«Методические указания для студентов по выполнению лабораторных и практических работ по ОУД «Биология»


Министерство общего и профессионального образования Ростовской области
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
Ростовской области «Сальский аграрно-технический колледж»
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ДЛЯ СТУДЕНТОВ
ПО ВЫПОЛНЕНИЮ
ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ
для специальности 35.02.08 Электрификация и автоматизация сельского хозяйства (код специальности, ее наименование)

по общеобразовательной учебной дисциплине Биология (наименование дисциплины)

Гигант
2017
Рассмотрены на заседании
предметной (цикловой) комиссии
математических и общих
естественнонаучных дисциплин
Протокол №___от_________20___ г
Председатель: _________________
УТВЕРЖДАЮ
Заместитель директора ГБПОУ РО «САТК»по учебной работе
______________________ И.А. Хара
«____»_________________ 20___ г.
Составитель: Потоцкая Н.Ф., преподаватель ГБПОУ РО «САТК»
Рецензент: Кудрявцева Е.П., преподаватель ГБПОУ РО «САТК»
АННОТАЦИЯ
Методические указания для студентов по выполнению самостоятельной работы при проведении практических занятий составлены на основе рабочей программы общеобразовательной учебной дисциплины «Биология». В пособии представлены правила выполнения практических работ, перечень практических занятий, предусмотренных рабочей программой дисциплины «Биология», с указанием их тематики, содержания, методики выполнения, требований безопасности при выполнении работы, а также краткое теоретическое обоснование выполняемой работы и подробные рекомендации студентам по выполнению заданий самостоятельной работы при проведении двенадцати практических занятий.
Главной целью методических указаний является помощь студентам в овладении основными методами научного познания, используемыми при биологических исследованиях живых объектов и экосистем: описание, измерение, проведение наблюдений; выявление и оценка антропогенных изменений в природе, умения решать элементарные биологические задачи;
Использование студентами, обучающимися по специальности 35.02.08 Электрификация и автоматизация сельского хозяйства, настоящих методических указаний по выполнению заданий аудиторной самостоятельной работы позволит улучшить восприятие студентами учебного материала при изучении общеобразовательной учебной дисциплины «Биология», будет способствовать активизации учебного процесса, более эффективной организации и полноценному проведению практических занятий.
Перечень практических занятий, предусмотренных рабочей программой
общеобразовательной учебной дисциплины «Биология»
Содержание обучения Перечень практических занятий
1. Учение о клетке Практическое занятие 1. Приготовление и описание микропрепаратов клеток растений
Практическое занятие 2. Сравнение строения клеток растений и животных по готовым микропрепаратам
2. Организм. Размножение и индивидуальное развитие организмов Практическое занятие 3. Выявление и описание признаков сходства зародышей человека и других позвоночных как доказательство их эволюционного родства
3. Основы генетики и селекции Практическое занятие 4. Составление простейших схем моногибридного и дигибридного скрещивания
Практическое занятие 5. Решение генетических задач
Практическое занятие 6. Выявление мутагенов в окружающей среде и косвенная оценка их влияния на организм
4. Происхождение и развитие жизни на Земле. Эволюционное учение Практическое занятие 7. Анализ и оценка различных гипотез происхождения жизни
Практическое занятие 8. Выявление приспособления организмов к разным средам обитания
Практическое занятие 9. Описание особей одного вида по морфологическому критерию
5. Происхождение человека Практическое занятие 10. Анализ и оценка различных гипотез о происхождении человека
6. Основы экологии Практическое занятие 11. Сравнительное описание одной из естественных природных систем и какой-нибудь агроэкосистемы
Практическое занятие 12. Описание антропогенных изменений в природных экосистемах своей местности
ПРЕДИСЛОВИЕ
Содержание общеобразовательной учебной дисциплины «Биология» предусматривает формирование у будущих специалистов общенаучных знаний и умений, универсальных способов деятельности и ключевых компетенций, включающих умение сравнивать биологические объекты, анализировать и обобщать полученные сведения, уметь находить и использовать информацию из различных источников. Формирование информационной компетентности предполагается в ходе выполнения студентами заданий аудиторной самостоятельной работы, предусматривающих осуществление поиска информации в сети «Интернет», в учебной литературе с соответствующим оформлением и представлением результатов учебной работы.
Особое внимание уделено экологическому образованию и воспитанию будущих специалистов, формированию у них представления о воздействии производственной деятельности в области будущей профессиональной деятельности на окружающую среду.
Профессионально-значимые элементы содержания реализуются в процессе учебной деятельности при выполнении студентами практических работ под руководством преподавателя.
Организация и проведение двенадцати практических занятий по общеобразовательной учебной дисциплине «Биология» предусматривает формирование у будущих специалистов технического профиля общенаучных знаний и умений, универсальных способов деятельности и ключевых компетенций, включающих умение сравнивать биологические объекты, анализировать и обобщать полученные сведения, уметь находить и использовать информацию из различных источников. Формирование информационной компетентности предполагается в ходе выполнения студентами заданий самостоятельной работы, предусматривающих осуществление поиска информации в сети «Интернет», в учебной литературе с соответствующим оформлением и представлением результатов учебной работы.
ПРАВИЛА ВЫПОЛНЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ
Практические работы по учебной дисциплине «Биология» рассчитаны на 2 часа и выполняются в учебной лаборатории Биологии.
Выполнению каждой практической работы предшествует теоретическая подготовка, в ходе которой студент повторяет основные теоретическое положения, вопросы изучаемой темы.
Перед проведением практической работы преподаватель проверяет готовность студента к работе в форме опроса по контрольным вопросам, осуществляя актуализацию теоретических знаний обучаемых.
Практические работы по дисциплине «Биология» оформляются в рабочей тетради. Студенты записывают тему, цель работы, оборудование, ход работы и выполняют задания. Практические занятия предусматривают либо индивидуальную работу, либо выполнение заданий «малыми» группами студентов (по вариантам).
Перед выполнением самостоятельной работы преподаватель инструктирует студентов, кратко характеризуя содержание, порядок проведения и критерии оценкирезультатов выполненной практической работы.
Репродуктивный и частично-поисковый характер предлагаемых студентам практических заданий призван способствовать развитию у обучаемых познавательного интереса, обеспечить достаточно высокий уровень интеллектуальной деятельности.
Самостоятельная работа студентов выполняется под контролем преподавателя, который, при необходимости, оказывает методическую помощь студентам, вносит коррективы.
Заключительная часть практического занятия – обобщение результатов самостоятельной работы, формулирование выводов по теме, оценка работы студентов на занятии. По окончании работы каждый студент должен представить отчет о выполненной работе. Преподаватель контролирует правильность выполнения работы и оценивает ее.
В случае отсутствия на практическом занятии студент должен самостоятельно выполнить соответствующую работу в учебной лаборатории Биологии и предоставить отчет о ее выполнении преподавателю.
УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ
Практические работы оформляются в рабочей тетради. Записывается тема, цель работы, оборудование, ход работы и краткий отчет о выполнении заданий.
Практическое занятие № 1.
Наименование работы: Приготовление и описание микропрепаратов клеток растений.
Цель занятия: освоить технику приготовления микропрепаратов клеток растений, разобрать особенности строения растительной клетки, овладеть умением описывать результаты производимого биологического исследования структуры растительной клетки (наблюдаемых на микропрепаратах органоидов клетки, цитоплазмы, клеточной мембраны), познакомиться с многообразием клеток.
Норма времени: 50 минут.
Место проведения: учебная лаборатория № 35.
Оснащение рабочего места: схемы строения растительных клеток, световой микроскоп,
предметные и покровные стекла, пипетки, препаровальные иглы, пинцеты, чешуйки репчатого лука, емкости с водой, настойка йода, готовые микропре- параты растительных клеток, методические указания.
Охрана труда: соблюдать технику безопасности при работе в учебной лаборатории, с микроскопом и лабораторным оборудованием.
Литература: Биология /В.М. Константинов, А.Г. Рязанов и др. - М.: Академия. 2013.

Контрольные вопросы при допуске к работе:
Какие функции выполняет цитоплазматическая мембрана?
Каковы особенности строения и функций ядра, цитоплазмы, вакуолей, пластид?
Содержание и последовательность выполнения работы:
Задание 1. Приготовить препарат кожицы лука в соответствии с приведенными ниже методическими указаниями:
Взять луковицу репчатого лука и снять с нее наружные сухие чешуйки.
Препаровальной иглой приподнять и снять маленький кусочек тончайшей прозрачной кожицы, покрывающей поверхность белых мясистых чешуек.
Пипеткой нанести на предметное стекло 1-2 капли чистой воды.
В воду положить кусочек снятой кожицы лука, аккуратно расправить его иголками.
На кожицу лука нанести каплю спиртового раствора йода.
Кожицу лука сверху накрыть покровным стеклом.
Готовый препарат поместить на предметный столик микроскопа и рассмотреть.

Схема приготовления препарата кожицы лука

1
2
Нанесение капли воды на предметное стекло;
Отделение от луковицы мясистой чешуи и снятие тонкой кожицы;

3

4
Нанесение кожицы на предметное стекло в каплю воды;
Выравнивание кожицы иглой и закрытие сверху покровным стеклом.
Задание 2. Рассмотреть приготовленный микропрепарат растительной клетки под световым микроскопом и зарисовать строение клетки кожицы лука. Отметить на рисунке наблюдаемые на микропрепарате органоиды клетки, цитоплазму и клеточную мембрану.
Информационный материал
Под микроскопом клетки кожицы лука похожи на прижатые друг к другу крошечные мешочки, вытянутые в длину и наполненные слизистым содержимым. Но необходимо не только найти группу клеток кожицы лука, но и, сосредоточив свое внимание на одной из них, рассмотреть ядро, цитоплазму и оболочку.
Каждая клетка имеет плотную прозрачную оболочку, пронизанную микроскопическими отверстиями – порами. Под оболочкой внутри клетки находится вязкое вещество – цитоплазма. Она медленно двигается и может сжиматься. В цитоплазме находится небольшое плотное тельце – ядро с ядрышком. Почти во всех, особенно в старых клетках, хорошо заметны полости – вакуоли. Они заполнены клеточным соком.
Необходимо зарисовать клетку кожицы лука в своих тетрадях, обозначая названия частей клетки, которые необходимо написать рядом со стрелками: ядро, цитоплазма, оболочка, вакуоли.
Задание 3. Рассмотреть готовые микропрепараты растительных клеток под световым микроскопом и составить в рабочей тетради схематическое изображение различных типов наблюдаемых растительных клеток.
Контрольные вопросы:
Из каких частей состоит растительная клетка?
Какие органоиды характерны только для растительных клеток?
Практическое занятие № 2.
Наименование работы: Сравнение строения клеток растений и животных по готовым микропрепаратам
Цель занятия: разобрать особенности строения животной и растительной клеток, выявить черты сходства и различия, познакомиться с многообразием клеток растений и животных
Норма времени: 50 минут.
Место проведения: учебная лаборатория № 35.
Оснащение рабочего места: схемы строения различных типов клеток, световой микро-
скоп, микропрепараты, методические указания.
Охрана труда: соблюдать технику безопасности при работе в учебной лаборатории, с микроскопом и препаратами.
Литература: Биология / В.М. Константинов, А.Г. Рязанов и др. – М.: Академия. 2013.
Содержание и последовательность выполнения работы:
Задание 1.
В рабочей тетради составить схематическое изображение строения животной и растительной клеток в соответствии с предлагаемым образцом.

Задание 2.
рибосомы
С использованием информационного материала в рабочей тетради составить таблицу в соответствии с предлагаемым образцом.
Сделать вывод об основных отличиях растительных и
животных клеток.
Признаки Животная клетка Растительная клетка
1. Наличие клеточной стенки 2. Наличие вакуолей 3. Расположение цитоплазмы 4. Расположение ядра 5. Наличие пластид 6. Наличие клеточного центра 7. Наличие ресничек и жгутиков Наличие компонентов клетки обозначить символами: «+» - присутствует, «-» - отсутствует. При описании расположения ядра необходимо указать его локализацию: в центре или на периферии.
Задание 3. Выполните в рабочей тетради задание в тестовой форме: подберите пару органоид – его функция (Рядом с цифрой (названием органоидов клетки и других структур) поставьте буквы, обозначающие функции, которые они выполняют).
Название органоидов
клетки и ее структур Функции органоидов клетки и ее структур
1. Клеточная мембрана
2. Эндоплазматическая
сеть
3. Цитоплазма
4. Митохондрии
5. Рибосомы
6. Клеточный центр
7. Ядро
8. Аппарат Гольджи А. Синтез жиров и полисахаридов, образование лизосом
Б. Хранение и передача наследственной информации
В. Двигательная функция
Г. Место синтеза белков
Д. Обеспечение связи между органоидами внутри клетки
Е. Осуществление транспорта веществ между клеткой и
внешней средой
Ж. Внутренняя среда клетки
З. Место синтеза АТФ
И. Переваривание поступающих в клетку питательных
веществ, саморазрушение отмирающих клеток
К. Участие в образовании веретена деления
Задание 4. В рабочей тетради укажите, какие клеточные структуры обозначены на рисунке цифрами 1 - 6.
1
4
5
6
2
Задание 5. Определите, какая клетка изображена на рисунке: растительная или животная? Докажите.
(В доказательстве указывается наличие или отсутствие тех или иных структур клетки).
3

Задание 6. В рабочей тетради составить схематическое изображение различных типов клеток в соответствии с предлагаемым образцом

Контрольные вопросы:
Из каких частей состоит клетка?
Какие органоиды свойственны всем клеткам?
Какие органоиды характерны только для растительных клеток?
Информационный материал
Сравнительная характеристика растительных и животных клеток:
Принципиальное единство строения.
Сходство в протекании многих химических процессов в цитоплазме и ядре.
Единство принципа передачи наследственной информации при делении клетки.
Сходное строение мембран.
Единство химического состава.
В растительной клетке помимо органоидов, встречающихся и в животных клетках, есть органоиды, характерные исключительно для растительных клеток. Это пластиды, в которых происходит первичный синтез органических веществ из минеральных. Различают три вида пластид: лейкопласты - бесцветные пластиды, в которых происходит синтез и накопление запасных продуктов питания - крахмала (резервного углевода); хлоропласты - пластиды, содержащие зеленый пигмент- хлорофилл и являющиеся органоидами фотосинтеза; хромопласты - содержат различные пигменты каротиноиды, придающие лепесткам и плодам яркую оранжевую окраску.
Вакуоли растительной клетки заполнены клеточным соком - водянистой жидкостью, содержащей в растворенном виде белки, углеводы, различные соли. Осмотическое давление, создаваемое веществами, растворенными в клеточном соке вакуолей, приводит к тому, что в клетку поступает вода, которая обуславливает тургор - напряженное состояние клеточной оболочки.
У растительной клетки способ питания автотрофный. Для растительных клеток характерно наличие крупной центральной вакуоли, которая иногда отодвигает ядро к периферии, а также расположенной снаружи плазматической мембраны клеточной стенки, состоящей из целлюлозы.
В клетках животных отсутствует плотная клеточная стенка, нет пластид и центральной вакуоли. Резервным углеводом в клетках животных является гликоген.
Черты сходства указывают на близость их происхождения. Признаки различия говорят о том, что клетки вместе с их владельцами прошли длительный путь исторического развития.
Практическое занятие № 3.
Наименование работы: Выявление и описание признаков сходства зародышей челове- ка и других позвоночных как доказательство их эволюционного родства
Цель занятия: познакомиться с особенностями эмбрионального развития представителей разных групп позвоночных, освоить умение использовать различные источники биологической информации для поиска доказательств эволюционного родства человека и различных представителей позвоночных,
Норма времени: 50 минут.
Место проведения: учебная лаборатория № 35.
Оснащение рабочего места: схемы эмбриогенеза и индивидуального развития позвоночных
организмов, методические указания.
Охрана труда: соблюдать технику безопасности при работе в учебной лаборатории.
Литература: Биология / В.М. Константинов, А.Г. Рязанов и др. – М.: Академия. 2013.
Содержание и последовательность выполнения работы:
Задание 1. С использованием информационного материала в рабочей тетради приведите доказательства (и схематическое изображение) сходства ранних стадий эмбрионального развития зародышей человека и представителей какой-либо группы позвоночных как свидетельства их эволюционного родства.
Информационный материал
Факт единства происхождения живых организмов был подтвержден на основе эмбриологических исследований. Все многоклеточные животные развиваются из одной оплодотворенной яйцеклетки. В процессе индивидуального развития они проходят стадии дробления, образования 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 (Рисунок - Строение зародышей разных классов позвоночных на разных этапах (I—III) онтогенеза).
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.
У всех представителей одного типа (например, хордовых) наиболее общие особенности строения эмбрионов (хорда, кишечник, зачатки передних и задних конечностей) формируются довольно рано в онтогенезе и по одним и тем же рецептам. На ранних стадиях органогенеза зародыши сходны друг с другом. На более поздних стадиях развития различия между эмбрионами увеличиваются, появляются признаки класса, отряда, семейства.
В своем развитии организм проходит одноклеточную стадию (стадия зиготы), что может рассматриваться как повторение стадии первобытной амебы. У всех позвоночных, включая высших их представителей, закладывается хорда, которая далее замещается позвоночником, а у их предков, хорда оставалась на всю жизнь. В ходе эмбрионального развития птиц и млекопитающих, включая человека, появляются жаберные щели в глотке и соответствующие им перегородки. Факт закладки жаберного аппарата у зародышей наземных позвоночных объясняется их происхождением от рыбообразных предков, дышащих жабрами. Строение сердца человеческого зародыша в ранний период формирования напоминает строение этого органа у рыб: оно с одним предсердием и одним желудочком. Конечности всех млекопитающих сначала развиваются по общей программе, предусматривающей формирование пяти пальцев,
Оплодотворение
Задание 2. С использованием информационного и иллюстративного материала составьте схему онтогенеза – развития организма от образования зиготы до конца жизни организма.
Информационный материал
После оплодотворения наступают стадии:
- дробление - зигота делится митозом на две клетки, каждая из которых делится также на две и так далее образуется зародыш в виде шарообразной бластулы, состоящей из сотен мелких клеток расположенных в один слой;
- гаструла – зародыш двухслойный, у него появляется кишечная полость, первичное ротовое отверстие, два слоя клеток – эктодерма и эндодерма, а позднее и третий слой клеток – мезодерма;
- нейрула (в зародыше хордовых) – формируется осевой комплекс, состоящий из хорды и нервной пластинки. В дальнейшем идет дифференцирование клеток: из эктодермы образуется покровный эпителий, эмаль зубов, нервная система, органы чувств, из энтодермы – эпителий кишечника, пищеварительные железы, легкие. Из мезодермы – скелет, мышцы, кровеносная система, выделительные органы, половая система.
Задание 3. Соотнесите этапы внутриутробного развития зародыша человека с неделями беременности (напротив каждой цифры поставьте соответствующую букву). Для этого даны размеры зародыша.
Недели беременности Этапы внутриутробного развития зародыша человека
1 неделя А) Оплодотворенная яйцеклетка (зигота) начинает дробиться и опускается по яйцеводу к матке.
6-7 день Б) Плод полностью сформирован, длина плода 500 мм, масса 3250 г.
2 неделя В) Зародышевый пузырек (бластула) срастается со слизистой оболочкой матки
5 неделя Г) Формируется эмбрион, образуются зачатки мышц, скелета и нервной системы
7 неделя Д) Появляются волосы на голове, длина плода 300 мм, масса 450 г.
8 неделя Е) Четко различаются зачатки головы, хвоста, жаберной щели, рук и ног, длина зародыша 6 мм.
9 неделя Ж) Развиваются глаза, длина плода 350 мм, масса 875 г.
18 неделя З) Появляются грудь и живот, пальцы, развиваются зачатки глаз, длина 12 мм.
23 неделя И) Сформировалось лицо, исчезает хвост, плод по внешнему виду напоминает человека, длина его 30 мм, масса 2 г.
27 неделя К) Преждевременно родившийся плод при правильном уходе может выжить, его длина 450 мм, масса 2375 г.
32 неделя Л) Беременная чувствует движения плода, слышно биение его сердца, длина 190 мм, масса 180 г.
40 неделя М) Формируются ушные раковины и лицо, исчезают зачатки жаберных щелей, зародыш окружен водной оболочкой. Эмбрион связан с плацентой при помощи пупочного канатика, длина эмбриона 21 мм, масса 1 г.
Контрольные вопросы:
Какие черты строения человеческих зародышей в ранний период свидетельствует о единстве их происхождения с рыбообразными предками?
Чем отличаются стадии эмбрионального развития (бластула, гаструла и нейрула)?
Какие органы и ткани образуются из зародышевых лепестков (эктодермы, мезодермы и эндодермы)?
Практическое занятие № 4.
Наименование работы: Составление простейших схем моногибридного и дигибридного
скрещивания
Цель занятия: познакомиться с законами генетики, установленными Г. Менделем, освоитьумение составлять схемы моногибридного и дигибридного скрещиваний.
Норма времени: 50 минут.
Место проведения: учебная лаборатория № 35.
Оснащение рабочего места: схемы моногибридного и дигибридного скрещивания, методи- ческие указания.
Охрана труда: соблюдать технику безопасности при работе в учебной лаборатории.
Литература: Биология / В.М. Константинов, А.Г. Рязанов и др. – М.: Академия. 2013.
Содержание и последовательность выполнения работы:
Задание 1. С использованием информационного материала составьте в рабочей тетради перечень основных генетических терминов и понятий и их краткую характеристику.
Информационный материал
Признак – качество или свойство, по которому один организм можно отличить от другого. Явление преобладания у гибрида признака одного из родителей называется доминированием. Признак, проявляющийся б первом поколении гибридов, называется доминантным, а внешне исчезающий — рецессивным (см. таблицу «Доминантные и рецессивные признаки у человека»). Аллель, определяющий доминантный признак, называется доминантным и обозначается латинской заглавной буквой: А, В, С, а аллель, определяющий рецессивный признак — рецессивным и обозначается прописной буквой: а, Ь,
Гомозиготные организмы имеют в своем генотипе два одинаковых аллеля — оба доминантные или оба рецессивные (АА или аа). Гетерозиготные организмы имеют один из аллелей в доминантной форме, а другой — в рецессивной (Аа).
Гибридологический метод в генетике — скрещивание (гибридизация) организмов, отличающихся друг от друга по одному или нескольким признакам. Потомки от таких скрещиваний называются гибридами.
В зависимости от числа признаков, по которым различаются между собой родители, различают разные виды скрещивания. Моногибридное скрещивание — скрещивание, при котором родители различаются только по одному признаку. Дигибридное скрещивание — скрещивание, при котором родители различаются по двум признакам. Полигибридное скрещивание — скрещивание, при котором родители ли различаются по нескольким признакам.
Для записи результатов скрещиваний используются следующие общепринятые обозначения:
Р - родители (от лат. parental — родитель);
F - потомство (от лат. filial—потомство): Ft - гибриды первого поколения — прямые потомки родителей Р; F2 - гибриды второго поколения - потомки от скрещивания между собой гибридов ¥г и т.д.
♂ - мужская особь (щит и копье — знак Марса); ♀ - женская особь (зеркало с ручкой — знак Венеры);
× — значок скрещивания;
: — расщепление гибридов, разделяет цифровые соотношения отличающихся (по фенотипу или генотипу) классов потомков.
Задание 2. С использованием информационного материала составьте в рабочей тетради формулировку и схематическое изображение первого, второго и третьего законов Менделя.
Первый закон Менделя - закон единообразия гибридов первого поколения (закон доминирования): при скрещивании чистых линий у всех гибридов первого поколения проявляется один признак (доминантный).
Г.Мендель скрестил растения гороха с желтыми семенами и растения гороха с зелеными семенами. И те, и другие были чистыми линиями, то есть гомозиготами.
У гибридов первого поколения проявляются признаки только одного из родителей. Такие признаки были названы доминантными, а непроявляющиеся признаки - рецессивными.
Г. Мендель скрестил между собой гибридов первого поколения: Р (Ft).
Второй закон Менделя — закон расщепления признаков: гибриды первого поколения при их скрещивании расщепляются в определенном числовом соотношении: особи с рецессивным проявлением признака составляют ¼ часть от общего числа потомков.

Г. Мендель провел дигибридное скрещивание растений гороха с желтыми и гладкими семенами и растений гороха с зелеными и морщинистыми семенами (и те, и другие чистые линии), а затем скрестил их потомков. В результате им было установлено, что каждая пара признаков при расщеплении в потомстве ведет себя также, как при моногибридном скрещивании (расщепляется 3:1), т.е. независимо от другой пары признаков.
Третий закон Менделя – закон независимого комбинирования (наследования) признаков: расщепление по каждому признаку идет независимо от других признаков.
Контрольные вопросы (задачи):
1. При скрещивании серой и черной мышей получено 30 потомков, из них 14 были черными. Известно, что серая окраска доминирует над черной. Каков генотип мышей родительского поколения?
2. Голубоглазый мужчина, оба родителя которого имели карие глаза, женился на кареглазой женщине, отец которой имел карие глаза, а мать – голубые. От этого брака родился голубоглазый сын. Определите генотипы всех упомянутых лиц.
Практическое занятие № 5.
Наименование работы: Решение генетических задач
Цель занятия: познакомиться с генетической терминологией и символикой, генетикой пола, сцепленным с полом наследованием, научиться решать генетические задачи
Норма времени: 50 минут
Место проведения: учебная лаборатория № 35
Оснащение рабочего места: схемы моногибридного и дигибридного скрещиваний, методические указания.
Охрана труда: соблюдать технику безопасности при работе в учебной лаборатории.
Литература: Биология / В.М. Константинов, А.Г. Рязанов и др. – М.: Академия. 2013.
Контрольные вопросы при допуске к работе:
Какие общепринятые обозначения используются для записи результатов скрещиваний?
Каковы формулировки и схематические изображения законов Менделя?
Содержание и последовательность выполнения работы:
Задание 1. В соответствии с предлагаемыми эталонами оформления решения генетических задач, связанных с наследованием признаков, сцепленных с полом, выполните в рабочей тетради задания № 1 - № 5.
Если женщина, имеющая отца – дальтоника, выходит замуж за мужчину с нормальным зрением, какова вероятность того, что их сын (дочь) будет страдать дальтонизмом?
Эталон оформления решения задачи
Символическая запись схемы моногибридного скрещивания указанных индивидуумов выглядит следующим образом:
С с с Р: Х Х × Х У
С с с
G: Х, Х Х, У

С с с с с С
F: Х Х; Х Х; Х У; Х У
дальтоник дальтоник
дочь сын
В браке мужчины и женщины, обладающих нормальной свертываемостью крови, родился ребёнок с признаками гемофилии. Определите генотипы родителей и пол ребёнка.
Эталон оформления решения задачи
H h H Р: Х Х × Х У
H h H
G: Х, Х Х, У
H H H h h H
F: Х Х; Х Х; Х У; Х У
гемофилитик
сын
Задача 1. Если женщина с нормальным зрением выходит замуж за мужчину, имеющего отца – дальтоника, какова вероятность того, что их сын (дочь) будет страдать дальтонизмом?
Задача 2. Женщина с нормальным зрением имеет брата – дальтоника, её муж не страдает указанным заболеванием. Может ли сын этой женщины также быть дальтоником?
Задача 3. Женщина с нормальным зрением выходит замуж за мужчину, имеющего брата – дальтоника. Может ли их дочь также быть дальтоником?
Задача 4. Составьте схему наследования и определите вероятность появления и пол детей, страдающих гемофилией, в браке двух здоровых индивидуумов, если известно, что отец жены имел признаки этого заболевания?
Задача 5. Составьте схему наследования и определите вероятность появления и пол детей, страдающих гемофилией, в браке двух здоровых индивидуумов, если известно, что братья обоих имели признаки этого заболевания?
Задание 2. С использованием информационного материала о генетическом контроле четырех групп крови человека системы АВ0 и о содержании антигенов и антител в крови человека выполните задания с составлением символической записи схемы моногибридного скрещивания указанных индивидуумов.
Синтез указанных антигенов (белков) осуществляется под контролем генетической системы, содержащей три аллельных гена (IА, IВ, i),расположенных в 9-й хромосоме человека. Попарное сочетание этих генов определяет одну из четырех возможных групп крови индивидуума. Как видно из таблицы, люди, имеющие первую группу крови, являются гомозиготными по рецессивному аллелю (генотип п). Индивидуумы со второй группой крови могут быть гомозиготами (генотип IАIА) либо гетерозиготами (генотип IА/), поскольку аллель IА, контролирующий синтез антигена А, полностью доминирует над аллелем первой группы крови (i). По аналогичной причине могут быть гомозиготными либо гетерозиготными люди, имеющие третью группу крови. В эритроцитах лиц с четвертой группой крови, являющихся гетерозиготами по двум доминантным аллелям, обнаруживаются оба антигена (А и В), поскольку эти аллели взаимодействуют по типу кодоминирования.
Контрольные вопросы:
1. Составьте генотипическую схему наследования и определите вероятность рождения детей с разными группами крови системы АВ0 у родителей, один из которых имеет первую, а другой – вторую группу крови.
2. У женщины установлена первая группа крови системы АВ0, а у мужчины – третья группа крови. Можно ли исключить спорное отцовство, если у ребёнка обнаружена вторая группа крови?
3. Составьте генотипическую схему наследования и определите вероятность рождения детей с разными группами крови системы АВ0 у родителей, один из которых имеет первую, а другой – третью группу крови.
4. У женщины установлена вторая группа крови системы АВ0, а у мужчины – четвёртая группа крови. Можно ли исключить спорное отцовство, если у ребёнка обнаружена вторая группа крови?
5. Составьте генотипическую схему наследования и определите вероятность рождения детей с разными группами крови системы АВ0 у родителей, один из которых имеет третью, а другой – четвёртую группу крови.
6. У женщины установлена первая группа крови системы АВ0, а у мужчины – четвёртая группа крови. Можно ли исключить спорное отцовство, если у ребёнка обнаружена четвёртая группа крови?
7. Составьте генотипическую схему наследования и определите вероятность рождения детей с разными группами крови системы АВ0 у родителей, один из которых имеет вторую, а другой – четвёртую группу крови.
8. У женщины установлена вторая группа крови системы АВ0, а у мужчины – четвёртая группа крови. Можно ли исключить спорное отцовство, если у ребёнка обнаружена первая группа крови?
Практическое занятие № 6.
Наименование работы: Выявление мутагенов в окружающей среде и косвенная оценка их влияния на организм.
Цель занятия: познакомиться с различными видами мутагенов, методами изучения наследственности и изменчивости человека, научиться выявлять мутагены в окружающей среде и осуществлять оценку их влияния на организм человека.
Норма времени: 50 минут.
Место проведения: учебная лаборатория № 35.
Оснащение рабочего места: схемы влияния мутагенов на организм человека, методические указания.
Охрана труда: соблюдать технику безопасности при работе в учебной лаборатории
Литература: Биология / В.М. Константинов, А.Г. Рязанов и др. – М.: Академия. 2013. – 320 с.
Содержание и последовательность выполнения работы:
Задание 1. Изучив предлагаемый информационный материал, в рабочей тетради составьте краткую характеристику различных видов мутагенных факторов.
Информационный материал
Мутации приводят к появлению новых признаков в фенотипе, так как в результате мутаций происходит синтез новых белков. Мутации возникают случайным образом и бывают спонтанными (происходят самопроизвольно в течение всей жизни организма в привычных для него (нормальных) условиях окружающей среды) и индуцированными (возникают либо в результате воздействия неблагоприятных условий среды, либо под влиянием тех или иных мутагенов).
Мутагенами называются физические и химические факторы, воздействие которых на живые организмы вызывает изменения наследственных свойств организма (генотипа):
Физические мутагены: ионизирующее излучение (альфа-, бета-, гамма-, нейтронное и рентгеновское), коротковолновое ультрафиолетовое излучение, СВЧ-излучение, действие экстремальных температур и др.
Химические мутагены: кофеин, формальдегид, никотин, лекарственные препараты, пищевые добавки, пестициды, минеральные удобрения, тяжелые металлы и др.
Биологические мутагены: вирусы, бактерии.
Воздействие мутагенов окружающей среды приводит к увеличению частоты возникновения мутаций, а, следовательно, к увеличению числа особей с врожденными дефектами и вредными отклонениями, передающимися по наследству. Генетически адаптироваться к возрастающему загрязнению биосферы мутагенными факторами человечество не в состоянии.
Генетические последствия мутаций, происходящихв геноме соматических клеток человека на разных стадиях эмбриогенеза.
Черным цветом закрашены места локализации клонов мутантных клеток разных размеров в организме человека
Если мутации обнаруживаются во всех клетках организма, то такой организм называется мутантом. Если мутации происходят только в половых клетках, то сам организм не является мутантом, но часть его потомков будет мутантами. Если мутация появилась уже в процессе индивидуального развития, то она обнаруживается не во всех соматических клетках организма и такой организм называют генетической мозаикой.

Задание 2. Изучив предлагаемый информационный материал, в рабочей тетради составьте краткую характеристику хромосомных, геномных и генных мутаций.
Разновидности мутаций Происходящие изменения Последствия мутаций
Хромосомные Геномные Генные Точечные Информационный материал
Мутации могут быть вредными, полезными и нейтральными. Как правило, мутации ведут к снижению жизнеспособности, а иногда являются причиной смерти организма. У человека, например, около 20 % беременностей заканчиваются естественным выкидышем в сроки до 12 недель, и в половине таких случаев обнаруживаются хромосомные аномалии.
При хромосомных мутациях могут происходить крупные перестройки (аберрации) структуры отдельных хромосом в виде потери (делеции) или удвоения (дупликации) части генетического материала одной или нескольких хромосом, изменения ориентации (инверсия) участков хромосом, а также перенос части генетического материала с одной хромосомы на другую (транслокация). Пример хромосомных мутаций у человека — синдром Лежена (вызывает врожденный комплекс пороков развития).
Геномные мутации приводят к приобретению или потере отдельных хромосом — анеуплоидии или приобретению целых дополнительных наборов хромосом полиплоидии.
Типичными примерами анеуплоидии у человека являются такие серьезные и достаточно распространенные генетические заболевания, как синдром Дауна (нерасхождение по 21-й хромосоме, вызывающий отставание в умственном развитии и другие аномалии, синдром Кляйнфельтера (появление лишней Х-хромосомы у мальчиков), который приводит к бесплодию, психическим отклонениям и т. д.
Полиплоидия встречается в основном у растений и очень редко — у животных. У человека полиплоидия вызывает состояние, несовместимое с жизнью, и срок жизни новорожденных не превышает нескольких дней. Полиплоидия может вызываться как случайным образом, так и искусственным путем (воздействием на половые клетки химическими веществами).
При генных мутациях происходит изменение последовательности нуклеотидов в определенном участке хромосомы, что влечет за собой изменение последовательности аминокислот при синтезе белковой молекулы. Влияние мутагенов может негативно сказываться на функционировании генов, что приводит к появлению уродств. Вероятны поражения ферментных систем, что изменяет различные физиологические особенности организма, вплоть до нарушений деятельности нервной системы. Генные мутации приводят к менее значительным изменениям первичной структуры ДНК, чем хромосомные мутации, однако встречаются более часто.
У человека примером генной мутации служит серповидноклеточная анемия — заболевание, вызываемое изменением в гене, ответственном за синтез гемоглобина. В связи с появлением в крови деформированных эритроцитов у человека развивается острая анемия (малокровие) и снижается количество кислорода, переносимого кровью, что не только вызывает физическую слабость, но и может привести к нарушениям деятельности сердца, почек и к ранней смерти.
При генных мутациях отдельные нуклеотиды могут добавляться, удаляться из цепи, дублироваться, заменяться на другие или перемешаться. Если под действием мутации изменяется лишь один нуклеотид в цепочке ДНК, говорят о точечных мутациях. Установлено, что именно они могут приводить к появлению ряда тяжелых заболеваний (онкологических).

Практическое занятие № 7.
Наименование работы: Анализ и оценка различных гипотез происхождения жизни.
Цель занятия: познакомиться с гипотезами происхождения жизни, научиться
производить анализ и объективную оценку различных гипотез
Норма времени: 50 минут
Место проведения: учебная лаборатория № 35
Оснащение рабочего места: схемы эволюционных древ растительного и животного
мира, методические указания
Охрана труда: соблюдать технику безопасности при работе в учебной лаборатории.
Литература: Биология / В.М. Константинов, А.Г. Рязанов и др. – М.: Академия. 2013.
Контрольные вопросы при допуске к работе:
Наиболее распространенные определения понятия «жизни»?
Каковы наиболее распространенные гипотезы происхождения жизни на Земле?
Содержание и последовательность выполнения работы:
Задание 1. Изучив предлагаемый информационный материал, в рабочей тетради составьте краткую характеристику существующих гипотез о возникновении жизни на Земле, указав содержащиеся в них, по Вашему мнению, положительные и отрицательные стороны.
Гипотезы о происхождении жизни на Земле


Задание 2. Изучив предлагаемый информационный материал, в рабочей тетради составьте вывод о постепенном усложнении живых организмов в процессе эволюции, многообразии живого мира на Земле и современной его организации
Схема филогенеза
представителей
царства Растения и
царства Животные

Практическое занятие № 8.
Наименование работы: Выявление приспособления организмов к разным средам обитания.
Цель занятия: научиться выявлять приспособления организмов к условиям обитания,
познакомиться с многообразием живого мира, его современной организацией
Норма времени: 50 минут.
Место проведения: учебная лаборатория № 35
Оснащение рабочего места: иллюстрации приспособлений организмов к различным условиям среды, методические указания
Охрана труда: соблюдать технику безопасности при работе в учебной лаборатории.
Литература: Биология / В.М. Константинов, А.Г. Рязанов и др. – М.: Академия. 2013. – 320 с.
Контрольные вопросы при допуске к работе:
Какие преимущества давало усложнение живых организмов в процессе эволюции?
Насколько велико многообразие живого мира на Земле?
Какие основные типы сред обитания существуют на Земле?
Содержание и последовательность выполнения работы:
Задание 1. Изучив информационный материал, в рабочей тетради составьте краткую характеристику сформированных в ходе эволюции приспособлений организмов к условиям среды.
Приспособленность (адаптация) — комплекс морфофизиологических и поведенческих особенностей организмов, обеспечивающий успех в конкуренции с другими организмами и Расчленяющая окраска
способность оставлять потомство в данных условиях окружающей среды.
Маскировка
Форма тела
Морфологические приспособления:
Предупреждающая
окраска
Мимикрия

Покровительственная окраска

Средства пассивной защиты



Этологические приспособления:

Приспособительное поведение

Приспособительное поведение

Забота о потомстве

Предостерегающая окраска

Физиологические адаптации

Биохимические адаптации

Контрольные вопросы:
Приведите три примера покровительственной окраски у животных.
Божьи коровки, осы, лягушки-древолазы имеют красно-черную или желто-черную окраску. Укажите форму приспособленности животных. Каково ее значение?
Какие приспособления развились у беззубок и перловиц в связи с их малоподвижным образом жизни?
На Крайнем Севере многие животные окрашены в белый цвет (белый медведь, белая куропатка). Укажите форму приспособленности животных. Каков ее характер?
Густота шерсти млекопитающих средней полосы изменяется в течение года, происходит линька. Объясните, чем определяется проявление данного признака?
Каково значение листопада для растений?
Как растения защищаются от поедания животными. Приведите примеры.
Самка речного окуня выметывает 200 – 300 тыс. икринок, самка карпа – 500 тыс., а самка трески – до 10 млн. как можно объяснить высокую плодовитость большинства рыб?
Практическое занятие № 9.
Наименование работы: Описание особей одного вида по морфологическому критерию.
Цель занятия: познакомиться с критериями вида, освоить умение осуществлять описание особей одного вида по морфологическому критерию.
Норма времени: 50 минут.
Место проведения: учебная лаборатория № 35
Оснащение рабочего места: перечень критериев вида, методические указания.
Охрана труда: соблюдать технику безопасности при работе в учебной лаборатории.
Литература: Биология / В.М. Константинов, А.Г. Рязанов и др. – М.: Академия. 2013.
Содержание и последовательность выполнения работы:
Задание 1. Изучив предлагаемый информационный материал, в рабочей тетради составьте краткую характеристику критериев вида, по которым определяется видовая принадлежность особей.

Критерии вида - характерные признаки и свойства, по которым одни виды отличаются от других.
Ни один из критериев не является абсолютным (ни один из критериев в отдельности не может служить для определения вида). Например, морфологическое сходство могут иметь разные виды, но они не скрещиваются между собой (виды-двойники встречаются у комаров, крыс и др.). Физиологический критерий также не абсолютен: большинство разных видов в природных условиях не скрещиваются или потомство их бесплодно, но есть исключения — ряд видов канареек, тополей и др.
Таким образом, для установления видовой принадлежности необходимо использовать совокупность критериев.
Например, в приведённом ниже тексте описаны следующие критерии вида:

- морфологический - описаны строение, раз-меры и масса тела, особенности оперения;
- экологический — описаны места обитания (густые сырые леса) и особенности питания;
- физиологический — описаны особенности размножения;
- географический — описан ареал обитания (Новая Зеландия).
Морфологический критерий - первый и долгое время единственный критерий, используемый для описания видов. Мы можем легко отличить по размерам и окраске оперения большого пестрого дятла от зеленого дятла, малого пестрого дятла и желны (черного дятла) и т. д.
Несмотря на удобство, этот критерий не всегда «работает». Им не воспользуешься для разграничения видов-двойников, практически не отличающихся морфологически. Таких видов много среди малярийных комаров, дрозофил, сиговых рыб. Даже у птиц 5% видов-двойников, а в одном ряду североамериканских сверчков их 17.
Использование одного только морфологического критерия может привести к ошибочным выводам. Так, К. Линней по особенностям внешнего строения отнес самца и самку утки кряквы к разным видам. Сибирские охотники по окраске меха лисиц выделили пять вариаций: сиводушки, огневки, крестовки, черно-бурые и черные.
Задание 2. С использованием предлагаемого информационного материала оставьте морфологическую характеристику ласточек двух видов (опишите особенности их внешнего строения).
Городская ласточка - верх головы, спина, крылья и хвост сине-черные, надхвостье и весь низ тела белые. Самцы и самки окрашены одинаково. Хвост с резкой треугольной вырезкой на конце. Обитатель горных и культурного ландшафтов. Гнездится колониями на стенах скал и зданий. Обычная или многочисленная перелетная птица. Держится стаями в воздухе или сидя на проводах, чаще других ласточек садится на землю. Гнездо лепит из комочков глины в форме полушара с боковым входом. Питается почти исключительно насекомыми, находящимися в воздухе: мелких насекомых заглатывают, пролетая с открытым ртом сквозь их скопления; крупных насекомых догоняют; сидящих насекомых схватывают редко. Истреблением мух и других насекомых в населенных пунктах ласточки приносят большую пользу. Кладка из 4 - 6 белых яиц в мае-июне. Голос — звонкое «тиррч—тиррч».
Береговая ласточка - верх головы, шеи, спина, крылья, хвост и полоса поперек груди серовато—бурые, горло, грудь и брюшко белые. Хвост с неглубокой вырезкой. Населяет долины рек, где гнездится по обрывистым глиняным или песчаным берегам. Обычная или многочисленная перелетная птица. Держится стаями, гнездится колониями. Гнезда устраивает в норах по обрывистым берегам рек. Кладка из 4 - 6 белых яиц в мае - июле. В гнездах ласточек заводится нередко большое количество паразитов, заедающих птенцов. В заботе о потомстве участвуют и самец и самка. Большую часть времени ласточка проводит в полете, который отличается быстротой (до 120 км/ч) и маневренностью. Голос - негромкое «чирр-чир».
Задание 3. Установите соответствие между критериями вида и характеристиками трясогузки.
Характеристика трясогузки белой
А) питается насекомыми, червями
Б) крылья острые
В) рулевых перьев – 12
Г) селится обычно вблизи воды
Д) небольшая, стройная птица
Критерий вида
морфологический
экологический
Е) хвост длинный
Задание 4. Установите соответствие между критериями вида и характеристиками животных.
Характеристика животного
А) жираф в высоту достигает 6 м
Б) язык синего кита весит до 4 тонн
В) самец комара питается нектаром
Г) птица-палач питается мышами; делает запасы на «черный день», накалывая мышей на шипы кустарников
Д) основная пища королевской кобры – другие змеи
Е) морские звезды обитают на морском дне, зарываются в ил.
Критерий вида
экологический
морфологический
Контрольные вопросы:
Докажите, что морфологические различия не могут быть единственным критерием вида.
По каким критериям, согласно современной концепции вида, определяется видовая принадлежность рассматриваемых особей?
Практическое занятие № 10.
Наименование работы: Анализ и оценка различных гипотез о происхождении человека
Цель занятия: познакомиться с гипотезами происхождения человека, научиться
производить анализ и объективную оценку различных гипотез
Норма времени: 50 минут.
Место проведения: учебная лаборатория № 35.
Оснащение рабочего места: схемы «Стадии эмбрионального развития различных предста-
вителей позвоночных», «Эволюция человека», методические указания
Охрана труда: соблюдать технику безопасности при работе в учебной лаборатории.
Литература: Биология / В.М. Константинов, А.Г. Рязанов и др. – М.: Академия. 2013. – 320 с.
Содержание и последовательность выполнения работы:
Задание 1. Изучив предлагаемый информационный материал, в рабочей тетради приведите доказательства родства человека с млекопитающими животными.
Изучением происхождения, эволюции и физических особенностей человека и его рас занимается биологическая наука антропология (от греч. Anthropos – человек, logos - учение). Согласно современной систематике, человек разумный (Homo sapiens) относится к типу Хордовые, подтипу Позвоночные, классу Млекопитающие, отряду Приматы, семейству Люди, или Гоминиды.
Развитие человека, как и многоклеточных животных, начинается с оплодотворенного яйца (зиготы), которое многократно делится, образуя сначала однослойный, затем двухслойный зародыш, у него формируются ткани, органы, системы органов. Эти стадии эмбрионального развития — общие для человека и многоклеточных животных.
На последующих стадиях онтогенеза у зародыша человека проявляются черты, общие для всех хордовых животных. Так, в качестве внутреннего осевого скелета функционирует хорда; центральная нервная система имеет трубчатое строение; в области глотки формируются жаберные дуги, снаружи хорошо заметны валики межжаберных перегородок.
При дальнейшем развитии хорда сменяется позвоночником, формируется мозговой череп, который защищает головной мозг, состоящий из пяти отделов. Появляются парные конечности. В замкнутой кровеносной системе в начале крупного брюшного сосуда формируется сердце. Эти общие черты характерны для представителей подтипа позвоночных, или черепных.
Много общих признаков у человека с млекопитающими. Они проявляются на поздних стадиях эмбрионального развития и сохраняются пожизненно. Основные из них: четырехкамерное сердце, левая дуга аорты, сильно развитая кора переднего мозга, дифференцированная альвеолярная зубная система с возрастной сменой зубов, сохранившиеся участки волосяного покрова, молочные железы. Длительное развитие эмбриона в теле матери, питание и газообмен зародыша через плаценту свидетельствуют о принадлежности человека к высшим, или плацентарным, млекопитающим. Поразительное сходство раннего детского развития человека и высших млекопитающих доказывают уникальные случаи воспитания детей в стадах (прайдах) зверей. Такие «маугли», попавшие в младенчестве в звериные семьи и выкормленные самками животных, вполне благополучно развиваются до подросткового возраста в стадах животных.
Наибольшее сходство существует между человеком и высшими узконосыми, или человекообразными, обезьянами (шимпанзе, гориллой, орангутангом и гиббоном). В скелетах африканских приматов — шимпанзе и гориллы и человека одинаковое число сходных по строению гомологичных костей; поразительное сходство существует у них в строении и функционировании внутренних органов. Пальцы у антропоидов, как и у человека, имеют плоские ногти. У высших приматов и человека сходное строение зубных систем, органов слуха (в том числе ушных раковин) и зрения, мимических мышц.
У приматов, как и у человека, четыре группы крови и кровяные клетки не разрушаются при взаимном переливании соответствующих групп крови. Детеныши у обезьян, как и дети у человека, рождаются беспомощными. Длительное время они нуждаются в кормлении молоком и уходе матери. У шимпанзе, гориллы и человека есть общие паразиты (головная и лобковая вши), общие инфекционные болезни - грипп, оспа, холера, туберкулез, брюшной тиф, СПИД и др. Сходно у них строение хромосомного аппарата: у человека 46 хромосом, у человекообразных обезьян - 48.
Задание 2. Изучив предлагаемый информационный материал, в рабочей тетради составьте краткое описание гипотезы происхождения человека, получившую у вас наиболее высокую оценку.
Задание 3.. Изучив предлагаемый информационный материал, в рабочей тетради составьте схематическое изображение основных этапов эволюции человека.
В эволюции человека выделяют три основных этапа.
1. Древнейшие люди, жили около 700 тыс. - 500 тыс. лет назад. К ним относят питекантропа, синантропа (представители вида homo erectus - человек прямоходящий).
Останки питекантропов были впервые обнаружены па острове Ява в 1891 г. Питекантропы ходили на двух ногах, обладали большим, чем у обезьян, объемом мозга, пользовались примитивными орудиями труда в виде дубин и слегка обтесанных камней. Низкий лоб, выдающиеся надбровные дуги, полусогнутое тело с выраженным волосяным покровом указывали на их близость к обезьяне.
Синантроп, останки которого найдены в 1927—1937 гг. в пещере близ Пекина (Китай), был во многом сходен с питекантропом, но уже умел поддерживать огонь.
2. Древние люди - неандертальцы (первые представители вида homo sapiens). Их останки были обнаружены в Европе, Азии, Африке. Неандертальцы появились на этапе эволюции, когда значительную роль стали играть социальные факторы, о чем свидетельствуют челюсти, строение которых выдает способность к членораздельной речи. Неандертальцы жили группами по 50 - 100 человек, занимались коллективной охотой и собирательством, самостоятельно изготавливали орудия. Последние неандертальцы жили среди первых современных людей, а затем были ими окончательно вытеснены. Ряд ученых считают неандертальцев тупиковой ветвью эволюции человекообразных обезьян, не участвовавшей в формировании современного человека.
3.Современные (новые) люди (вид homo sapiens). На этапе их возникновения общественно-трудовые отношения уже играют определяющую роль. В процессе эволюции человека разумного социальные отношения приобретают все большее значение. Появление людей современного физического типа произошло относительно недавно, около 50 тыс. лет назад. Их останки найдены в Европе, Азии, Африке и Австралии. В гроте Кроманьон (Франция) было обнаружено сразу несколько скелетов ископаемых людей современного типа, которых и назвали кроманьонцами. Они строили жилища, умели делать наскальные рисунки, шить и украшать свою одежду, изготавливать костяные и каменные орудия труда, животных — все это свидетельствует о появлении настоящего человека, который приручать окончательно обособился от своих человекообразных предков.
Контрольные вопросы:
Какие факторы эволюции играли основную роль в становлении человека как вида?
Каким путём в процессе эволюции возникли человеческие расы?
Практическое занятие № 11.
Наименование работы: Сравнительное описание одной из естественных природных систем и какой-нибудь агроэкосистемы.
Цель занятия: познакомиться с видовой и пространственной структурой экосистемы, с пищевыми связями, круговоротом веществ и превращением энергии в экосистемах, научиться устанавливать отличия природной экосистемы и агроэкосистемы.
Норма времени: 50 минут.
Место проведения: учебная лаборатория № 35.
Оснащение рабочего места: схемы природной экосистемы (дубрава), агроэкосистемы, электронное учебное пособие, методические указания.
Охрана труда: соблюдать технику безопасности при работе в учебной лаборатории.
Литература: Биология / В.М. Константинов, А.Г. Рязанов и др. – М.: Академия. 2013.
Содержание и последовательность выполнения работы:
Задание 1. С использованием информационного материала в рабочей тетради составьте схему передачи веществ и энергии по цепям питания в природной экосистеме (в агроценозе).
Информационный материал
Для осуществления любых жизненных процессов необходима энергия. Перенос энергии от ее источника (растений) через ряд организмов называют пищевой цепью. Все живые организмы связаны между собой энергетическими отношениями, поскольку являются объектами питания других организмов. Травоядные животные (потребители 1-го порядка) поедают растения, первичные хищники (потребители 2-го порядка) поедают травоядных, вторичные хищники (потребители 3-го порядка) поедают хищников помельче. Таким образом создаются пищевые цепи из продуцентов и консументов, которые смыкаются с сообществом редуцентов.
Единственным источником энергии для зеленых растений является Солнце. Солнечная энергия, падающая на фотосинтезирующие органы растений (продуцентов), аккумулируется во вновь образующихся органических соединениях. Некоторую долю созданной продуцентами биомассы съедают травоядные животные (консументы 1 порядка). Хищники (консументы 2 порядка) потребляют травоядных животных и получают долю энергии. Часть биомассы продуцентов, не съеденная животными, отмирает, и с отмершей биомассой аккумулированная в ней энергия поступает в почву в виде растительного опада. Растительный и животный опад (трупы + экскременты) — пища редуцентов. Определенное количество энергии запасается в биомассе редуцентов, а часть рассеивается. Редуценты отмирают, и их клетки также разлагаются. Из продуктов разложения строятся органические вещества почвы. В этих соединениях запасается энергия, которая частично тратится затем на процессы разрушения минеральных соединений. Таким образом, энергия аккумулируется на уровне продуцентов, проходит через консументы и редуценты, входит в состав органических веществ почвы и рассеивается при разрушении ее разнообразных соединений.
Задание 2. С использованием информационного и иллюстративного материала в рабочей тетради составьте схему видовой и пространственной структуры естественной природной экосистемы на примере дубравы и агроэкосистемы на примере пшеничного поля:
Информационный материал
Разные экосистемы отличаются как по видовому составу организмов, так и по свойствам среды их обитания. Рассмотрим в качестве примера листопадный лес. В состав листопадных лесов входят буки, дубы, грабы, липы, клены, березы, осины, рябины и другие деревья, чья листва осенью опадает. В лесу выделяется несколько ярусов растений: высокий и низкий древесный, кустарников, трав и мохового напочвенного покрова. Растения верхних ярусов более светолюбивы и лучше приспособлены к колебаниям температуры и влажности, чем растения нижних ярусов. Кустарники, травы и мхи в лесу теневыносливы, летом они существуют в полумраке, который образуется после полного развертывания листвы деревьев.
На поверхности почвы лежит подстилка, состоящая из полуразложившихся остатков, опавшей листвы, веточек деревьев и кустарников, мертвых трав.
Фауна листопадных лесов богата. Много норных грызунов, землероющих насекомоядных, хищников (лисица, барсук, медведь). Встречаются млекопитающие, живущие на деревьях (рысь, белка, бурундук). В группу крупных травоядных входят олени, лоси, косули. Широко распространены кабаны.
Птицы гнездятся в различных ярусах леса: на земле, в кустарниках, на стволах или в дуплах и на вершинах деревьев. Много насекомых, которые питаются листьями (например, гусеницы) и древесиной (короеды). В подстилке и верхних горизонтах почвы кроме насекомых обитает громадное количество и других беспозвоночных животных (дождевые черви, клещи, личинки насекомых) масса грибов и бактерий.
Среда обитания видов в лесу — воздух и почва. Продуценты — деревья, кустарники, травы, мхи. В состав консументов в лесу входят звери, птицы, насекомые и другие беспозвоночные животные (последние населяют почву и подстилку). Редуценты (грибы и бактерии) представлены в лесу наземными формами.
Эти же функциональные группы организмов существуют во всех наземных (тундры, хвойные и лиственные леса, степи, луга, пустыни) и водных (океаны, моря, озера, реки, пруды) экосистемах.
Поля, огороды, сады, парки, лесные насаждения, пастбища — созданные человеком экосистемы. Их называют агроценозами. Агроценозы — такие экосистемы, структуру и функцию которых создает, поддерживает и контролирует человек в своих интересах.
Пример агроценоза — поле пшеницы. Его растительный покров состоит в основном из растений пшеницы с примесью сорняков. Животных значительно меньше, чем в естественных экосистемах, но они есть (личинки мух, жуки, дождевые черви и др.). Иногда резко повышается численность насекомых-вредителей. Живут в норках полевки, за ними охотятся немногочисленные лисы, прилетают зерноядные и хищные птицы. Осенью урожай зерна с поля вывозят. На поле остаются солома и корневые остатки, которые разлагаются грибами и бактериями, населяющими почву.
В агроценозе, как и в любой природной экосистеме, существуют те же самые группы организмов: продуценты, консументы и редуценты. В агроценозе пшеничного поля продуцентами являются растения пшеницы и сорняков. Насекомые, птицы, полевки, лисы поедают растения или животных, т. е. принадлежат к консументам. Грибы и бактерии минерализуют органические вещества, выполняя работу редуцентов. В агроценозе складываются пищевые цепи, как и в природной экосистеме. Обязательным звеном этой пищевой цепи является человек, возделывающий поля и собирающий урожай зерна.
Энергия и питательные вещества, аккумулированные растениями, проходят по всей пищевой цепи агроценоза. Часть энергии растрачивается в процессе дыхания организмов, часть ее выносится вместе с зерном из агроценоза, часть закрепляется в органическом веществе почвы. Питательные вещества частично удаляются с урожаем, частично возвращаются в почву. Как видно из этого описания, структура и функции сообщества в агроценозе и естественном биогеоценозе похожи. Агроценоз является такой же сложной экологической системой, как лес или луг.
Отличия агроценоза от биогеоценоза. Однако между агроценозом и биогеоценозом имеются и большие различия. Первое различие состоит в разном направлении отбора. Естественный отбор, отметая неустойчивые, нежизненные формы организмов и их сообществ в биогеоценозе, формирует основное его свойство — устойчивость. В условиях недостаточного обеспечения растений светом, теплом, влагой, питательными элементами выживают только конкурентоспособные виды. Выжить в сообществе — это значит пройти жизненный цикл и оставить потомство.
В агроценозах действие естественного отбора ослаблено. Здесь действует искусственный отбор. Человек направляет отбор, прежде всего, на повышение урожайности сельскохозяйственных культур. В биогеоценозе естественный отбор направлен на создание организмов, устойчивых к действию неблагоприятных факторов среды. В агроценозах человек путем искусственного отбора создает организмы с максимальной продуктивностью. Следовательно, в биогеоценозах и агроценозах действуют различные виды отбора.
Второе отличие агроценоза от биогеоценоза заключается в использовании энергии. Биогеоценозы используют единственный источник энергии — Солнце. Агроценозы получают наряду с солнечной энергией дополнительную энергию, которую вносит человек. Чтобы получить удобрения, препараты против вредителей и сорняков, чтобы провести искусственный полив или осушить заболоченные почвы, надо затратить энергию. Агроценозы могут существовать и обеспечивать человека урожаем только при такой дополнительной затрате энергии.
Самое существенное различие между биогеоценозами и агроценозами заключается в балансе питательных элементов. В биогеоценозе все элементы, потребленные растениями, со временем возвращаются в почву. Из агроценозов часть питательных элементов, в первую очередь таких важных для жизни, как азот и фосфор, выносится с урожаем. Чтобы возместить потери, человек постоянно вносит в почву агроценозов минеральные и органические удобрения.
Природные биогеоценозы — саморегулирующиеся экосистемы, агроценозы регулируются человеком. Для того чтобы получить урожай и сохранить агроценоз, человек контролирует и изменяет влияние природных факторов, орошая засушливые земли и осушая переувлажненные. Он борется с сорняками и вредителями сельскохозяйственных культур, создавая преимущества лишь для посеянных или посаженных им растений. Он меняет сорта, добиваясь все более высоких и устойчивых урожаев, и применяет удобрения для поддержания и повышения плодородия почвы.
Если агроценоз не поддерживать, то он быстро разрушится и исчезнет. Культурные растения не выдержат конкуренции с дикими видами и будут вытеснены. На месте агроценоза в засушливом климате возникнет степь, в более холодном и влажном лес.
Контрольные вопросы:
Что называют пищевой цепью?
Какие организмы относят к продуцентам, консументам и редуцентам?
В чем отличие природной экосистемы от агроэкосистемы?
Действует ли борьба за существование на полях?
Практическое занятие № 12.
Наименование работы: Описание антропогенных изменений в природных экосистемах
своей местности.
Цель занятия: познакомиться с воздействием производственной деятельности в области своей будущей профессии на окружающую среду, овладеть умением составлять описание антропогенных изменений в природных экосистемах
Норма времени: 50 минут.
Место проведения: учебная лаборатория № 35.
Оснащение рабочего места: схемы биосферы, природной экосистемы (дубрава, пресно водный водоем), электронное учебное пособие, методические указания.
Охрана труда: соблюдать технику безопасности при работе в учебной лаборатории.
Литература: Биология / В.М. Константинов, А.Г. Рязанов и др. – М.: Академия. 2013.
Содержание и последовательность выполнения работы:
Задание 1. С использованием информационного материала в рабочей тетради составьте краткую характеристику экологических проблем, возникших в результате воздействия антропогенных факторов:
№ Экологические проблемы, возникшие в результате воздействия антропогенных факторов Механизм (сущность) отрицательного воздействия антропогенного фактора на Природу Основные направления природоохранной
деятельности
1 Информационный материал
Воздействие человека на биосферу в настоящее время привело к возникновению экологических проблем, имеющих общепланетное значение:
Проблема озонового экрана
Озоновый экран располагается между тропосферой и стратосферой и защищает поверхность Земли от жесткого ультрафиолетового излучения, губительного для всего живого. Над Северным и Южным полюсами Земли обнаружены «озоновые дыры» — области в озоновом экране, обладающие пониженным содержанием озона. Через «озоновые дыры» ультрафиолет проходит, практически не ослабляясь. В России «озоновые дыры» зафиксированы над Якутией, Республикой Коми, в районе Дальнего Востока. «Озоновые дыры» являются результатом действия антропогенных факторов и связаны с выбросом в атмосферу веществ, разрушающих озон: воды (в парах), оксидов азота, атомарного хлора, который образуется яри фотохимическом разложении фреонов, используемых как хладореагенты и вещества для получения аэрозолей. Определенная роль в разрушении озонового экрана принадлежит и воздействию сверхзвуковых самолетов и запуску искусственных спутников Земли.
Проблема кислотных дождей
Дожди, вода которых имеет кислотную среду (рН < 6), называются кислотными. Кислотные дожди возникают за счет растворения в дождевой воде поступающих в атмосферу кислотных оксидов, хлора, хлороводорода. При сжигании топлива, содержащего сложные смеси органических веществ, выделяется оксид cepы (IV) — сернистый газ, который при растворении в воде образует сернистую кислоту, которая превращается в одну из самых сильных и опасных кислот — серную кислоту. Оксиды азота в присутствии кислорода воздуха реагируют с водой, образуя сильную азотную кислоту. Попадающий в атмосферу хлороводород, растворяясь в воде, образует сильную соляную кислоту. Наибольший вред наносят кислотные дожди наземным растениям и организмам озер, прудов, рек (угнетение жизнедеятельности и заболевания рыб). Попадая на кислые почвы, кислотные дожди увеличивают их кислотность и способствуют гибели живущих в почве растений и животных
Проблема диоксиновой опасности
Связана с попаданием в природную окружающую среду самых ядовитых веществ, когда-либо синтезированных человеком — соединений типа диоксинов. Это большая группа химических соединений, представляющих собой трициклические кислородсодержащие вещества. Они очень устойчивы и почти не разлагаются в природной среде и период их полураспада составляет 10 - 12 лет (в организме человека 6 - 8 лет). Попав в окружающую среду, диоксины включаются в пищевые цепи (сети) и накапливаются в них. Под влиянием диоксинов возможно рождение детей-уродов, появляются психические нарушения, возникают раковые опухоли, происходит расстройство иммунной системы, т.е. диоксины являются «химическим» СПИДом. Диоксины являются отходами металлургической, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности, производства некоторых гербицидов. Диоксины присутствуют в любой бумаге, в табачном дыме, образуются при сжигании мусора.
Проблема пестицидов (ядохимикатов)
Пестициды (ядохимикаты) — вещества, которые применяются для уничтожения тех или иных организмов, эффективные средства борьбы с вредителями сельского хозяйства (гербициды — средства борьбы с сорными растениями, инсектициды — средства для борьбы с насекомыми, протравители семян — вещества для предпосевной обработки семян с целью борьбы с бактериальными и грибковыми заболеваниями, дефолианты — вещества, удаляющие листья растений. Однако, несмотря на высокий экономический эффект, обнаружено, что пестициды плохо «усваиваются» окружающей средой (т.е. практически не разлагаются в течение длительного времени и сохраняют свои ядовитые свойства). Пестициды попадают в пищевые цепи и накапливаются в организмах животных и растений, а затем негативно воздействуют на организмы, в которые они попадают с пищей.
Проблема изменения климата
В результате бытовой и производственной деятельности человека атмосфера подвергается тепловому загрязнению. Потеплению климата на Земле, которое приведет к растоплению ледников и повышению уровня Мирового океана, способствует парниковый эффект, сущность которого состоит в том, что атмосфера поглощает тепловые лучи, а отдача тепла в мировое пространство затруднена. Наибольший вклад в этот эффект вносят углекислый газ, метан, оксиды азота, серы, фреоны, концентрация которых постоянно увеличивается за счет производственной деятельности человека.
Задание 2. С использованием информационного материала в рабочей тетради приведите примеры газообразных, жидких и твердых загрязнителей природной среды, образующихся при эксплуатации транспортных средств.
Информационный материал
Особенности загрязняющего воздействия транспортных средств на биосферу
Негативное влияние транспорта на окружающую среду состоит в том, что для его функционирования необходимо топливо, которое само по себе токсично. Так, содержание бензинов в воздухе в количестве 5 - 10 мг/л вызывает острое отравление, а концентрации более 50 мг/л могут привести к летальному исходу. Очень вредным для здоровья является добавка в топливо тетраэтилсвинца
Для эксплуатации двигателей применяют огнеопасные и токсичные смазочные масла и гидравлические жидкости, содержащие вредные компоненты (соединения серы, хлора, цинка, свинца). Опасен и этиленгликоль, используемый в качестве антифриза (смеси этиленгликоля и воды замерзают при низких температурах); он поражает нервную систему, почки; смертельная доза — 50 г.
специальные органические жидкости, которые.
Транспорт — основной загрязнитель атмосферы. При работе карбюраторных двигателей поглощается кислород и выделяются загрязняющие среду выхлопные газы. При эксплуатации транспортных средств выделяются газообразные (оксиды серы, азота, угарный газ, различные углеводороды, продукты неполного сгорания и разложения топлива переменного состава), парообразные (тетраэтилсвинец и другие вещества), жидкие (сточные воды переменного состава) и твердые (золы) загрязняющие вещества.
Уход за транспортными средствами требует большого расхода воды и сопровождается образованием сточных вод. Сточные воды содержат суспензии твердых веществ, эмульсии масел, а также растворы солей и моющих средств. Попадание таких вод в природные водоемы или в почву приводит к загрязнению последних.
Работа всех видов транспорта сопровождается шумом, вибрацией, излучением электромагнитных колебаний, тепловым загрязнением среды обитания. При движении машин по грунтовым дорогам нарушается поверхностный слой почвы, возникает запыление и т.д.
Контрольные вопросы:
В рабочей тетради приведите перечень необходимых, по Вашему мнению, природоохранных мероприятий в сфере электроэнергетики.


Приложенные файлы


Добавить комментарий