее аналогов в параллельных пространствах. ТПА предполагает, что в гуманоидных вселенных на большинстве пригодных для жизни планет биосфера развивается по одному и тому же пути, запрограммированному на уровне Ауры - информационной субстанции.
При наличии благоприятных условий этот путь приводит к возникновению гуманоидного разума земного типа.
В целом трактовка антропогенеза в Теории пространственных аномалий не имеет значительных расхождений с эволюционной теорией. Однако теория пространственных аномалий признает существование определенной программы развития жизни и разума, которая наряду со случайными факторами управляет эволюцией.
Ход работы.
На основе изученного текста «Многообразие теорий возникновения жизни на Земле» заполнить таблицу 1.

Таблица 1. Теории возникновения жизни на земле их сущность и доказательства
Теории и гипотезы
Сущность теории или гипотезы
Доказательства








2. На основе изученного текста «Гипотезы происхождения человека» заполнить таблицу №2

Таблица №2. Гипотезы происхождения человека и их сущность
Теории и гипотезы
Сущность теории или гипотезы о происхождении человека








3. Ответьте на вопрос: «Какой теории придерживаетесь вы лично? Почему?»











Практическая работа № 8Тема: «Решение экологических задач»
Цель: создать условия для формирования умений решать простейшие экологические задачи.
Оборудование: гербарные растения, коллекции насекомых, иллюстрации  различных  растений и животных. Комплект экологических задач
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ РАБОТЫ.
1. Вспомните, что называется цепью питания и трофическим уровнем?
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.
Пищевая (трофическая) цепь  ряды видов растений, животных, грибов и микроорганизмов, которые связаны друг с другом отношениями: пища  потребитель (последовательность организмов, в которой происходит поэтапный перенос вещества и энергии от источника к потребителю).
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).
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.
Пример: 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.
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.
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 пропорцию3000кг – 10%Х – 100%Х=30 000 кг(масса нехищных рыб) Сколько же им пришлось съесть планктона, для того чтобы иметь такой вес? Составим пропорцию30 000кг.- 10%Х =100%Х = 300 000кг Ответ: Для того что бы вырос дельфин массой 300 кг. необходимо 300 000кг планктона
ХОД РАБОТЫ:
1. Решите экологические задачи
Задача 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.
Задача 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.
Задача 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.
Задача 4.
4. Назовите организмы, которые должны быть на пропущенном месте следующих пищевых цепей.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
 Паук,
 древоед-гусеница, ястреб-змеед
 гусеница
 мышка
Задача 5. Какие из перечисленных организмов экосистемы тайги относят к продуцентам, первичным консументам, вторичным консументам: бактерии гниения, лось, ель, заяц, волк, лиственница, рысь? Составьте цепь питания из 4 или 5 звеньев.
Задача 6. Общее содержание углекислого газа в атмосфере Земли составляет 1100 млрд т. Установлено, что за один год растительность ассимилирует почти 1 млрд т углерода. Примерно столько же его выделяется в атмосферу. Определите, за сколько лет весь углерод атмосферы пройдет через организмы (атомный вес углерода –12, кислорода – 16).
Задача 7.

7. Рассчитайте, какую биомассу растений сохранит от уничтожения гусеницей пара синиц, выкармливая 5 птенцов массой по 3 гр. каждый.






Практическая работа № 9

Тема: « Антропогенные изменения в естественных природных ландшафтах нашей местности. Сравнение естественной природной системы с агроэкосистемой. Создание искусственной экосистемой».

Цель: выявить антропогенные изменения в экосистемах местности и оценить их последствия. На примере искусственной экосистемы проследить изменения, происходящие под воздействием условий окружающей среды.
Оборудование: картосхема ареалов экологических ситуаций в горнопромышленных районах КМА, дополнительные источники информации.
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ РАБОТЫ.
1. Прочитать текст «Агроценозы»
Агроэкосистема (от греч. agros поле) биотическое сообщество, созданное и регулярно поддерживаемое человеком с целью получения сельскохозяйственной продукции. Обычно включает совокупность организмов, обитающих на землях сельхозпользования.
. Агроэкосистемы (сельскохозяйственные экосистемы) создаются человеком для получения высокочистой продукции автотрофов (урожая), отличающейся от природных рядом особенностей:
- В них резко снижено разнообразие организмов.
- Виды, культивируемые человеком, поддерживаются искусственным отбором в состоянии, далеком от первоначального, и не могут выдерживать борьбу за существование с дикими видами без поддержки человека.
Агроэкосистемы получают дополнительный поток энергии, кроме солнечной, благодаря деятельности людей, животных и механизмов, обеспечивающих необходимые условия роста культивируемых видов. Чистая первичная продукция (урожай) удаляется из экосистемы и не поступает в цепи питания.
Искусственная регуляция численности вредителей по большей части необходимое условие поддержания агроэкосистем. Поэтому в сельскохозяйственной практике применяют мощные средства подавления численности нежелательных видов: ядохимикаты, гербициды и т.д. Экологические последствия этих действий приводят, однако, к ряду нежелательных эффектов, кроме тех, для которых они применяются.
В отношении к сообществам, складывающимся в агроэкосистемах, постепенно меняются акценты в связи с общим развитием экологических знаний. На смену представлениям об обрывочности, осколочности ценотических связей и предельной упрощенности агроценозов возникает понимание их сложной системной организации, где человек существенно влияет лишь на отдельные звенья, а вся система продолжает развиваться по естественным, природным законам.
С экологических позиций крайне опасно упрощать природное окружение человека, превращая весь ландшафт в агрохозяйственный. Основная стратегия создания высокопродуктивного и устойчивого ландшафта должна заключаться в сохранении и умножении его многообразия.
Наряду с поддержанием высокопродуктивных полей следует особенно заботиться о сохранении заповедных территорий, не подвергающихся антропогенному воздействию. Заповедники с богатым видовым разнообразием являются источником видов для восстанавливающихся в сукцессионных рядах сообществ.

ХОД РАБОТЫ

1. На основании полученных знаний из выше расположенного источника информации заполните таблицу 1.
Таблица 1. «Сравнение природных и искусственных экосистем»

Признаки сравнения

Кукурузное поле

Берёзовая роща

Способы регуляции




Видовое разнообразие




Плотность видовых популяций



Источники энергии и их использование



Продуктивность




Круговорот веществ и энергии



Способность выдерживать изменения среды




2. Сделайте вывод о мерах, необходимых для создания устойчивых искусственных экосистем.

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

4. Составьте пищевые цепи в аквариуме.

5. Какие изменения могут произойти в аквариуме, если:
А) падают прямые солнечные лучи;
Б) в аквариуме обитает большое количество рыб.

6. Сделайте вывод о последствиях изменений в экосистемах.

7. Выявить антропогенные изменения в экосистемах нашей местности.
8. Охарактеризовать ареал в нашей области со сложной геоэкологической ситуацией.
9. Сравнить Картосхему ареалов экологических ситуаций в горнопромышленных районах КМА
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
10. Оценить последствия хозяйственной деятельности человека в нашей местности

















Практическая работа №10

Экскурсия « Естественные и искусственные экосистемы окрестностей
г. Железногорска».
Цель: Создать условия для знакомства с различными экосистемами окрестностей города Железногорска. Изучить отличия искусственных и естественных экосистем и особенности агроэкосистем. Изучить и оценить особенности агроценоза парка и городского водохранилища.

1. Сравнить природную и антропогенную экосистемы. Результат оформить в виде таблицы 1

Таблица 1. Сравнительная характеристика природной и антропогенной экосистемы

Природная экосистема
(болото, луг, лес)
Антропогенная экосистема
(поле, завод, дом)

Получает, преобразует, накапливает солнечную энергию.



Потребляет кислород и продуцирует диоксид углерода при сгорании ископаемого топлива.

Формирует плодородную почву.



Расходует много воды, загрязняет ее.

Создает местообитания различных видов дикой природы.



Производит загрязнители и отходы, которые должны обеззараживаться за счет населения.

Обладает способностью самосохранения и самовосстановления.



2. Познакомиться с агросистемой дачи и сравнить ее природной экосистемой. Результат оформить в виде таблицы 2
Таблица 2. Сравнительная характеристика природных экосистем и агроэкосистем.

Природные экосистемы
Агроэкосистемы

Первичные естественные элементарные единицы биосферы, сформировавшиеся в ходе эволюции.



Упрощенные системы с господством популяций одного вида растения и животного. Они устойчивы и характеризуются непостоянством структуры своей биомассы.

Продуктивность определяется приспособленными особенностями организмов, участвующих в круговороте веществ.
.


Урожай собирают для удовлетворения потребностей человека и на корм скоту. Живое вещество некоторое время накапливается, не расходуясь. Наиболее высокая продуктивность развивается лишь на короткое время.


3. Составить экосистемный анализ парка;
4. Описать особенности биоценоза городского водохранилища
5. Сформулировать выводы по экскурсии окрестностей г. Железногорска









СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
  1. Соколовская Б.Х. Сто задач по молекулярной биологии и генетике. Новосибирск. «Наука» 1971г.
 2. С.И.Колесников. Биология: пособие – репетитор. Издательский центр МарТ». Москва 2005г.
3. Г.А. Адельшина, Ф.К. Адельшин «Генетика в задачах» Учебное пособие по биологии, М. 2009.
4.Сборник заданий и упражнений по общей экологии, Петунин О.В., 2008.
5. Сборник задач по общей биологии с решениями для поступающих в вузы.  Болгова И.В.М.: Оникс, Мир и Образование, 2006. - 256 с.
6. [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ][ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ][ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
7. [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ][ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ][ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] 
8. [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ][ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]











СОДЕРЖАНИЕ

стр

Аннотация
3

Общие положения
4

Рекомендации к оформлению отчета по выполнению лабораторных и практических работ по биологии

6

Практическая работа №1..
8

Лабораторная работа №1..
15

Практическая работа №2..
17

Практическая работа №3..
23

Практическая работа №4..
27

Практическая работа №5..
32

Лабораторная работа №2..
36

Лабораторная работа №3..
39

Практическая работа №6..
47

Лабораторная работа №4..
53

Лабораторная работа №5..
56

Практическая работа №7..
61

Практическая работа №8..
69

Практическая работа №9..
73

Практическая работа №10
77

Список используемой литературы...
79

Содержание
80

Для заметок.
81



ДЛЯ ЗАМЕТОК
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
















































84,1,82,3,80,5,78,7,76,9,74,11,72,13,70,15,68,17,66,19,64,21,62,23,60,25,58,27,56,29,54,31,52,33,50,35,48,37,46,39,44,41


2,83,4,81,6,79,8,77,10,75,12,73,14,71,16,69,18,67,20,65,22,63,24,61,26,59,28,57,30,55,32,53,34,51,36,49,38,47,40,45,42,43












13PAGE 15


13PAGE 148015









Рисунок 1