Биология
материал на тему

Составитель – Ходыка Алексей Иванович

 Пояснительная записка

   В настоящее время практически все развитые страны мира осознали необходимость реформирования своих систем образования с тем, чтобы студент действительно стал центральной фигурой учебного процесса, процесс познания, а не преподавание, как это было до сих пор при традиционном обучении. Важность такого подхода к образованию, очень точно выразил видный американский бизнесмен Джон Гриллос: «Меня мало беспокоит прочность приобретаемых учащимися знаний в той или иной области, поскольку эти знания подвергаются изменениям каждый год и эти знания устаревают подчас раньше, чем учащиеся сумеют их усвоить. Гораздо важнее, чтобы молодые люди, умели самостоятельно учиться работать с информацией, самостоятельно совершенствовать свои знания и умения в разных областях, приобретая, если окажется необходимым, новые знания, профессии, потому что именно этим им придется заниматься всю их сознательную жизнь».

    Поэтому современный студент должен гибко адаптироваться в меняющихся жизненных ситуациях; самостоятельно приобретать необходимые знания и умело применять их на практике для решения разнообразных возникающих проблем, чтобы на протяжении всей жизни иметь возможность найти в ней свое место; самостоятельно критически мыслить, уметь увидеть возникающие в реальной действительности проблемы и искать пути рационального их решения, используя современные технологии; грамотно работать с информацией.

   Одной из  форм  активизации учебной деятельности студентов может быть работа, основанная на применении опорных конспектов лекций проводимых занятий.

   Курс биологии направлен на формирование у студентов представлений об отличительных особенностях живой природы, ее многообразии и эволюции, человеке как биосоциальном существе.

  Основная цель учебного пособия  – обобщение и изучение основ биологии, задачей которых является формирование у студентов научных представлений об общей картине мира, выработка творческого мышления, умений и навыков.

Учебное пособие предназначено для студентов 1- х курсов всех специальностей.

    Данное учебное пособие составлено в форме опорных конспектов лекций, где даётся краткое изложение учебного материала по разделам:  «Клетка»,

« Размножение», «Основы генетики». В опорных конспектах лекций при помощи языковых терминов, схем, в определенной логической последовательности излагается главная информация по теоретическому материалу всей темы, разделу изучаемой дисциплины.

  Работа по опорным конспекта может  проводиться как на учебном занятии, так  и дома, что поможет более глубокому пониманию и постепенному запоминанию необходимого теоретического материала, а не его "зазубриванию"

 Пояснительная записка

   В настоящее время практически все развитые страны мира осознали необходимость реформирования своих систем образования с тем, чтобы студент действительно стал центральной фигурой учебного процесса, процесс познания, а не преподавание, как это было до сих пор при традиционном обучении. Важность такого подхода к образованию, очень точно выразил видный американский бизнесмен Джон Гриллос: «Меня мало беспокоит прочность приобретаемых учащимися знаний в той или иной области, поскольку эти знания подвергаются изменениям каждый год и эти знания устаревают подчас раньше, чем учащиеся сумеют их усвоить. Гораздо важнее, чтобы молодые люди, умели самостоятельно учиться работать с информацией, самостоятельно совершенствовать свои знания и умения в разных областях, приобретая, если окажется необходимым, новые знания, профессии, потому что именно этим им придется заниматься всю их сознательную жизнь».

    Поэтому современный студент должен гибко адаптироваться в меняющихся жизненных ситуациях; самостоятельно приобретать необходимые знания и умело применять их на практике для решения разнообразных возникающих проблем, чтобы на протяжении всей жизни иметь возможность найти в ней свое место; самостоятельно критически мыслить, уметь увидеть возникающие в реальной действительности проблемы и искать пути рационального их решения, используя современные технологии; грамотно работать с информацией.

   Одной из  форм  активизации учебной деятельности студентов может быть работа, основанная на применении опорных конспектов лекций проводимых занятий.

   Курс биологии направлен на формирование у студентов представлений об отличительных особенностях живой природы, ее многообразии и эволюции, человеке как биосоциальном существе.

  Основная цель учебного пособия  – обобщение и изучение основ биологии, задачей которых является формирование у студентов научных представлений об общей картине мира, выработка творческого мышления, умений и навыков.

Учебное пособие предназначено для студентов 1- х курсов всех специальностей.

    Данное учебное пособие составлено в форме опорных конспектов лекций, где даётся краткое изложение учебного материала по разделам:  «Клетка»,

« Размножение», «Основы генетики». В опорных конспектах лекций при помощи языковых терминов, схем, в определенной логической последовательности излагается главная информация по теоретическому материалу всей темы, разделу изучаемой дисциплины.

  Работа по опорным конспекта может  проводиться как на учебном занятии, так  и дома, что поможет более глубокому пониманию и постепенному запоминанию необходимого теоретического материала, а не его "зазубриванию".

Содержание

1. Учение о клетке

• Основные положения современной клеточной теории;
• Про- и эукариотическая клетки;
• Строение клетки. Органоиды, их значение;
• Химический состав клетки;
• Деление клетки;

2. Размножение

• Виды размножения

• Мейоз
• Сравнительная характеристика митоза и мейоза;

3. Основы генетики

• Основные термины
• Символы, принятые в традиционной генетике
• Законы Г.Менделя
• Законы Т.Моргана
• Генетика пола.

Учение о клетке

Цитология (от цито... и ...логия) – это наука о клетке.  Изучает строение и функции клеток, их связи и отношения в органах и тканях у многоклеточных организмов, а также одноклеточные организмы.

Основные положения современной клеточной теории (Т. Шванн, М Шлейден, 1838 -  1839).

- клетка - основная единица строения, функционирования и развития всех живых организмов;

 - клетки всех одноклеточных и многоклеточных организмов сходны (гомологичны) по своему строению, химическому составу, основным проявлениям жизнедеятельности и обмену веществ;

 - размножение клеток происходит путем их деления, каждая новая клетка образуется в результате деления исходной (материнской) клетки;

- в сложных многоклеточных организмах клетки специализированы по выполняемым ими функциям и образуют ткани; из тканей состоят органы, которые тесно взаимосвязаны и подчинены нервной и гуморальной регуляциям.

Все живые существа на Земле, за исключением вирусов, построены из клеток.

Прокариотическая клетка

• Не имеют оформленного ядра
• Наследственная информация передается через молекулу ДНК, которая образует нуклеотид.
• Функции органоидов

     выполняют ограниченные мембранами полости

• Бактерии и Сине –  зеленые водоросли

Бактериальная клетка                  Формы бактерий:

                                      1 — кокки; 2 — бациллы; 3 — вибрионы;

                                      4—7 — спириллы и спирохеты.  

Вирусы — неклеточные формы жизни, внутриклеточные паразиты, паразитируют на генетическом уровне.

Состав -  нуклеиновые кислоты (либо ДНК, либо РНК) и белков, образующих оболочку вокруг этой нуклеиновой кислоты. В состав некоторых вирусов входят липиды и углеводы.  

Размеры вирусов — 10–300 нм. Форма вирусов: шаровидная, палочковидная, нитевидная, цилиндрическая и др.

Капсид — оболочка вируса, образована белковыми субъединицами, уложенными определенным образом. Капсид защищает нуклеиновую кислоту вируса от различных воздействий, обеспечивает осаждение вируса на поверхности клетки-хозяина. Суперкапсид  - у сложноорганизованных вирусов (ВИЧ, вирусы гриппа, герпеса).

Бактериофаги - вирусы, паразитирующие в бактериальных клетках, Состоят из головки, хвостика и хвостовых отростков, с помощью которых он осаждается на оболочке бактерий. В головке содержится ДНК или РНК. Фаг частично растворяет клеточную стенку и мембрану бактерии и за счет сократительной реакции хвостика «впрыскивает» свою нуклеиновую кислоту в ее клетку.Только паразитируя в клетке-хозяине, вирус может репродуцироваться, воспроизводить себе подобных.

Вирусы способны паразитировать в клетках большинства существующих живых организмов, вызывая различные заболевания .

Возбудитель СПИДа — вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) — ретровирус. Имеет сферическую форму, диаметром 100–150 нм.

Вирус иммунодефицита человека поражает CD4-лимфоциты (хелперы), на поверхности которых есть рецепторы, способные связываться с поверхностным белком ВИЧ. Кроме того, ВИЧ проникает в клетки ЦНС, нейроглии, кишечника. Иммунная система организма человека утрачивает свои защитные свойства и оказывается не в состоянии противостоять возбудителям различных инфекций.

СПИД передается половым путем, через кровь и ткани, содержащие вирус иммунодефицита, от матери к плоду.

Эукариотическая клетка

• Есть четко оформленные ядра, имеющие собственную оболочку.
• Ядерная ДНК у них заключена в хромосомы.
• В цитоплазме имеются различные органоиды, выполняющие специфические функции
• Царство Грибов, Растений и Животных.

Строение клетки.

• Плазматическая мембрана клетки 
• Клеточная мембрана – ультрамикроскопическая плёнка, состоящая из двух мономолекулярных слоев белка и расположенного между ними бимолекулярного слоя липидов.

Функции: барьерная, связь с окружающей средой (транспорт веществ),

связь между клетками тканей в многоклеточных организмах, защитная.

• Цитоплазма 

 –  полужидкая среда клетки, в которой располагаются органоиды клетки. Цитоплазма состоит из воды и белков. Она способна двигаться со скоростью до 7 см/час.Движение цитоплазмы внутри клетки называют циклозом.

В клетке выделяют органоиды. Органоиды – это постоянные клеточные структуры, выполняющие определённые  функции.

Органоиды, их функции и значение.

1. Цитоплазматический матрикс -  внутренняя среда клетки.

Компоненты цитоплазматического матрикса осуществляют процессы биосинтеза в клетке и содержат ферменты, необходимые для продуцирования энергии.

2. Эндоплазматическая сеть 

Сеть  многочисленных ветвящихся мелких каналов и полостями, стенки которых представляют собой мембраны, сходные по своей структуре с плазматической мембраной. Различают  гранулярную и гладкую ЭС. Функции 

• Синтез органических веществ (с помощью рибосом)
• Транспорт веществ

3. Клеточное ядро

. В структуре ядра выделяют: ядерную оболочку, нуклеоплазму, ядрышко, хроматин.

функции: хранение наследственной информации и регуляция обмена веществ в клетке.

Строение ядра:

 1 — наружная мембрана; 2 — внутренняя мембрана; 3 — поры; 4 — ядрышко; 5 — гетерохроматин; 6 — эухроматин.

Хромосомы 

Хромосома состоит из двух хроматид и после деления ядра становится однохроматидной. К началу следующего деления у каждой хромосомы достраивается вторая хроматида. Хромосомы имеют первичную перетяжку, на которой расположена центромера; перетяжка делит хромосому на два плеча одинаковой или разной длины.

В хромосомах синтезируются ДНК, РНК, что служит необходимым фактором передачи наследственной информации при делении клеток и построении молекул белка.

4. Клеточный центр - состоит из двух центриолей (дочерняя, материнская). Каждая имеет цилиндрическую форму, стенки образованы девятью триплетами трубочек, а в середине находится однородное вещество. Центриоли расположены перпендикулярно друг к другу.

Функция клеточного центра - участие в делении клеток животных и низших растений

5. Рибосомы – ультрамикроскопические органеллы округлой или грибовидной формы, состоящие из двух частей — субчастиц. Они не имеют мембранного строения и состоят из белка и РНК. Субчастицы образуются в ядрышке.

Находятся в цитоплазме в свободном состоянии или на мембранах эндоплазматической сети, содержатся в митохондриях и хлоропластах. Функция рибосом – биосинтез белка.

Строение рибосом: 1 — большая субъединица; 2 — малая.

6. Митохондрии - микроскопические органеллы, имеющие двухмембранное строение. Внешняя мембрана гладкая, внутренняя — образует различной формы выросты — кристы. В матриксе митохондрии (полужидком веществе) находятся ферменты, рибосомы, ДНК, РНК. Число митохондрий в одной клетке от единиц до нескольких тысяч.

Функции:

• Синтез АТФ
• Синтез собственных органических веществ,
• Образование собственных рибосом.

Строение митохондрии: 1 — наружная мембрана;

2 — внутренняя мембрана; 3 — матрикс; 4 — криста; 5 — мультиферментная система; 6 — кольцевая ДНК.

7. Аппарат Гольджи 

В клетках растений и простейших аппарат Гольджи представлен отдельными тельцами серповидной или палочковидной формы. В состав аппарата Гольджи входят: полости, ограниченные мембранами и расположенные группами (по 5-10), а также крупные и мелкие пузырьки, расположенные на концах полостей. Все эти элементы составляют единый комплекс.

Функции: 1) накопление и транспорт веществ, химическая модернизация, 2) образование лизосом, 3) синтез липидов и углеводов на стенках мембран.

8. Пластиды 

Пластиды - это энергетические станции растительной клетки. Они могут превращаться из одного вида в другой. Выделяют несколько видов пластидов: хлоропласты, хромопласты, лейкопласты. Функции:

• Синтез АТФ
• Синтез углеводов
• Биосинтез собственных белков

                                      Строение пластид: 1- наружная мембрана;

 2 — внутренняя мембрана; 3 — строма; 4 — тилакоид;

 5 — грана;

 6 — ламеллы; 7 — зерна крахмала; 8 — липидные капли.

 Хлоропласты – зелёные пластиды, содержащие зелёный пигмент – хлорофилл, выполняют функцию фотосинтеза;

Хромопласты - окрашивание цветов и плодов и тем самым привлечение опылителей и распространителей семян.

Лейкопласты - бесцветные пластиды; синтез, накопление и хранение запасных питательных веществ

9. Лизосомы - микроскопические одномембранные органеллы округлой формы Их число зависит от жизнедеятельности клетки и ее физиологического состояния. Лизосома - это пищеварительная вакуоль, внутри которой находятся растворяющие ферменты. В случае голодания клетки перевариваются некоторые органоиды. В случае разрушения мембраны лизосомы, клетка переваривает сама себя.  Функции:

• Расщепление органических веществ,
• Разрушение отмерших органоидов клетки,
• Уничтожение отработавших клеток.

10.Цитоскелет

-  образован микротрубочками и микрофиламентами.

Микротрубочки — цилиндрические неразветвленные структуры. Длина микротрубочек колеблется от 100 мкм до 1 мм, диаметр составляет примерно 24 нм, толщина стенки — 5 нм. Основной химический компонент — белок тубулин.

Микрофиламенты — нити диаметром 5–7 нм, состоят из белка актина.

Функции цитоскелета: 1) определение формы клетки, 2) опора для органоидов, 3) образование веретена деления, 4) участие в движениях клетки, 5) организация тока цитоплазмы.

11. Клеточный центр

- включает в себя две центриоли и центросферу. Центриоль представляет собой цилиндр, стенка которого образована девятью группами из трех слившихся микротрубочек (9 триплетов), соединенных между собой.

Функции: 1) обеспечение расхождения хромосом к полюсам клетки во время митоза или мейоза, 2) центр организации цитоскелета.

12.Органоиды движения

- реснички (инфузории, эпителий дыхательных путей), жгутики (жгутиконосцы, сперматозоиды), ложноножки (корненожки, лейкоциты), миофибриллы (мышечные клетки) и др.

Способы питания клетки.

Крупные молекулы белков и полисахаридов проникают в клетку путем фагоцитоза (от греч. фагос - пожирающий и китос - сосуд, клетка), а капли жидкости - путем пиноцитоза (от греч. пино - пью и китос).

Фагоцитоз – это способ питания животных клеток, при котором в клетку попадают питательные вещества. Пиноцитоз – это универсальный способ питания (и для животных, и для растительных клеток), при котором в клетку попадают питательные вещества в растворённом виде.

Химический состав клетки

Из 120 элементов периодической системы Менделеева в клетках обнаружено значительное их большинство. В клетке содержатся и макроэлементы, и микроэлементы).

Неорганические вещества:

– вода (75 – 85%).

Функции:
1. Растворитель

2. Транспорт веществ  

3. Создание среды для химических реакций                              

4. Участие в образовании клеточных  структур (цитоплазма)

5. Участие в реакциях гидролиза, фотосинтез

6. Терморегуляции

 Минеральные соли – 1-1,5% 

Важнейшие катионы: Na + K + Ca 2+ Mg 2+ 

• Na + K+  Cl - - возбудимость живых организмов
• Ca 2+ Mg 2+ Zn 2+ Mn2+  - образование углеводов в
• процессе фотосинтеза 

Важнейшие анионы: H2 РО4-     Cl-     HCО3-

Органические вещества:

1.Углеводы: 0,2 – 2%

Функции:

1.Энергетическая

2. Структурная  

3. Запасающая

2. Жиры  1- 5% – один из классов липидов, сложные эфиры глицерина и жирных кислот. В клетках содержится от 1 до 5% жиров.

Функции:

1. Энергетическая

2. Строительная

3. Защитная (термоизоляция) 

3.Белки 10 – 20 %- биополимемономерами которых  являются аминокислоты. 

 В состав белков входят углерод, водород, азот, кислород, сера. Часть белков образует комплексы с другими молекулами, содержащими фосфор, железо, цинк и медь.

Различают: 

заменимые аминокислоты — могут синтезироваться;

 незаменимые аминокислоты — не могут синтезироваться, должны поступать в организм вместе с пищей. Растения синтезируют все виды аминокислот.

    В зависимости от аминокислотного состава, белки бывают:

 полноценными — содержат весь набор аминокислот;

неполноценными — какие-то аминокислоты в их составе отсутствуют.

Простые  белки  - состоят только из аминокислот.

Сложные  белки  - содержат помимо аминокислот еще и незаминокислотный компонент (металлы (металлопротеины), углеводы (гликопротеины), липиды (липопротеины), нуклеиновые кислоты (нуклеопротеины).

В строении молекулы белка различают 4 структуры:

Первичная структура белка — последовательность расположения аминокислотных остатков в полипептидной цепи.

Вторичная структура — упорядоченное свертывание полипептидной цепи в спираль. Витки спирали укрепляются водородными связями, возникающими между карбоксильными группами и аминогруппами.

Третичная структура — укладка полипептидных цепей в глобулы, возникающая в результате возникновения химических связей (водородных, ионных, дисульфидных).

Четвертичная структура  - для сложных белков, молекулы которых образованы двумя и более глобулами.

 Процесс разрушения структуры белка - денатурация. 

Функции:

1.Пластическая (образование клеточных мембран и органоидов клетки)

2.Каталитическая (ферменты – биологические катализаторы – ускоряют химические реакции).

3.Двигательная (сократительные белки) – сокращение мышц, движение листьев растений

4.Транспортная – присоединение химических элементов и биологически – активных веществ и перенос их к различным органам и тканям).

5.Энергетическая.

 Ферменты, или энзимы, — класс белков, биологические катализаторы. Благодаря ферментам биохимические реакции протекают с огромной скоростью.

Ферменты — глобулярные белки, по особенностям строения ферменты можно разделить на две группы: простые и сложные. Простые ферменты состоят только из аминокислот. Сложные  - являются сложными белками.

 4. Нуклеиновые кислоты: 1 – 2%

обеспечивают хранение и передачу наследственной информации. Синтез белка.

• ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) –  молекула, состоящая из двух спирально закрученных полинуклеотидных цепей. Мономером ДНК является дезоксирибонуклеотид, состоящий из:

    1. азотистого основания: аденина (А), цитозина (Ц), тимина (Т) или гуанина (Г),

    2. пятиатомного сахара пентозы (дезоксирибозы)

    3. фосфата (остаток фосфорной кислоты)

Против одной цепи нуклеотидов располагается вторая цепь, причём против

А – Т, Г – Ц – правило комплементарности.     

Репликация ДНК — процесс самоудвоения молекулы ДНК с участием ферментов. Под действием ферментов молекула ДНК раскручивается, и около каждой цепи, по принципам комплементарности и антипараллельности достраивается новая цепь. «Строительным материалом» и источником энергии для репликации являются дезоксирибонуклеозидтрифосфаты (АТФ, ТТФ, ГТФ, ЦТФ), содержащие три остатка фосфорной кислоты. При включении дезоксирибонуклеозидтрифосфатов в полинуклеотидную цепь два концевых остатка фосфорной кислоты отщепляются, и освободившаяся энергия используется на образование фосфодиэфирной связи между нуклеотидами

• РНК (рибонуклеиновая кислота) – молекула, состоящая из одной цепи нуклеотидов.

    Рибонуклеотид состоит:

• 1. из четырех азотистых оснований, но вместо тимина (Т)  - урацил (У),

т. е.: А – У,  Г – Т – по правилу комплементарности.

• 2.  вместо дезоксирибозы – рибоза (рибоза отвечает за синтез белка)
• 3. Фосфат (остаток фосфорной кислоты)

Выделяют три вида РНК: 1) информационная (матричная) РНК — иРНК (мРНК), 2) транспортная РНК — тРНК, 3) рибосомная РНК — рРНК.

   Все виды РНК принимают участие в процессах синтеза белка. Информация о строении всех видов РНК хранится в ДНК.

 Процесс синтеза РНК на матрице ДНК называется транскрипцией.

 Транспортные РНК содержат от 75 до 95 нуклеотидов; молекулярная масса — 25 000–30 000. На долю тРНК приходится около 10% от общего содержания РНК в клетке.

Функции тРНК:

 1) транспорт аминокислот к месту синтеза белка, к рибосомам,

 2) трансляционный посредник. В клетке встречается около 40 видов тРНК, каждый из них имеет характерную только для него последовательность нуклеотидов.

Рибосомные РНК содержат 3000–5000 нуклеотидов; молекулярная масса — 1 000 000–1 500 000. На долю рРНК приходится 80–85% от общего содержания РНК в клетке. В комплексе с рибосомными белками рРНК образует рибосомы — органоиды, осуществляющие синтез белка. В эукариотических клетках синтез рРНК происходит в ядрышках.

Функции рРНК: 1) необходимый структурный компонент рибосом и, таким образом, обеспечение функционирования рибосом; 2) обеспечение взаимодействия рибосомы и тРНК; 3) первоначальное связывание рибосомы и кодона-инициатора иРНК и определение рамки считывания, 4) формирование активного центра рибосомы.

Информационные РНК разнообразны по содержанию нуклеотидов и молекулярной массе (от 50 000 до 4 000 000). На долю иРНК приходится до 5% от общего содержания РНК в клетке.

Функции иРНК: 1) перенос генетической информации от ДНК к рибосомам, 2) матрица для синтеза молекулы белка, 3) определение аминокислотной последовательности первичной структуры белковой молекулы.

5. АТФ (аденозинтрифосфорная кислота) –  это нуклеотид,  относящийся к группе нуклеиновых кислот): 0,1 – 0,5%

      Молекула АТФ состоит:

     1. из азотистого основания аденина

     2. пятиуглеродного моносахарида рибозы

     3. трех остатков фосфорной кислоты, соединённых друг с другом    

         высокоэнергетическими   связями. 

Функции:    

1. Использование энергии  в процессах биосинтеза, при движении, при производстве тепла, при проведении нервных импульсов, в процессе фотосинтеза и т.д .
2. АТФ  - универсальный аккумулятор энергии в живых организмах

6.ГОРМОНЫ - органические соединения, продукты секреции эндокринных желез, выделяющиеся прямо в кровоток и обладающие высокой физиологической активностью.

Главные эндокринные железы– гипофиз,эпифиз, щитовидная и паращитовидные железа, кора надпочечников, поджелудочная железа, половые железы.

7. Витамины - органические вещества, необходимые для регуляции обмена веществ и нормального течения процессов жизнедеятельности.

Функции: влияние на обмен веществ, рост и развитие организма, его сопротивляемость к заболеваниям.

Известно более 25 витаминов. Их обозначают буквами латинского алфавита A, B, C, D и цифрами, определяющими порядок открытия  – B1, B2, B12 и др.

Нехватка ведет к гиповитаминозам, избыток – к гипервитминозам.

Авитаминоз - отсутствие витаминов.

Деление клетки.

Биологическое значение митоза.

1. В результате митоза образуется 2 клетки, каждая из которых содержит столько же хромосом, сколько их было в материнской. Дочерние клетки генетически идентичны материнской.
2. Главный механизм роста.
3. Митоз обеспечивает регенерацию утраченных частей и замещение клеток.

      Митотический цикл:

1. интерфаза
2. митоз

Интерфаза – промежуток между двумя клеточными делениями. Продолжительность её – до 90% всего клеточного цикла. Характеризуется  периодом роста, удвоением молекулы ДНК. Каждая хромосома теперь состоит из двух хроматид, а число хромосом не меняется. 2n4с (n- число хромосом, с – число ДНК). Интенсивные процессы синтеза белков, входящих в состав хромосом. Синтез ферментов и энергетических веществ, необходимых для процесса деления.

Митоз - 4 стадии:

1)Профаза- (2n4с) Хромосомы спирализуются, уплотняются, укорачиваются

К концу профазы каждая хромосома состоит из двух хроматид, соединённых центромерой. Хромосомы начинают передвигаться к клеточному экватору. Формируется веретено деления, ядерная оболочка исчезает, и хромосомы свободно располагаются в цитоплазме.

2)Метафаза (2n4.) Хромосомы выстраиваются в плоскости экватора. Центромеры хромосом строго лежат в плоскости экватора. Нити веретена деления прикрепляются к центромерам хромосом.

3)Анафаза (4n4с) Начинается с деления центромер всех хромосом, хроматиды превращаются в две самостоятельные дочерние хромосомы. Затем дочерние хромосомы начинают расходится к полюсам клетки.

4)Телофаза (2n2с) Хромосомы концентрируются на полюсах клетки и деспирализуются. Веретено деления разрушается. Вокруг хромосом формируется оболочка ядер дочерних клеток, затем происходит деление цитоплазмы клетки (цитокинез).

Размножение

1. Бесполое  

• принимает участие только одна клетка;
• осуществляется без участия половых клеток;
• в основе размножения – митоз;
• дочерние клетки являются точной копией материнской;
• преимущество – быстрое увеличение численности (бактерии, грибы, простейшие, многие растения, низшие животные).

• Спорообразование – осуществляется посредством специализированных клеток грибов, растений, простейших, лишайников. Спора со жгутиком – зооспора (хламидомонада);
• Бинарное деление -  митотическое деление, при котором образуется 2 равноценные дочерние клетки (амёба);
• Множественное деление (шизогония). Материнская клетка распадается на большое количество примерно одинаковых дочерних клеток (малярийный плазмодий);
• Вегетативное размножение – размножение новой особи из материнской, либо из особых структур (луковица, клубень, отростки, отводки, деление куста);
• Почкование – образование выроста – почки, на материнской особи и последующее её отделение (бактерии, дрожжевые грибы, гидра, губки, сосущие инфузории (одноклеточные);
• Фрагментация – разделение особи на 2 или несколько частей, каждая из которых развивается в новую особь (у растений – спирогира, у животных – кольчатые черви). В основе фрагментации лежит свойство регенерации;
• Полиэмбриония -  - размножение во время эмбрионального развития, при котором из одной зиготы развивается несколько зародышей – близнецов (однояйцевые близнецы у человека) Потомство всегда одного пола.
• Клонирование – искусственные способ бесполого размножения. Клон – идентичное потомство, полученное из одной особи, в результате того или иного способа бесполого размножения.

2. Половое – слияние двух половых клеток, потомство несёт признаки родителей.

• партеногенез  - форма размножения из половой клетки «яйцеклетки» без оплодотворения (дафнии, тли, трутни, тутовый шелкопряд, скальные ящерицы);
• гермафродитизм – наличие у одной особи признаков мужского и женского пола (ленточные черви, сосальщики).

В основе полового размножения – мейоз.

Значение мейоза

• поддержание постоянного числа хромосом вида из поколения в поколение;
• основа комбинативной изменчивости.

Сущность мейоза  - каждая половая клетка получает одинарный(гаплоидный) набор хромосом, во время него создаются новые комбинации генов путём сочетания разных материнских и отцовских хромосом.

Мейоз – непрямое деление, состоит из двух последующих делений; происходит в половых клетках.

Сравнительная характеристика митоза и мейоза.

Амитоз

 — прямое деление интерфазного ядра путем перетяжки без образования хромосом, вне митотического цикла. Описан для стареющих, патологически измененных и обреченных на гибель клеток. После амитоза клетка не способна вернуться в нормальный митотический цикл.

Генетика – наука о закономерностях наследственности   и изменчивости.

1865г. - Г.Мендель, чех, г.Брно.

1900г. – Г.Де Фриз,К Корренс, Э Чермак.

Основные термины

Наследственность – свойство организмов предавать свои признаки и свойства  из поколения в поколение.

Изменчивость – свойство организма приобретать новее признаки и свойства под воздействием различных факторов.

Половые клетки- гаметы при (половом размножении, соматические клетки (при бесполом).

Фенотоп – совокупность всех внешних и внутренних признаков организма.

Генотип – совокупность генов организма.

Гибридологический метод исследования(22 сорта гороха, 8 лет)

Моногибридное скрещивание  - скрещивание родительских особей, отличающихся по одному признаку

Доминантный признак (А) – преобладающий;

Рецессивный (а) – подавляемый.

Символы, принятые в традиционной генетике

Гомозиготными (АА) являются представители «чистых линий», организмы, все предки которых несли тот же признак; особи, оба родителя которых были гомозиготными по этому признаку, и в потомстве которых (F1) не наблюдается расщепление.

 Гетерозиготыми (Аа), являются организмы, у которых один из родителей или потомков несет рецессивный признак, или если в его потомстве наблюдается расщепление

Анализирующее скрещивание

Не всегда по фенотипу можно определить генотип организма. Для определения генотипа проводят анализирующее скрещивание – скрещивание с особью, гомозиготной по рецессивному признаку.

АА  х  аа = 100% (желтые)

Аа   х  аа = 50% Аа (жёлтые); 50% аа (зелёные).

Неполное доминирование - промежуточное проявление признака (ночная красавица)

АА – красные   х аа – белые

F1 Аа – розовые

F2 АА : Аа : аа = 1: 2: 1

Законы Г. Менделя

1.Закон единообразия гибридов первого поколения F1 – I закон Г. Менделя.

При скрещивании двух гомозиготных организмов, отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных признаков, все первое поколение гибридов окажется единообразным и будет нести признак одного родителя.

2.Закон расщепления признаков гибридов F2 – II закон Г. Менделя.

При скрещивании двух геторозиготных потомков первого поколения между собой во втором поколении наблюдается расщепление в числовом отношении по фенотипу 3:1, по генотипу 1:2:1

Явление, при котором часть гибридов второго поколения несёт доминантный признак, а часть -  рецессивный называют расщеплением

 Закон чистоты гамет (объясняет явление расщепления): Наследственные факторы при образовании гибридов не смешиваются, а сохраняются в неизменном виде.

Гипотеза чистоты гамет в решении задачи.

1. Желтый горох с 2-мя доминантными        зеленый горох с 2-мя рецессивными

генами желтой окраски         генами зеленой окраски

(он чист по признаку – цвет в генотипе

только желтый)

2. Гены в гаметах

3. Зиготы из таких гамет в F1

4. Окраска: все желтые, т.к ген  доминантный – желтый; но в генотипе есть и зеленый , он подавляется; мы видим соблюдение правил единообразия гибридов F1.

4. Окраска: все желтые, т.к ген  доминантный – желтый; но в генотипе есть и зеленый , он подавляется; мы видим соблюдение правил единообразия гибридов F1.

Второе поколение F2

1. Желтый горох F1 –

2. Гены в разных гаметах: созревают два сорта разных гамет  и ; гаметы «чисты» (либо желтые, либо зеленые, т.е гаметы не гибридные).

3. В результате оплодотворения из этих гамет образуются 4 типа зигот.

4. Окраска этих семян (фенотип – внешнее проявление генотипа).

5. Генотип семян

III закон Менделя

При скрещивании двух гомозиготных особей, отличающихся друг от друга по двум парам альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях.

• Дигибридное скрещивание – это два моногибридных скрещивания, идущих независимо
• Две пары признаков, которые объединены в F1 (ABab) в F2 разделяются и ведут себя независимо от других признаков..

Дигибридное скрещивание
(гены разных признаков лежат в разных хромосомах)

P:                 AABB                                х         aabb

                (желтые гладкие семена)                        (зеленые морщинистые семена)

                        гомозигота                                        гомозигота

Гаметы:                        AB                                        ab

F1:                                                                все желтые гладкие

F2 ? (определим результаты скрещивания во втором поколении)

P:                 ABab                                х         ABab

Гаметы:

Для построения решетки Пеннета  по вертикальной оси следует отметить гаметы одного родительского организма, а по горизонтальной – другого. В месте пересечения вертикалей и горизонталей записываются генотипы дочерних организмов.

Мендель собрал от растений в F2  556 семян.

Гладких желтых                9∙ 6,25%       312,75           315        

Морщинистых желтых 3∙ 6,25%       104,25           101                       9 : 3 : 3 : 1

Гладких зеленых                3 ∙ 6,25%      104,25           108        

Морщинистых зеленых        1∙  6,25%      34,75              32        

Если посчитать соотношение для каждой пары аллельных признаков – цвет, форма (предложить ученикам посчитать самим) то получается:

Гладких        423        :        Морщинистых        133                3 : 1

Желтых        416        :        Зеленых                140                3 : 1

Законы Моргана

- исключение 3 закона Менделя. Не для всех генов характерно независимое распределение в потомстве и свободное комбинирование.

   Каждая хромосома несет не один ген, а целую группу генов, отвечающих за развитие разных признаков.

   Т. Морган скрещивал мушку дрозофилу с серым телом и нормальными крыльями с мущкой, имеющей тёмную окраску тела и зачаточные крылья. В 1 поколении получались гибриды с серым телом и нормальными крыльями (ген серой окраски тела и нормальными крыльями – доминирует). При проведении скрещивания самки полученной в F1 с самцом с рецессивными признаками теоретически ожидалось получить потомство с комбинациями признаков – 1:1:1:1. Но в потомстве преобладали особи с признаками родительских форм (41,5% - серые длиннокрылые и 41,5% - черные с зачаточными крыльями), и лишь незначительная часть мушек имела перекомбинированные признаки (8,5% - черные длиннокрылые и 8,5 % - серые с зачаточными крыльями).

Вывод: гены, обуславливающие развитие серой окраски тела и длинных крыльев, локализованы в одной хромосоме, а черной окраски и зачаточных крыльев – в другой. Данное явление Морган назвал – сцеплением. Гены локализованные в одной хромосоме, наследуются совместно и образуют одну группу сцепления. (явление перекомбинирования объясняется процессом кроссинговера в первом мейотическом делении, но так как кроссинговер происходит не во всех гаметах, происходит нарушение числового соотношения – 1:1:1:1)

Генетика пола

У человека 46 хромосом, из них 44 – аутосомы и 2 половые хромосомы. Хромосомный набор мужчины – 46ху, женщины – 46хх.

Наследование признаков, гены которых локализованы в х, или у – хромосомах, называют наследованием, сцепленным с полом (Т.Х. Морган).  х – хромосома содержит ряд генов, определяющие развитие тяжёлых аномалией (гемофелия, дальтонизм). Эти аномалии встречаются у мужчин, но носителями являются женщины.

У мужчин эти гены гемизиготны, их рецессивные аллели вызывают заболевания: ХhY – мужчина больной гемофелией; ХdY – дальтоник

    У человека, лишь некоторые гены, не являющиеся жизненно важными, находятся в у – хромосоме. Эти гены наследуются только от отца к сыну. Например – наследование окраски у кошек в Х хромосоме.

 Черная окраска определяется аллелем гена В в Х хромосоме – Хв Хв,

рыжая  - аллелем – b–  Хb Хb. Если встречаются аллели В и b - Хв Хb – то окраска шерсти у кошки будет черепаховой. Генотип черного кота - ХвУ , рыжего - ХbУ. Трёхцветный кот может быть только с синдромом Клайнфельтера, с трисомией по Х – хромосоме - Хв Хbу, в этом случае кот – бесплоден.

Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной литературы:

Основные источники:

1. Захаров В.Б., Мамонтов С.Г., Общая биология для средних спец. Учебных заведений. – М: Академия 2009г.

Дополнительные источники:

1. Константинов В.М., Рязанов А.Г., Фадеева Е.О. Общая биология.      – М., 2006.
2. Беляев Д.К., Дымшиц Г.М., Рувимский А.О. Общая биология. – М., 2000.
3. Захаров В.Б., Мамонтов С.Г., Сивоглазов В.И. Биология. Общие закономерности. – М., 2011.
4. Общая биология: учебное пособие / С. И. Колесников. –3-е изд., перераб. и доп. – М.: КноРус, 2012 (Среднее профессиональное образование).
5. Биология: под редакцией В. Н. Ярыгина Издательство: Юрайт, 2011 г.

Интернет-ресурсы:

1. http://www.licey.net/bio/biology;
2. http://nashaucheba.ru/v5392/козлова_е.а.,_курбатова_н.с._общая_биология._конспект_лекций;
3. http://www.twirpx.com/file/353870/;
4. http://lidijavk.ucoz.ru/load/studentam/lekcii_po_biologii.

Министерство общего и профессионального образования

Ростовской области

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

Ростовской области

«Ростовский торгово-экономический колледж»

Методические рекомендации по выполнению лабораторных работ по предмету общая биология

по специальностям СПО

естественно-научного и гуманитарного профилей

г. Ростов-на-Дону

2016 г.

Составитель – Ходыка А.И

Пояснительная записка

Лабораторный практикум составлен на основе примерной программы (от 2016 г.) по биологии для средних специальных учебных заведений и рассчитан на 16 часов.

Ценность лабораторной работы состоит в том, что она вооружает студентов не только необходимыми в жизни биологическими знаниями, но и полезными умениями и навыками самостоятельной постановки эксперимента, фиксирования и обработки результатов, но и способствуют развитию интереса к биологическим исследованиям, формирует навыки, умения биологического исследования, заставляет логически мыслить, делать сопоставления, выводы, позволяет развивать наблюдательность студентов в непосредственной и тесной связи с процессом мышления (работа по намеченному плану, анализ и интерпретация результатов).

 Оформление результатов работы дисциплинирует мысль студента, приучает его к точности выполнения исследовательской работы, закрепляет навыки и умения, полученные в учебной деятельности.

Лабораторный практикум включает разнообразные лабораторные работы по всем основным темам курса биологии для средне-специальных учебных заведений.

Однако для проведения лабораторных работ необходимо учитывать:

- варианты программы средне-профессионального учебного заведения, реализуемой в колледже;

- наличие специального оборудования для проведения работы;

- сложность оценки увиденного или зафиксированного в эксперименте;

- умение выполнять расчёты, построение графиков, выводы.

Лабораторные работы подбираются учётом базовой программы для средних специальных учебных заведений. Вместе с тем, в лабораторном практикуме содержатся и такие опыты, постановка которых не предусмотрена действующей программой, но представляется весьма целесообразной. Это и опыты, освещающие важные вопросы базового курса и могут быть рекомендованы в качестве формы их практической отработки, а так же опыты, рассчитанные на домашнее экспериментальное исследование, как вариативные и дополнительные работы. Проведение таких опытов расширяет и углубляет содержание учебного материала, что даёт возможность не только повышать качество знаний студентов и их интерес к изучению биологии, но и развивать индивидуальные способности студентов, и, следовательно, позволяет применять дифференцированный подход при биологических исследованиях.

Как показывает практика, использование лабораторного практикума является эффективным средством формирования не только интеллектуальных способностей, но и развитию познавательной активности студентов, что в свою очередь является одним из показателей социально-профессиональной мобильности студентов.

ЛАБОРАТОРНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ ПО БИОЛОГИИ ДЛЯ СПО

Лабораторная работа №1

Наблюдение клеток растений и животных под микроскопом на готовых микропрепаратах, их описание.

Цель:

рассмотреть клетки различных организмов и их тканей под микроскопом (вспомнив при этом основные приемы работы с микроскопом), вспомнить основные части, видимые в микроскоп и сравнить строение клеток растительных, грибных и животных организмов.

Оборудование:

микроскопы,

готовые микропрепараты растительной (кожица чешуи лука), животной (эпителиальная ткань – клетки слизистой ротовой полости), грибной (дрожжевые или плесневые грибы) клеток,

таблицы о строении растительной, животной и грибной клеток.

Работа в классе естественнонаучного направления может проводиться не на готовых микропрепаратах, а на приготовленных, а для этого:

чашки Петри,

луковица,

лабораторные ножи,

пинцеты,

пипетки,

стеклянные мазевые ложечки,

выращенная культура плесневого гриба пеницилла или мукора.

Ход работы:

рассмотрите под микроскопом приготовленные (готовые) микропрепараты растительных и животных клеток.

зарисуйте по одной растительной и животной клетке. Подпишите их основные части, видимые в микроскоп.

сравните строение растительной, грибной и животной клеток. Сравнение провести при помощи сравнительной таблицы. Сделайте вывод о сложности их строения.

сделайте вывод, опираясь на имеющиеся у вас знания, в соответствии с целью работы.

! ! Вспомните требования к составлению сравнительной таблицы!

? ?

О чем свидетельствует сходство клеток растений, грибов и животных? Приведите примеры.

О чем свидетельствуют различия между клетками представителей различных царств природы? Приведите примеры.

Выпишите основные положения клеточной теории. Отметьте, какое из положений можно обосновать проведенной работой.

Лабораторная работа №2

Приготовление и описание микропрепаратов клеток растений.

Цель:

убедиться в существовании явления плазмолиза и деплазмолиза в живых клетках растений и скорости прохождения физиологических процессов.

Оборудование:

микроскопы,

луковица лука,

концентрированный раствор NaCl,

фильтровальная бумага,

пипетки.

Ход работы:

снимите нижнюю кожицу чешуи лука (4мм2);

приготовьте микропрепарат, рассмотрите и зарисуйте 4-5 клеток увиденного;

с одной стороны покровного стекла нанесите несколько капель раствора поваренной соли, а с другой стороны полоской фильтровальной бумаги оттяните воду;

рассмотрите микропрепарат в течение нескольких секунд. Обратите внимание на изменения, произошедшие с мембранами клеток и время за которое эти изменения произошли. Зарисуйте изменившийся объект.

нанесите несколько капель дистиллированной воды у края покровного стекла и оттяните ее с другой стороны фильтровальной бумагой, смывая плазмолизирующий раствор.

в течение нескольких минут рассматривайте микропрепарат под микроскопом. Отметьте изменения положения мембран клеток и время, за которое эти изменения произошли. Зарисуйте изучаемый объект.

сделайте вывод в соответствии с целью работы, отметив скорость плазмолиза и деплазмолиза. Объясните разницу в скорости этих двух процессов.

! ! Обратите внимание на критерии оценки лабораторной работы – наблюдения!

? ?

Дайте определение терминам – плазмолиз, деплазмолиз, осмос, тургор.

Объясните, почему в варенье яблоки становятся менее сочными?

Лабораторная работа № 3

Тема: «Изучение строения растительной и животной клетки под микроскопом».

Цель работы: ознакомиться с особенностями строения клеток растений и животных организмов, показать принципиальное единство их строения.

Оборудование:

1. кожица чешуи луковицы,
2. эпителиальные клетки из полости рта человека,
3. микроскоп,
4. чайная ложечка,
5. покровное и предметное стекла,
6. синие чернила,
7.  йод,
8. тетрадь,
9. ручка, простой карандаш, линейка,
10. учебник Д.К.Беляев, П.М.Бородин, Н.Н.Воронцов «Общая биология 10-11класс» с.290 или учебник С.Г. Мамонтов, В.Б. Захаров с.79-80.

Работа выполняется по вариантам, которые назначает преподаватель.

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.

7. Сделайте вывод о проделанной работе.

Вариант № 1.

Таблица №1 «Сходства и отличия растительной и животной клетки».

Вариант № 2.

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

В ходе проведения лабораторной работы студент должен научиться: работать с микроскопом и изготовлять препараты; связывать функции органоидов клетки с физиологическими процессами, протекающими в ней; самостоятельно изучать строение клетки; владеть терминологией темы.

Лабораторная работа № 4

Тема: «Решение генетических задач и составление родословных».

Цель: 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: 

1. учебник С.Г. Мамонтов, В.Б. Захаров (с. 142-143),
2. тетрадь,
3. условия задач,
4. ручка.

Ход работы:

1. Вспомнить основные законы наследования признаков.

2. Коллективный разбор задач на моногибридное и дигибридное скрещивание.

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

4. Коллективное обсуждение решения задач между студентами и преподавателем.

5. Сделать вывод.

Задачи на моногибридное скрещивание

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

Разберем решение этой задачи. Вначале введем обозначения. В генетике для генов приняты буквенные символы: доминантные гены обозначают прописными буквами, рецессивные — строчными. Ген черной окраски доминирует, поэтому его обозначим А. Ген красной окраски шерсти рецессивен — а. Следовательно, генотип черного гомозиготного быка будет АА. Каков же генотип у красной коровы? Она обладает рецессивным признаком, который может проявиться фенотипически только в гомозиготном состоянии (организме). Таким образом, ее генотип аа. Если бы в генотипе коровы был хотя бы один доминантный ген А, то окраска шерсти у нее не была бы красной.

Теперь, когда генотипы родительских особей определены, необходимо составить схему теоретического скрещивания (см. с. 120).

Черный бык образует один тип гамет по исследуемому гену — все половые клетки будут содержать только ген А. Для удобства подсчета выписываем только типы гамет, а не все половые клетки данного животного. У гомозиготной коровы также один тип гамет — а. При слиянии таких гамет между собой образуется один, единственно возможный генотип — Аа, т.е. все потомство будет единообразно и будет нести признак родителя, имеющего доминантный фенотип — черного быка. Таким образом, можно записать следующий ответ: при скрещивании гомозиготного черного быка и красной коровы в потомстве следует ожидать только черных гетерозиготных телят.

Следующие задачи следует решить самостоятельно, подробно описав ход решения и сформулировав полный ответ.

Задача № 2. Какое потомство можно ожидать от скрещивания коровы и быка, гетерозиготных по окраске шерсти?

Задача № 3. У морских свинок вихрастая шерсть определяется доминантным геном, а гладкая — рецессивным.

1. Скрещивание двух вихрастых свинок между собой дало 39 особей с вихрастой шерстью и 11 гладкошерстных животных. Сколько среди особей, имеющих доминантный фенотип, должно оказаться гомозиготных по этому признаку?

2. Морская свинка с вихрастой шерстью при скрещивании с особью, обладающей гладкой шерстью, дала в потомстве 28 вихрастых и 26 гладкошерстных потомков. Определите генотипы родителей и потомков.

Задача № 4. На звероферме получен приплод в 225 норок. Из них 167 животных имеют коричневый мех и 58 норок голубовато-серой окраски. Определите генотипы исходных форм, если известно, что ген коричневой окраски доминирует над геном, определяющим голубовато-серый цвет шерсти.

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

Задача № 6. Альбинизм наследуется у человека как рецессивный признак. В семье, где один из супругов альбинос, а другой имеет пигментированные волосы, есть двое детей. Один ребенок альбинос, другой — с окрашенными волосами. Какова вероятность рождения следующего ребенка-альбиноса?

Лабораторная работа №5

Тема «Решение генетических задач».

Задача № 1. Выпишите гаметы организмов со следующими генотипами: ААВВ; aabb; ААЬЬ; ааВВ; АаВВ; Aabb; АаВЬ; ААВВСС; ААЬЬСС; АаВЬСС; АаВЬСс.

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

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

Задача № 2. У крупного рогатого скота ген комолости доминирует над геном рогатости, а ген черного цвета шерсти — над геном красной окраски. Обе пары генов находятся в разных парах хромосом.

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

признаков быка и корову?

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

Задача №3. У собак черный цвет шерсти доминирует над кофейным, а короткая шерсть — над длинной. Обе пары генов находятся в разных хромосомах.

1. Какой процент черных короткошерстных щенков можно ожидать от скрещивания двух особей, гетерозиготных по обоим признакам?

2. Охотник купил черную собаку с короткой шерстью и хочет быть уверен, что она не несет генов длинной шерсти кофейного цвета. Какого партнера по фенотипу и генотипу надо подобрать для скрещивания, чтобы проверить генотип купленной собаки?

Задача № 4. У человека ген карих глаз доминирует над геном, определяющим развитие голубой окраски глаз, а ген, обусловливающий умение лучше владеть правой рукой, преобладает над геном, определяющим развитие леворукости. Обе пары генов расположены в разных хромосомах. Какими могут быть дети, если родители их гетерозиготны?

Лабораторная работа №6

Тема «Анализ фенотипической изменчивости».

Цель:

углубить знания о норме реакции как пределе приспособительных реакций организмов;

сформировать знания о статистическом ряде изменчивости признака; выработать умение экспериментально получать вариационный ряд и строить кривую нормы реакции.

Оборудование:

наборы биологических объектов: семена фасоли, бобов, колосья пшеницы, листья яблони, акации и пр.

не менее 30 (100) экземпляров одного вида;

метр для измерения роста учащихся класса.

Ход работы:

расположите листья (или другие объекты) в порядке нарастания их длины;

измерьте длину объектов, рост одноклассников, полученные данные запишите в тетради. Подсчитайте число объектов, имеющих одинаковую длину (рост), внесите данные в таблицу:Размер объектов V                                                                                

Число объектов n                                                                                

постройте вариационную кривую, которая представляет собой графическое выражение изменчивости признака; частота встречаемости признака – по вертикали; степень выраженности признака – по горизонтали

! ! Обратите внимание на критерии оценки лабораторной работы – наблюдения; составления таблицы и графика!

? ?

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

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

Лабораторная работа №7

Тема: «Многообразие сортов культурных растений и пород домашних животных, методы их выведения» (селекционная станция, племенная ферма,  сельскохозяйственная выставка). (ЭКСКУРСИЯ)

Цель работы: Узнать о современных достижениях российских и зарубежных селекционнеров.

Оборудование:тетрадь, ручка, видеокамера или фотоаппарат.

Ход работы: Во время похода на выставку кратко закоспектировать основной материал экскурсовода и сделать снимки с разрешения администрации выставки.

Оформление: презентация Microsoft Offise Power Point от группы 3-4 человек/

Лабораторная работа №8

Тема: «Описание особей одного вида по морфологическому критерию».

Цель: используя морфологический критерий, определить названия видов растений, относящихся к одному семейству.

Оборудование: гербарные или живые образцы растений одного вида.

Ход работы:

Рассмотрите предложенные образцы. Определите при помощи учебника ботаники, к какому семейству они относятся. Какие черты строения позволяют отнести их к одному семейству?

Пользуясь карточкой-определителем, определите названия видов растений, предложенных для работы.

Заполните таблицу:Название семейства и общие признаки семейства        

№ растения        

Признаки вида        

Название вида

         Первое растение                  

Второе растение                  

Сделайте вывод о достоинстве и недостатках морфологического критерия в определении вида.

! ! Обратите внимание на критерии оценки лабораторной работы – наблюдения; и составления сравнительной таблицы!

? ?

Дайте определение терминам – эволюция, вид.

Перечислите основные критерии вида и дайте им краткую характеристику.

Лабораторная работа №9

Тема: «Анализ и оценка различных гипотез происхождение жизни и человека».

Цель работы: Научить студентов делать сравнительный анализ текста и вести диалог.

Оборудование: учебники различных авторов, тетрадь, ручка.

Ход работы: Прочитайте материал по заданной тематики.  Запишите основные моменты каждой гипотезы.

Оформление:

Примечание: первая колонка не заполнена, а является справочным материалом

Лабораторная работа №10

Тема: «Изучение приспособленности организмов к среде обитания».

Вариант №1

Цель: Изучить приспособленность организмов к среде обитания. Научиться анализировать и сравнивать.

Оборудование: 

1. учебник С.Г. Мамонтов, В.Б. Захаров (с. 236-237),
2.  тетрадь, ручка, постой карандаш, линейка,
3. гербарии, кабинетные растения,
4. справочники,
5. кабинетные растения.

Ход работы:

1. Используя материалы учебника и дополнительную литературу, а также гербарии, кабинетные растения или рисунки заполни таблицу.

 «Сравнительная характеристика приспособления организмов к среде обитания»:

2. Сделай вывод о проделанной работе

Вариант № 2

Цель: Научиться анализировать, сравнивать. Выявлять приспособления у организмов. Объяснить их относительный характер и причины возникновений приспособления.

Оборудование: 

1. описание строения и жизнедеятельности крота,
2. коллекция насекомых,
3. описание строения и жизнедеятельности насекомых,
4. ручка, постой карандаш, линейка,
5. гербарии,
6. справочники,
7. кабинетные растения.

Ход работы:

1. Выявите и запишите приспособления к жизни в почве у крота:

а) в форме тела;

б) особенности внешнего строении;

в) в образе жизни.

2. Объясните, в чём состоит относительный характер этих приспособлений (на одном примере).

3. Рассмотри насекомых. Определите тип окраски насекомых.

4. Составьте и заполните таблицу, включающую колонки: название насекомого, среда обитания, тип окраски, биологическое значение окраски.

5. Сделайте вывод о проделанной работе.

В результате проведения лабораторной работы студент должен научиться на основе знаний движущих сил эволюции объяснить причины многообразия видов живых организмов и их приспособленность к условиям окружающей, среды, раскрыть относительный характер целесообразности; объяснить, что изменение генетики популяции есть предпосылка эволюционного процесса

Лабораторная работа №11

Тема «Сравнительное описание одной из естественных природных систем (например, леса) и какой-нибудь агроэкосистемы» (например, пшеничного поля).

Цель работы: Закрепление знаний о строении, свойствах и устойчивости  природных и антропогенных экосистем.

Оборудование: фотографии и видеоматериалы ( продолжительность 2-3 мин.) природных и искусственных экосистем.

Ход работы: Сравните данные экосистемы и заполните таблицу.

Оформление:

Лабораторная работа №12

Тема: «Описание и практическое создание искусственной экосистемы».

Цель работы: Закрепить умения  находить и подбирать необходимые группы организмов для поддержания равновесия в экосистемах.

Оборудование: учебники по ботанике, биологии, зоологии. Экологические кубики.

Ход работы:

1. Получить необходимые условия среды путём случайного выпадения экологических кубиков (Температура, влажность, свет).

2. Получить путём выбора из предложенных вариантов площадь территории данной экосистемы.

3. Определить компоненты экосистемы (продуценты, консументы, деструкторы).

4. Рассчитать численность данных компонентов согласно полученной площади и массы организмов.

Оформление: Плакат, схема, модель и т.д.

Лабораторная работа №13

Тема: «Решение экологических задач».

Цель работы: Закрепить знания о том , что энергия, заключенная в пище, передается от первоначального источника через ряд организмов, что такой ряд организмов называется цепью питания  сообщества, а каждое звено данной цепи – трофическим уровнем.

Ход работы:

Задача ( Разбирают вместе с преподавателем)  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 пропорцию

3000кг – 10%

 Х – 100%

 Х=30 000 кг(масса нехищных рыб)

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

 30 000кг.- 10%

 Х =100%

 Х = 300 000кг

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

Задачи

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

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

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

4. 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.

Лабораторная работа №14

Тема «Многообразие видов. Сезонные (весенние, осенние) изменения в природе». (ЭКСКУРСИЯ)

Цель: формирование познавательных процессов на уроках окружающего мира и экологической культуры личности студента, собрать как можно больше фактов, подтверждающих наступление весны.

Оборудование: фотоаппарат или видеокамера.                

Ход работы:

I. Организационный момент

II. Постановка темы и задач экскурсии:

Наша цель – узнать, наступили ли сезонные изменения в природе?

Что для этого нужно сделать?

III. Формирование знаний, умений, навыков.

Наблюдения, фотографирование или проведение съёмки.

IV. Итог урока Защита своих проектов. презентация Microsoft Offise Power Point от группы 3-4 человек/

Подведение итогов:

Награждение самых дружных и смекалистых.

Лабораторная работа №15

Тема: «Естественные и искусственные экосистемы своего района». (ЭКСКУРСИЯ)

Цель: Определить основные экологические изменения природы своей местности, составить прогноз возможного состояния окружающей среды в будущем.

Оборудование: фотокамера, дополнительная литература, материалы личных наблюдений.

Ход работы:

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

1. Название __ Географическое положение.
2. Общая характеристика природных условий.
3. Определить влияние природных условий своей местности на материальную, культурную и духовную жизнь населения.
4. Установите особенности между взаимодействием общества и природы.
5. Охарактеризуйте основные направления хозяйственного использования территории.
6. Выявите факторы антропогенного воздействия.

2. Опишите экономическое положение, проанализируйте причины, опишите изменения, и обоснуйте нерациональное природопользование на данной территории.

3. Составьте прогноз возможного состояния природы своей местности, сделав вывод по необходимости рационального использования данного региона.

Министерство общего и профессионального образования

Ростовской области

Государственное бюджетное образовательное учреждение

Среднего профессионального образования Ростовской области

«Ростовский торгово-экономический колледж»

Методические рекомендации по выполнению лабораторных и практических работ.

Биология

г. Ростов-на-Дону.

2016 г.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

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

Цель: Рассмотреть клетки различных организмов и их тканей под микроскопом (вспомнив при этом основные приемы работы с микроскопом), вспомнить основные части, видимые в микроскоп и сравнить строение клеток растительных, грибных и животных организмов, научиться готовить препараты клеток кожицы лука, изучить явление плазмолиза и деплазмолиза.

Оснащение: 

- микроскопы

- готовые микропрепараты растительной (кожица чешуи лука), животной (эпителиальная ткань – клетки слизистой ротовой полости), грибной (дрожжевые или плесневые грибы) клеток

- луковица лука, концентрированный раствор NaCl, фильтровальная бумага, пипетки покровное и предметное стекла, синие чернила,  йод, чайная ложечка

- схемы и рисунки о строении растительной, животной и грибной клеток.

Ход работы:

Задание:  

1 Рассмотрите под микроскопом приготовленные (готовые) микропрепараты растительных и животных клеток. Зарисуйте по одной растительной и животной клетке. Подпишите их основные части, видимые в микроскоп. Сравните строение растительной, грибной и животной клеток. Сравнение провести при помощи сравнительной таблицы. Сделайте вывод о сложности их строения. Сделайте вывод, опираясь на имеющиеся у вас знания, в соответствии с целью работы.

2 Снимите нижнюю кожицу чешуи лука (4мм2); приготовьте микропрепарат, рассмотрите и зарисуйте 4-5 клеток увиденного; с одной стороны покровного стекла нанесите несколько капель раствора поваренной соли, а с другой стороны полоской фильтровальной бумаги оттяните воду; рассмотрите микропрепарат в течение нескольких секунд. Обратите внимание на изменения, произошедшие с мембранами клеток и время за которое эти изменения произошли. Зарисуйте изменившийся объект. Нанесите несколько капель дистиллированной воды у края покровного стекла и оттяните ее с другой стороны фильтровальной бумагой, смывая плазмолизирующий раствор. В течение нескольких минут рассматривайте микропрепарат под микроскопом. Отметьте изменения положения мембран клеток и время, за которое эти изменения произошли. Зарисуйте изучаемый объект. Сделайте вывод в соответствии с целью работы, отметив скорость плазмолиза и деплазмолиза. Объясните разницу в скорости этих двух процессов.

3 Отделите от чешуи луковицы кусочек покрывающей её кожицы и поместите его на предметное стекло. Нанесите капельку слабого водного раствора йода на препарат. Накройте препарат покровным стеклом. Снимите чайной ложечкой немного слизи с внутренней стороны щеки. Поместите слизь на предметное стекло и подкрасьте разбавленными в воде синими чернилами. Накройте препарат покровным стеклом. Рассмотрите оба препарата под микроскопом. Результаты сравнения занесите в таблицу. Сделайте вывод о проделанной работе.

Таблица «Сравнительная характеристика растительной и животной клетки»

Контрольные вопросы

1 О чем свидетельствует сходство клеток растений, грибов и животных?

2 О чем свидетельствуют различия между клетками представителей различных царств природы? Приведите примеры.

3 Какое из положений клеточной теории можно обосновать проведенной работой.

4 Дайте определение терминам – плазмолиз, деплазмолиз, осмос, тургор.

5 Объясните, почему в варенье яблоки становятся менее сочными?

Результат деятельности: отчет

Защита – письменная по вопросам теста

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №1

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

Цель: Выявить и описать признаки сходства зародышей человека и других позвоночных как доказательство их эволюционного  родства

Оснащение: 

- информационные источники

- схемы и рисунки

Ход работы:

Задание:  

1  Прочитать текст «Зародышевое сходство»  (см. Приложение), рассмотреть рисунок. Выявить черты сходства зародышей человека и других позвоночных. Выявите черты сходства зародышей человека с зародышами свиньи. О чем свидетельствуют сходства зародышей? Сформулируйте суть биогенетического закона.

2  Изучите этапы индивидуального развития зародыша. Сделайте рисунки основных этапов (учебник А.А. Каменский и др Общая биология 10-11 классы, из Дрофа, стр.131-135). Запишите какие системы органов формируются из эктодермы, энтодермы, мезодермы.

3  Изучите этапы индивидуального развития человека, репродуктивное здоровье человека. Дайте определение понятий: эмбриональный период развития, постэмбриональный период развития, репродуктивное здоровье. Заполните таблицу:

Этапы индивидуального развития человека

4 Соотнесите органы и структуры организма человека с зародышевыми листками, из которых они формируются в процессе дифференцировки клеток. Внесите в таблицу соответствующие цифры.

1. Блуждающий нерв
2. Головной мозг
3. Желудок
4. Кровеносные сосуды
5. Легкие
6. Мышцы
7. Печень
8. Половые железы
9. Почки
10. Сердце
11. Скелет
12. Слюнные железы
13. Спинной мозг
14. Толстый кишечник
15. Эпидермис кожи.

Контрольные вопросы

1 Какое влияние оказывает алкоголь, никотин, наркотические вещества на развитие зародыша человека?

2 Что понимают под здоровым образом жизни?

3 Каково биологическое значение смерти как финальной стадии онтогенеза?

4 Какие типы постэмбрионального развития существуют. Чем отличаются эти типы развития? Приведите примеры животных, для которых они характерны?

Результат деятельности: отчет

Защита – письменная по вопросам теста

Приложение

Зародышевое сходство

Эмпирическое обобщение К. М. Бэра (1828), т. н. закон  зародышевого сходства в онтогенезе всех животных сначала выявляются признаки высших таксономических категорий (типа, класса), в ходе дальнейшей эмбриональной дифференцировки развиваются особенности отряда, семейства, рода, вида и особи. В силу этой закономерности представители разных групп организмов (например, классов подтипа позвоночных) на ранних стадиях эмбриогенеза обычно более сходны друг с другом, чем взрослые особи. Например, в онтогенезе курицы прежде всего обозначаются характерные черты типа хордовых, позднее — подтипа позвоночных, затем класса птиц, отряда курообразных и т. д. В основе действия закона зародышевого сходства лежит большая жизнеспособность тех мутантов, у которых фенотипический эффект мутаций проявляется на более поздних стадиях онтогенеза; рано проявляющиеся мутации чаще приводят к нарушениям работы сложных корреляционных систем в развивающемся организме, что ведёт к гибели зародыша. Поэтому онтогенез в целом проявляет тенденцию оставаться консервативным (особенно на ранних стадиях). 3. с. разных видов есть следствие их филогенетического родства и указывает на общность происхождения, что впервые подчеркнул Ч. Дарвин.

На ранних стадиях развития эмбрионы свиньи и человека имеют большое сходство. На более поздних стадиях зародыши все более и более отличаются по внешнему и внутреннему строению. Так, в ходе развития зародыша свиньи вначале появляются свойство позвоночных, затем – класса млекопитающих, и лишь потом свойства данного конкретного вида – свиньи.
Сходство зародышей разных систематических групп свидетельствует об общности их происхождения.

Биогенетический закон: Эмбрионы обнаруживают, уже начиная с самых ранних стадий, известное общее сходство в пределах типа.

Рис.1 Последовательные стадии развития зародышей рыбы (А), курицы (Б), свиньи (В), человека (Г). (Источник: «Биологический энциклопедический словарь.» Гл. ред. М. С. Гиляров; Редкол.: А. А. Бабаев, Г. Г. Винберг, Г. А. Заварзин и др. — 2-е изд., исправл. — М.: Сов. Энциклопедия, 1986.)

У животных встречаются циклы развития с полным и неполным превращением. Цикл развития с полным превращением включает с себя несколько личиночных стадий. Например, яйцо, гусеница, куколка, бабочка. Цикл развития с неполным превращением включает в себя только одну личиночную стадию. Например, икринка, головастик, лягушка.

Индивидуальное развитие человека. Репродуктивное здоровье человека

Эмбриональный период развития – период, начинающийся с оплодотворения и представляющий собой процесс формирования сложного многоклеточного организма, в котором представлены все системы органов.

Постэмбриональный период развития – период, начинающийся с завершения эмбрионального и включающий в себя половое созревание, взрослое состояние, старость и заканчивающийся смертью.

Репродуктивное здоровье – состояние полного физического и социального благополучия, а не только отсутствие заболеваний репродуктивной системы, нарушения ее функций и/или процессов в ней, а также способность к воспроизведению.

Этапы индивидуального развития человека

Клетки зародыша очень чувствительны к неблагоприятным воздействиям из окружающей среды. Особо опасным является никотин, алкоголь и наркотики, проникающие в эмбрион через плаценту от матери. Ребенок рождается с алкогольной     или никотиновой зависимостью, с поврежденной нервной или эндокринной системой, иногда – с уродствами.
Здоровый образ жизни — образ жизни человека, направленный на профилактику болезней и укрепление здоровья.

Смерть – это прекращение жизнедеятельности организма. Однако смерть необходима для эволюционного процесса. Без смерти не происходила бы смена поколений – одна из основных движущих сил эволюции.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2

Тема: Анализ фенотипической изменчивости

Цель: углубить знания о норме реакции как пределе приспособительных реакций организмов; сформировать знания о статистическом ряде изменчивости признака; выработать умение экспериментально получать вариационный ряд и строить кривую нормы реакции.

Оснащение: 

- информационные источники

- схемы и рисунки

- наборы биологических объектов: семена фасоли, бобов, колосья пшеницы, листья яблони, акации и пр. не менее 30 (100) экземпляров одного вида;

- метр для измерения роста студентов.

Ход работы:

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

2 Измерьте длину объектов, рост одногруппников, полученные данные запишите в тетради. Подсчитайте число объектов, имеющих одинаковую длину (рост), внесите данные в таблицу:

3 Постройте вариационную кривую, которая представляет собой графическое выражение изменчивости признака; частота встречаемости признака – по вертикали; степень выраженности признака – по горизонтали

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

5 Какие признаки фенотипа имеют узкую, а какие – широкую норму реакции? Чем обусловлена широта нормы реакции, и от каких факторов она может зависеть?

Результат деятельности: отчет

Защита – письменная по вопросам теста

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3

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

Цель: Изучить алгоритм решения задач на моногибридное и дигибридное скрещивание, применение основных законов наследования

Оснащение: 

- информационные источники

- схемы и рисунки

Ход работы:

Задание:  

1 Вспомнить основные законы наследования признаков (использовать текст учебника А.А. Каменский, Е.А. Криксунов, В.В. Пасечник Общая биология, 10-11 кл и дополнительный материал)

2 Ознакомиться с правилами оформления генетических задач

3 Коллективный разбор задач на моногибридное и дигибридное скрещивание

4 Самостоятельно решить задачи на моногибридное и дигибридное скрещивание, подробно описывая ход решения и сформулировать полный ответ

5 Решить предложенные тесты с оформлением задачи. Провести взаимопроверку

6 Обсудить результаты в группе: что вызвало сложности, что осталось непонятным.

Задачи на моногибридное скрещивание

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

Разберем решение этой задачи. Вначале введем обозначения. В генетике для генов приняты буквенные символы: доминантные гены обозначают прописными буквами, рецессивные — строчными. Ген черной окраски доминирует, поэтому его обозначим А. Ген красной окраски шерсти рецессивен — а. Следовательно, генотип черного гомозиготного быка будет АА. Каков же генотип у красной коровы? Она обладает рецессивным признаком, который может проявиться фенотипически только в гомозиготном состоянии (организме). Таким образом, ее генотип аа. Если бы в генотипе коровы был хотя бы один доминантный ген А, то окраска шерсти у нее не была бы красной.

Теперь, когда генотипы родительских особей определены, необходимо составить схему теоретического скрещивания.

Черный бык образует один тип гамет по исследуемому гену — все половые клетки будут содержать только ген А. Для удобства подсчета выписываем только типы гамет, а не все половые клетки данного животного. У гомозиготной коровы также один тип гамет — а. При слиянии таких гамет между собой образуется один, единственно возможный генотип — Аа, т.е. все потомство будет единообразно и будет нести признак родителя, имеющего доминантный фенотип — черного быка. Таким образом, можно записать следующий ответ: при скрещивании гомозиготного черного быка и красной коровы в потомстве следует ожидать только черных гетерозиготных телят.

Следующие задачи следует решить самостоятельно, подробно описав ход решения и сформулировав полный ответ (варианты определяет преподаватель).

Задача № 2. Какое потомство можно ожидать от скрещивания коровы и быка, гетерозиготных по окраске шерсти?

Задача № 3. У морских свинок вихрастая шерсть определяется доминантным геном, а гладкая — рецессивным.

1. Скрещивание двух вихрастых свинок между собой дало 39 особей с вихрастой шерстью и 11 гладкошерстных животных. Сколько среди особей, имеющих доминантный фенотип, должно оказаться гомозиготных по этому признаку?

2. Морская свинка с вихрастой шерстью при скрещивании с особью, обладающей гладкой шерстью, дала в потомстве 28 вихрастых и 26 гладкошерстных потомков. Определите генотипы родителей и потомков.

Задача № 4. На звероферме получен приплод в 225 норок. Из них 167 животных имеют коричневый мех и 58 норок голубовато-серой окраски. Определите генотипы исходных форм, если известно, что ген коричневой окраски доминирует над геном, определяющим голубовато-серый цвет шерсти.

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

Задача № 6. Альбинизм наследуется у человека как рецессивный признак. В семье, где один из супругов альбинос, а другой имеет пигментированные волосы, есть двое детей. Один ребенок альбинос, другой — с окрашенными волосами. Какова вероятность рождения следующего ребенка-альбиноса?

Задачи на дигибридное скрещивание

Задача № 1. Выпишите гаметы организмов со следующими генотипами: ААВВ; aabb; ААЬЬ; ааВВ; АаВВ; Aabb; АаВЬ; ААВВСС; ААЬЬСС; АаВЬСС; АаВЬСс.

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

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

Задача № 2. У крупного рогатого скота ген комолости доминирует над геном рогатости, а ген черного цвета шерсти — над геном красной окраски. Обе пары генов находятся в разных парах хромосом.

1. Какими окажутся телята, если скрестить гетерозиготных по обеим парам признаков быка и корову?

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

Задача №3. У собак черный цвет шерсти доминирует над кофейным, а короткая шерсть — над длинной. Обе пары генов находятся в разных хромосомах.

1. Какой процент черных короткошерстных щенков можно ожидать от скрещивания двух особей, гетерозиготных по обоим признакам?

2. Охотник купил черную собаку с короткой шерстью и хочет быть уверен, что она не несет генов длинной шерсти кофейного цвета. Какого партнера по фенотипу и генотипу надо подобрать для скрещивания, чтобы проверить генотип купленной собаки?

Задача № 4. У человека ген карих глаз доминирует над геном, определяющим развитие голубой окраски глаз, а ген, обусловливающий умение лучше владеть правой рукой, преобладает над геном, определяющим развитие леворукости. Обе пары генов расположены в разных хромосомах. Какими могут быть дети, если родители их гетерозиготны?

Результат деятельности: отчет

Защита – письменная по вопросам теста

Дополнительный материал

I Основные результаты при различных видах скрещивания:

Моногибридные расщепления

1) Расщепления нет (все дети одинаковые) – скрещивали двух гомозигот АА х аа (первый закон Менделя).

2) Расщепление 3:1 (75% / 25%) – скрещивали двух гетерозигот Аа х Аа (второй закон Менделя).

3) Расщепление 1:2:1 (25% / 50% / 25%) – скрещивали двух гетерозигот Аа х Аа при неполном доминировании (промежуточном характере наследования).

4) Расщепление 1:1 (50% / 50%) – скрещивали гетерозиготу и рецессивную гомозиготу Аа х аа (анализирующее скрещивание).

Первый закон Менделя
(закон единообразия, закон доминирования)

При скрещивании чистых линий (гомозигот) все потомство получается одинаковое (единообразие первого поколения, расщепления нет).

P AA x aa
G (A)   (a)
F1    Aa

У всех потомков первого поколения (F1) проявляется доминантный признак (желтый горох), а рецессивный признак (зеленый горох) находится в скрытом состоянии.

Второй закон Менделя (закон расщепления)

При самоопылении гибридов первого поколения (при скрещивании двух гетерозигот) в потомстве получается расщепление 3:1 (75% доминантного признака, 25% рецессивного признака).

F1 Aa x Aa
G (A)   (A)
    (a)   (a)
F2 AA; 2Aa; aa

Неполное доминирование

Если две гетерозиготы скрещиваются при неполном доминировании (промежуточном характере наследования), то гетерозигота Аа имеет признак, промежуточный между доминантным и рецессивным (например, у ночной красавицы АА красные лепестки, Аа розовые, аа белые). Получается расщепление по фенотипу 1:2:1 (25% / 50% / 25%).

Анализирующее скрещивание

При скрещивании гетерозиготы Aa с рецессивной гомозиготой aa получается расщепление 1:1 (50% / 50%).

P Aa x aa
G (A)   (a)
    (a)   
F1 Aa; aa

Дигибридные расщепления

1) Расщепления нет (все дети одинаковые) – скрещивали двух гомозигот ААBB х ааbb (или AAbb x aaBB).

2) Расщепление 9:3:3:1 – скрещивали двух гетерозигот АаBb х АаBb (третий закон Менделя).

3) Расщепление 1:1:1:1 – скрещивали дигетерозиготу и рецессивную гомозиготу АаBb х ааbb (анализирующее скрещивание

II Правила оформления генетических задач

Используйте при составлении схем скрещивания специальные принятые международные символы:

Р - перента - родители. Родительские организмы, взятые для скрещивания отличающиеся наследственными задатками.

F — филис — дети. Гибридное потомство.

F, - гибриды I поколения.

F2 — гибриды II поколения.

G - гаметы А а.

А, В - доминантные гены, отвечающие за доминантные признаки (пример, желтую окраску и гладкую поверхность семян гороха).

а, в — рецессивные гены, отвечающие за развитие рецессивных признаков (пример, зеленой окраски семян гороха и морщинистой поверхности семян гороха)

A, а — аллельные гены, определяющие конкретный признак.

B, в - аллельные гены, определяющие другой какой-либо признак.
АА, ВВ - доминантные гомозиготы.

аа, вв — рецессивные гомозиготы.

Аа — гетерозигота при моногибридном скрещивании.

X — скрещивание.

♀ - символ, обозначающий женский пол особи (символ Венеры - зеркало с ручкой).

♂ - символ, обозначающий мужской пол особи (символ Марса - копье и щит.

Решая любую задачу по генетике, необходимо придерживаться следующего алгоритма:

1. Прочитать условие задачи от начала до конца.
2. Перевести данные задачи в генетические символы.
3. Записать условие задачи в краткой форме.
4. Осуществить решение, опираясь на соответствующую закономерность.
5. Прочитать условие задачи еще раз и сверить с решением, то ли найдено.
6. Написать ответ в согласии с условием задачи. Образец решения задачи.

III Тесты

1 Соотношением в потомстве признаков по фенотипу 3:1 иллюстрируется
А) правило доминирования
Б) закон расщепления
В) сцепленное наследование признаков
Г) множественное действие генов

2 Определите соотношение генотипов в потомстве при скрещивании гетерозиготных растений ночной красавицы
А) 25% АА : 50% Аа : 25 % аа
Б) 50% АА : 50% аа
В) 50% аа : 25% Аа : 25% АА
Г) 25% аа : 75% АА

3 Для получения в первом гибридном поколении всего потомства с доминантными признаками необходимо провести скрещивание
А) гомозиготной доминантной особи с рецессивной
Б) двух гетерозиготных особей
В) гетерозиготной особи с рецессивной
Г) рецессивной особи с рецессивной

4 Рождение от гибридов первого поколения во втором поколении половины потомства с промежуточным признаком свидетельствует о проявлении
А) сцепленного наследования
Б) независимого наследования
В) связанного с полом наследования
Г) неполного доминирования

5 Какой процент растений ночной красавицы с розовыми цветками можно ожидать от скрещивания растений с красными и белыми цветками (неполное доминирование)
А) 25%
Б) 50%
В) 75%
Г) 100%

6 При скрещивании гомозиготных растений томата с круглыми жёлтыми плодами и с грушевидными красными плодами (красный цвет А доминирует над жёлтым а, круглая форма В над грушевидной b), получится потомство с генотипом
А) BbAa
Б) bbAa
В) Bbaa
Г) BBAA

7 При самоопылении красноплодного томата в его потомстве могут появиться растения с желтыми плодами, что свидетельствует о
А) гетерозиготности родительского растения
Б) наличии у гибридов доминантных аллелей
В) гомозиготности родительского растения
Г) проявлении сцепления генов

8 У кареглазых родителей родилась голубоглазая дочь. Определите генотип родителей, если известно, что кареглазость доминирует над голубоглазостью

А) Аа х АА
Б) АА х АА
В) Аа х Аа
Г) аа х АА

9 Определите генотип родительских растений гороха, если при их скрещивании образовалось 50% растений с желтыми и 50% - с зелеными семенами (рецессивный признак)
А) АА х аа
Б) Аа х Аа
В) АА х Аа
Г) Аа х аа

10 Какова вероятность рождения высоких детей у гетерозиготных родителей с низким ростом (низкорослостъ доминирует над высоким ростом)
А) 0%
Б) 25%
В) 50%
Г) 75%

11 При скрещивании двух морских свинок - черного (AA) гладкошерстного (bb) самца с белой (aa) волнистношерстной (BB) самкой получено в F1 соотношение генотипов
А) 100% AaBb
Б) 50% AaBb : 50% Aabb
В) 25% AaBb : 50% Aabb : 25% Aabb
Г) 25% AaBb : 50% Aabb : 25% AABB

12 При скрещивании двух растений ночной красавицы с розовыми и белыми цветками (рецессивный признак) получили 50% потомства с белыми цветками. Каковы генотипы родительских форм?
А) Bb x Bb
Б) Bb x bb
В) BB x Bb
Г) BB x bb

13 У ребенка - 4 группа крови, у матери-2 группа. Может ли отец иметь1 группу крови?

14 У человека альбинизм и леворукость –рецессивные признаки, наследующиеся независимо. Каковы генотипы родителей с нормальной пигментацией и владеющих правой рукой, если у них родился ребенок альбинос и левша?

Критерии оценки:

«5» - 14-13 правильных ответов с правильным оформлением решения

«4» - 12-9 правильных ответов с правильным оформлением решения

«3» - 8-6 правильных ответов с правильным оформлением решения или незначительными ошибками в оформлении

«неудовлетворительно» - менее 6 ответов с грубыми ошибками в оформлении или при отсутствии оформления задачи. Вернуться к теоретическому материалу, выучить закономерности результатов при решении задач, еще раз прорешать задачи.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №2

Тема: Выявление мутагенов в окружающей среде и косвенная оценка возможного их влияния на организм

Цель:  научиться определять источники мутагенов в быту

Оснащение: 

- информационные источники

- упаковки (пакет из-под молока, сухариков, сока)

-  упаковки косметической продукции (крем для рук, шампунь, дезодорант)

- таблица кодов пищевых добавок

Ход работы:

Задание:  

1 Изучите материал. Запишите основную информацию по плану: вещества, определение, классификация, значение для использования в производстве и для организма, особенности.

2 Рассмотрите внимательно этикетку предложенного вам продовольственного товара. Какие вещества входят в состав продукта? Есть ли в составе вещества, занесённые в список пищевых добавок?

3 Изучите этикетки различных продуктов. Выпишите названия и обозначения пищевых добавок. Используя справочный материал, определите какие из них оказывают неблагоприятное воздействие на организм, какие безвредны. Сделайте вывод о качестве продукта и степени опасности для человека.

4 Рассмотрите внимательно этикетку предложенного вам непродовольственного товара. Какие вещества входят в состав продукции? Есть ли в составе вещества, занесённые в список канцерогенов? Сделайте вывод о качестве продукта и степени опасности для человека.

Контрольные вопросы:

1 Что такое мутации?

2 Каковы причины мутаций?

3 Какие вещества называют мутагенами?

4 Что такое пищевые добавки?

5 Что такое биологически активные добавки?

 6 Что такое индекс Е?

7 Какое воздействие могут оказывать мутагены на организм человека? Приведите примеры.

Результат деятельности: отчет

Защита – письменная по вопросам теста

Приложение

Биологически активные добавки

В 60-е и 70-е годы в нашей стране были созданы методические руководства по оценке потенциальной мутагенной опасности промышленных загрязнителей, пестицидов, правда, большая часть их получила правовую основу позже. Однако при определении этой опасности помимо установления предельно допустимых концентраций химических веществ в питьевой воде, атмосферном воздухе и воздухе рабочей зоны, в пищевых продуктах необходимо помнить и о так называемых отдаленных последствиях, т.е. изучать мутагенную, канцерогенную, тератогенную активности этих соединений. Помимо тригалометанов, которые были обнаружены еще в 1974 г., к настоящему времени в питьевой воде выявили немало других соединений, которые обладают мутагенной и канцерогенной активностью. Есть мутагены в воде плавательных бассейнов, в сточных водах (промышленных и бытовых), а также в тканях рыб и гидробионтов, населяющих загрязненные водоемы. Ясно, что в организм человека мутагены могут поступать не только с питьевой водой, но и с пищевыми продуктами. Тестирование продуктов питания на мутагенность привело к выявлению многих мутагенов: природных ингредиентов (флавоноиды, фураны, гидразины), пищевых контаминантов (пестициды, микотоксины) и мутагенных соединений, образующихся в процессе приготовления пищи. Этот список можно продолжить. Стало очевидным, что нельзя ограничиваться изучением мутагенных свойств отдельных веществ. Необходимо оценивать суммарное загрязнение всех компонентов окружающей среды. Была создана и в значительной степени стандартизирована методическая база исследований, разработана методология мониторинга загрязнения окружающей среды генотоксикантами, причем такого рода работы ведутся не только за рубежом, но и в нашей стране.

Как утверждают специалисты, здоровье людей на 12% зависит от уровня здравоохранения, на 18% - от генетической предрасположенности, а 70% - от образа жизни, не последнее место в котором занимает питание. Медицинские взгляды, никогда не отличаясь стабильностью в целом, на протяжении всей человеческой истории сходились в одном: чем хуже питание, тем больше болезней. Специалисты утверждают, что рацион человека в наши дни должен содержать более 600 различных веществ (нутриентов). К сожалению, сбалансированный рацион по всем пищевым веществам могут себе позволить далеко не все.

Тут – то и приходят на помощь биологически активные добавки (БАД) – концентраты натуральных природных веществ, выделенных из пищевого сырья животного (в том числе морского), минерального, растительного происхождения или же полученных путем химического синтеза вещества, идентичного природным аналогам.

Биологически активные добавки к пище вошли в современную медицину и технологию производства пищевых продуктов сравнительно недавно. Однако, эмпирический и культовый поиск различных природных компонентов растительного, животного и минерального происхождения, их применение с профилактическими и лечебными целями известны с глубокой древности. Еще до новой эры в Египте, Китае, Тибете, Индии и других странах Востока сложились довольно стройные системы реальных и животных препаратов, а в начале новой эры древнегреческим врачом Клавдием Галеном впервые были разработаны биологические примеры изготовления лекарств из природного сырья.

Биологически активные добавки являются источниками незаменимых пищевых веществ, минорных компонентов пищи, про – и пребиотических природных компонентов, которые  содержатся в них в пределах физиологических особенностей человека и/или на уровне их содержания в рационе при условии оптимального питания. БАД восполняют дефицит в питании пищевых и биологически активных веществ; способствуют ассимиляции пищи, поддержанию нормального состояния микрокомплекса пищеварительной системы; регулируют неспецифических и психоэмоциональных нагрузках, воздействии неблагоприятных экологических условий, при беременности, лактации и других состояниях; снижают риск  развития заболеваний.

  Пищевые добавки. Индекс Е. Пищевые добавки (ПД) – это вещества природного и синтетического происхождения, которые добавляют в продукты питания для достижения определенного вкуса, цвета, запаха, консистенции и сохранности в течении длительного времени.

На каждом этапе производственного процесса в пищевые продукты добавляют пищевые добавки. Они улучшают качество  сырья и конечного продукта, сроки и условия хранения, упрощают производственные процессы и удешевляют продукты питания,  не являются продуктами питания, они не влияют на состав и пищевую ценность продукта. Человек использует пищевые добавки очень давно, например, поваренную соль, уксус, пищевую соду, различные специи и пряности. В настоящее время в промышленности используется более 2000 пищевых добавок .

Пищевые добавки  делят на функциональные классы. Разработана международная система кодификации ПД.

Вначале  указывается функциональный класс пищевой добавки, например, антиокислитель. Затем следует большая буква Е (Europe). Буква Е означает, что данная ПД разрешена к применению Европейским сообществом и проверена Минздравом РФ. Иногда  имеет индекс INS – это международный код. Каждая  пищевая добавка имеет цифровой код (три или четыре  цифры). Цифровой код означает химическое название вещества. Например, 300 – это аскорбиновая кислота. Таким образом, обозначение данной ПД выглядит следующим образом: антиокислитель (Е 300).

В РФ в настоящее время существуют два списка пищевых добавок: «Разрешенные» и «Запрещенные».

Современные технологии изготовления продуктов питания зачастую предполагают применения консервантов, эссенций, которые могут вредить здоровью покупателей. На этикетках качественных товаров производители указывают индекс, представленный буквой Е и трехзначной цифрой. Каждый индекс соответствует веществу,  которое может нанести вред.

Известно, что одна и та же компания может производить три категории одного и того же продукта:

• для внутреннего использования;
• для экспорта в другие страны;
• для вывоза в развивающиеся страны.

Согласно данным продовольственной комиссии ЕС, некоторые западные фирмы расширяют производство и экспорт не только экологически опасных, но и запрещенных в развитых странах сельскохозяйственных товаров.

Так, кока-кола и маргарин, производимые в Германии и Голландии и поставляемые в СНГ и Восточную Европу, в большом количестве консервированы ракообразующим эмульгатором, обозначенным на упаковках символом Е-330. Эта продукция запрещена для реализации в странах - членах Организации экономического сотрудничества и развития. Запрещены для использования во многих странах следующие консерванты и продукты, вызывающие болезни.

Е (100-182) – красители, усиливают или восстанавливают цвет продукта;

Е (200 - 299) – консерванты, повышают срок хранения продукта; химические стерилизующие добавки при созревании вин, дезинфектанты;

Е (300 - 399) – антиокислители, защищают от окисления, от прогорания и изменения цвета продукта;

Е (400 - 499) – стабилизаторы, сохраняют заданную консистенцию продукта. Загустители – повышают вязкость:

Е (500 - 599) – эмульгаторы, создают однородную смесь не смешиваемых фаз: например, вода и масло;

Е (600 - 699) – усилители вкуса и аромата;

Е ( 700 - 800) – запасной диапазон обозначений;

Е (900 - 999) – пеногаситель, предупреждает или снижает образование пены;

Е 1000 и далее – глазерователи, подсластители соков и кондитерских изделий; разрыхлители, препятствующие образованию комков в сахаре, соли, муки, крахмале; регуляторы кислотности и другие добавки.

По ГОСТу допускается  наличие 3-4 пищевых добавок, а детям до 5 лет продукты с содержанием пищевых добавок  - запрещены.

В современных условиях без пищевых добавок обойтись невозможно. И все же следует внимательно смотреть на то, что  мы покупаем в качестве пищи. По статистике, за год жители многих стран «съедают» вместе с пищей несколько килограммов ПД. Если раньше говорили о загрязнении внешней среды, то сейчас говорят о  загрязнении внутренней среды организма. Стоит ли это делать? На этот вопрос каждый ответит сам. Можно покупать красные и желтые макароны, разноцветные пельмени, а можно готовит пищу дома из натуральных продуктов. У каждого человека есть право выбора.

Следует добавить, что во многих продуктах питания российского производства количество ПД значительно меньше или их нет совсем по сравнению с продуктами из других стран.

Необходимо помнить: «Рассуждения без знаний бессмысленны, действия без знаний  - опасны».

Следует добавить, что во многих продуктах питания российского производства количество ПД значительно меньше или их нет совсем по сравнению с продуктами из других стран.

Таблица 1 Воздействие некоторых пищевых добавок на организм

Условные обозначения:

 К – канцероген,

 ПП – вызывает заболевания печени и почек,

 ЖК – вызывает заболевания желудочно – кишечного тракта,

А – аллерген,

З ! – товар запрещен к реализации и очень опасен;

НП – вызывает нарушения пищеварения;

Х – товар с повышенным содержанием холестерина

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4

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

Цель: обеспечить усвоение понятия морфологического критерия вида, закрепить умение составлять описательную характеристику растений, научиться выявлять черты приспособленности организмов к среде обитания и устанавливать ее относительный характер.

Оснащение: 

- информационные источники

- живые растения или гербарные материалы растений разных видов, комнатные растения, чучела или рисунки животных различных мест обитания.

Ход работы:

Задание:  

1. Рассмотрите растения двух видов, запишите их названия, составьте морфологическую характеристику растений каждого вида, т. е. опишите особенности их внешнего строения (особенности листьев, стеблей, корней, цветков, плодов).

2. Сравните растения двух видов, выявите черты сходства и различия. Чем объясняются сходства (различия) растений?

3. Определите среду обитания растения или животного, предложенного вам для исследования. Выявите черты его приспособленности к среде обитания. Выявите относительный характер приспособленности. Полученные данные занесите в таблицу «Приспособленность организмов и её относительность».

Таблица 1  Приспособленность организмов и её относительность

4 Изучив все предложенные организмы и заполнив таблицу, на основании знаний о движущих силах эволюции объясните механизм возникновения приспособлений и запишите общий вывод.

Контрольные вопросы:

1 Что такое вид?

2 Критерии вида?

3 В чем заключается относительность приспособленности организмов?

4 Каков механизм образования приспособлений?

Результат деятельности: отчет

Защита – письменная по вопросам теста

Рисунок 1- Семейство крестоцветных

Рисунок 2 – Приспособления организмов

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5

Тема: Анализ и оценка различных гипотез происхождения жизни и человека

Цель:  Изучить, дать оценку основным  направлениям в развитии взглядов на происхождение жизни и человека на Земле.

Оснащение: 

- информационные источники

- схемы и рисунки

Ход работы:

Задание:  

1. Прочитайте текст учебника А.А. Каменский, Е.А. Криксунов, В.В. Пасечник Общая биология, 10-11 кл  § 89 «Гипотезы о происхождении жизни», стр. 344-348.
2. Выполните предложенные задания.

С глубокой древности до нашего времени было высказано огромное количество гипотез о происхождении жизни на Земле. Но всё многообразие этих идей сводится к двум взаимоисключающим точкам зрения – биогенезу и абиогенезу.

Биогенез – происхождение живого от живого.
Абиогенез – происхождение живого от неживого.

Борьба сторонников биогенеза и абиогенеза является одной из увлекательнейших страниц в истории биологии.

Задание №1

Проанализируйте опыт Ф. Реди.

1. Цель - проверить возможность зарождения насекомых из неживого.

2. Ход:
а –
б –

3. Результат:
В банке б - ________
в банке а - ________

4. Вывод:

Задание №2

Проанализируйте опыт Л. Спалланциани.

В 1765 году Ладзара Спалланциани провёл следующий опыт: подвергнув мясные и овощные отвары кипячению в течение нескольких часов, он сразу же их запечатал, после чего снял с огня. Исследовав жидкости через несколько дней, Спалланциани не обнаружил в них никаких признаков жизни. Из этого он сделал вывод, что высокая температура уничтожила все формы живых существ и  без них ничто уже живое не могло возникнуть.

Ответьте на вопрос: какая другая причина могла препятствовать росту микроорганизмов в экспериментах Спалланциани?

Задание №3

Проанализируйте опыт Луи Пастера.

1. Цель: доказать невозможность самопроизвольного зарождения жизни в современных условиях.
2. Ход:
3. Результат:
4. Вывод:

Задание №4

 Основные теории возникновения жизни на Земле можно разбить на пять групп:

• Креационизм;
• Теория стационарного состояния;
• Спонтанное зарождение;
• Панспермия;
• Биохимическая эволюция.

Запишите характеристику каждой теории по плану:

1 Основная идея

2 Автор, когда предложена теория

3 Экспериментальные подтверждения

4 Оценить аргументированность и ошибочность теории, выявить слабые и сильные стороны теории.

Воспользуйтесь учебником А.А. Каменский, Е.А. Криксунов, В.В. Пасечник Общая биология, 10-11 кл § 89-90  и дополнительной информацией.

Дополнительная информация

Определённым этапом в развитии гипотез абиогенеза стала концепция А.И. Опарина, представляющая собой синтез дарвинизма с биохимией. Высказанная в 1924 году эта гипотеза завоевала многочисленных сторонников. Основной вклад А.И. Опарина в проблему происхождения жизни заключается в том, что он указал путь экспериментального решения этой проблемы. Сходная гипотеза была независимо высказана Дж. Холдейном в 1929 году, однако сам Холдейн подчёркивал приоритет А.И. Опарина в этом вопросе.

Эта гипотеза исходит из предположения о постепенном возникновении жизни на Земле из неорганических веществ путём длительной химической эволюции на уровне молекул. По Опарину, процесс возникновения жизни на нашей планете можно разделить на ряд этапов:

1. абиогенный синтез простейших органических соединений из неорганических;
2. абиогенный синтез полимеров (белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот) из простых органических соединений;
3. образование коацерватов как обособление в растворе высокомолекулярных веществ в виде высококонцентрированного раствора;
4. взаимодействие коацерватов с окружающей средой, сходство с живыми организмами: рост, питание, дыхание, обмен веществ, размножение;
5. возникновение генетического кода, мембраны и начало биологической эволюции.

Современная космология связывает происхождение Вселенной с «Большим взрывом», некоторые факты подтверждают идею большого взрыва, согласно которой, около 15 млрд. лет назад произошёл чудовищной силы взрыв, породивший известную нам Вселенную. В соответствии с концепцией О.Ю. Шмидта около 6 млрд. лет назад из газово-пылевого облака образовалось Солнце. Из оставшейся части облака, вращающейся вокруг Солнца, сформировались планеты Солнечной системы, в числе которых была и Земля. Самым древним из обнаруженных горных пород 4,6 млрд. лет. В слоях моложе 3,8 млрд. лет обнаружены продукты распада хлорофилла и других пигментов, а возрастом 3,2 млрд. лет датируются первые достоверные находки микроорганизмов. Можно заключить, что жизнь возникла в период между 4-3 млрд. лет. Какие условия являются необходимыми и достаточными для её возникновения? Первоначально Земля была холодной, но благодаря распаду радиоактивных элементов она разогрелась, а температура в её недрах достигла 1000ºС, в результате чего твёрдые породы начали плавиться и распределились следующим образом: в центре – самые тяжёлые, а на поверхности – самые лёгкие. Под влиянием высокой температуры вещества вступали в химические реакции. Активно действовали вулканы, выбрасывая на поверхность планеты из её недр огромное количество неорганических веществ. В результате дегазации планетарных недр образовалась атмосфера, которая состояла из паров воды, углекислого газа, азота, окислов серы. Свободный кислород, который выделялся из мантии, быстро расходовался на процессы окисления.

Затем наступил период охлаждения планеты. Температура на поверхности Земли снизилась до 100ºС, началась конденсация водяного пара в атмосфере, прошли проливные дожди, продолжавшиеся тысячелетия и сопровождающиеся грозами. Горячая вода заполняла впадины земной поверхности. В ней растворялись вещества, содержащиеся в земной коре и атмосфере, вступали в химические реакции. Когда Земля остыла настолько, что водяные пары сгустились и образовали первичный океан, многие соединения, в том числе и органические, оказались растворёнными в водах этого океана. Таким образом, на планете в то время сложился уникальный, неповторимый комплекс условий. Поверхность Земли, вероятно, ещё не совсем остыла, но и не была излишне накалена, отсутствие озонного экрана способствовало неограниченному поступлению на поверхность планеты ультрафиолетового излучения, что способствовало образованию органических веществ.

Предложения Опарина были подтверждены экспериментальными опытами. В 1953 году молодой американский исследователь Стенли Миллер подверг воздействию электрического искрового разряда смесь простейших газов (водорода, метана, аммиака и паров воды), составляющих, по его мнению, атмосферу первичной Земли. В реакционной смеси он обнаружил аминокислоты и другие органические соединения.

Однако низкомолекулярные органические вещества ещё не жизнь. Основу жизни представляют биополимеры – длинные молекулы белков и нуклеиновых кислот, слагающиеся из звеньев – аминокислот и нуклеотидов. Возможно, биополимеры возникли в предбиологическую эпоху на раскалённых склонах вулканов, а затем дожди смывали их в «первичный бульон».

Проблема происхождения жизни в результате многолетних экспериментальных исследований возможных путей предбиологической эволюции практически свелась к одному центральному и чётко формулируемому вопросу – как возникли простейшие живые системы, которые способны к «саморазмножению» за счёт использования веществ и энергии окружающей среды.

Опарин считал, что переход от химической эволюции к биологической требовал обязательного возникновения фазово-обособленных систем, способных взаимодействовать с окружающей внешней средой, используя её вещества и энергию, и на этой основе способных расти, множиться и подвергаться естественному отбору. Учёный полагал, что решающая роль в превращении неживого в живое принадлежала белкам. Экспериментально было установлено, что высокомолекулярные соединения, в том числе и белки, способны к образованию комплексов, которые могут обособляться от всей массы воды, образуя так называемые коацерватные капли, или коацерваты. Некоторые свойства коацерватов сходны со свойствами живых организмов. Так, коацерватные капли обладают уже определённым, хотя и примитивным, строением. Эти маленькие капли – комочки белка способны поглощать из внешней среды органические и неорганические вещества и расти за счёт их поступления. В дальнейшем коацерваты приобрели способность поглощать из окружающей среды лишь те соединения, которые обеспечивали им устойчивость, то есть среди коацерватов шёл биохимический естественный отбор. На границе между коацерватами и внешней средой выстраивались молекулы липидов, что привело к образованию примитивной клеточной мембраны, обеспечивающей коацерватам стабильность. В результате соединения и взаимодействия коацерватов с молекулами, способными к самовоспроизведению (полинуклеотиды), могли возникнуть примитивные клетки – пробионты, предшественники первых живых организмов. Такая предположительная последовательность событий должна была привести к образованию примитивного самовоспроизводящегося гетеротрофного организма, питавшегося органическими веществами первичного бульона.

Возникновение первых примитивных клеток и начало биологической эволюции произошло около 3-3,5 млрд. лет назад. Первые живые организмы существовали в восстановительной среде и имели анаэробный тип дыхания, а по своему строению напоминали бактерии. По способу питания они были гетеротрофы, затем возникли автотрофы, синтезирующие органику из углекислого газа и воды, используя для этого энергию окислительно-восстановительных реакций (хемоавтотрофы) или солнечного света (фотоавтотрофы). В период возникновения жизни на Земле она подвергалась интенсивному излучению Солнца, которое было губительно для всего живого, поэтому все процессы происходили в океане. Сейчас любые органические вещества, как бы они не образовывались, тотчас будут поглощены гетеротрофами. В наше время органические вещества возникают биологическим путём, то есть в процессе создания себе подобных.

В последние годы появляются теории, согласно которым жизнь возникла в форме биоценоза, уже включённого в геохимические круговороты, но ещё не распавшегося на отдельные организмы. Источником первичной энергии служил не солнечный свет, а восстановленные химические вещества из недр Земли, то есть первичная жизнь была не «фотосинтетическая», а «хемосинтетическая». Представление о первых очагах жизни дают недавно открытые подводные сообщества, живущие у гидротерм – выходов горячих вод и газов на дне океана. Обретшая свои первичные качества жизнь понемногу растеклась от гидротерм по первичному океану, насыщая его органикой.

Существуют и другие гипотезы и теории происхождения жизни на Земле. Все они не противоречат друг другу в главном: живое возникло в результате целого ряда химических и физических превращений, осуществляемых на протяжении очень длительного времени в условиях молодой планеты Земля.

 «Часто утверждают, что в настоящее время имеются все условия для возникновения примитивных живых существ, которые имелись когда-то. Но если бы сейчас в каком-либо тёплом маленьком водоёме, содержащем все необходимые соли аммония и фосфата и доступном воздействию света, тепла, электричества и т.п., химически образовался белок, способный к дальнейшим всё более сложным превращениям, то этот белок немедленно был бы разрушен или поглощён, что было невозможно в период до возникновения живых существ» Чарлз Дарвин.

Таким образом:

1. Жизнь на нашей планете прошла длительный путь эволюционного развития.
2. Подавляющее число экспериментальных исследований по проблеме происхождения жизни стимулировалось теорией Опарина.
3. Согласно гипотезе А.И. Опарина, историческому развитию живых существ предшествовал этап абиогенного образования органических веществ.
4. Синтез органических веществ из неорганических осуществлялся в водной среде при уникальном сочетании внешних условий, более не возникающих в истории планеты.
5. Непосредственными предшественниками первых одноклеточных организмов, вероятно, были коацерваты.
6. В последние годы в молекулярной биологии выявилась совершенно особая роль РНК. Кроме хорошо известных функций, выяснилось, что некоторые РНК обладают ярко выраженной каталитической активностью. Вполне возможно, что первичная жизнь была построена на РНК.
7. В настоящее время мы не можем считать, что проблема происхождения жизни решена. Учёные продолжают искать перспективные пути её решения.

Задание №5

1 Дополните и запишите выводы по теме урока

2 Ответьте на вопросы:

1 Почему жизнь возникла (зародилась) и вначале развивалась только в океане?

2 В настоящее время возможно ли образование жизни небиологическим путём?

3 Составьте 5 вопросов по теме.

Домашнее задание: §§ 89-90, подумайте и предложите свою теорию возникновения жизни на Земле.

Результат деятельности: отчет

Защита – письменная по вопросам тест

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №6

Тема: Описание антропогенных изменений в естественных природных ландшафтах г. Барнаула. Сравнительное описание одной из естественных природных систем  и какой-нибудь агроэкосистемы. Составление схем передачи веществ и энергии по цепям питания в природной экосистеме и в агроценозе

Цель: Закрепление знаний о строении, свойствах и устойчивости  природных и антропогенных экосистем. Определить основные экологические изменения природы своей местности, составить прогноз возможного состояния окружающей среды в будущем.

Оснащение: 

- информационные источники

- схемы и рисунки

- фотографии и видеоматериалы природных и искусственных экосистем

Ход работы:

Задание:

1 Выберите определённую территорию в своей местности и оцените экологическое состояние природы по примерному плану:

1. Название __ Географическое положение.
2. Общая характеристика природных условий.
3. Определить влияние природных условий своей местности на материальную, культурную и духовную жизнь населения.
4. Установите особенности между взаимодействием общества и природы.
5. Охарактеризуйте основные направления хозяйственного использования территории.
6. Выявите факторы антропогенного воздействия.

2 Опишите экономическое положение, проанализируйте причины, опишите изменения, и обоснуйте нерациональное природопользование на данной территории.

3 Составьте прогноз возможного состояния природы своей местности, сделав вывод по необходимости рационального использования данного региона.

4 Сравните данные на фотографиях экосистемы и заполните таблицу

        5 Составьте примеры пищевых цепей для данных экосистем. Определите экологическую роль каждого участника цепи.

Контрольные вопросы:

1 Что такое экосистема? Агроценоз?

2 Чем определяется устойчивость экосистемы?

3 В чем проявляется антропогенное воздействие на экосистемы?

4 Что такое пищевые цепи? Какие виды пищевых цепей вам известны?

5 Раскройте сущность понятий: «продуценты», «консументы», «редуценты».

Результат деятельности: отчет

Защита – отчет

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №7

Тема: Описание и практическое создание искусственной экосистемы (пресноводный аквариум)

Цель:  Закрепить умения  находить и подбирать необходимые группы организмов для поддержания равновесия в экосистемах.

Оснащение: 

- информационные источники учебники по ботанике, биологии, зоологии. Экологические кубики.

- схемы и рисунки

Ход работы:

Задание:

 1. Получить необходимые условия среды путём случайного выпадения экологических кубиков (Температура, влажность, свет).

2. Получить путём выбора из предложенных вариантов площадь территории данной экосистемы.

3. Определить компоненты экосистемы (продуценты, консументы, деструкторы).

4. Рассчитать численность данных компонентов согласно полученной площади и массы организмов.

Оформление: Плакат, схема, модель и т.д.

Контрольные вопросы:

Результат деятельности: отчет

Защита – устная

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №3 

Тема: Решение экологических задач

Цель:  Научиться решать экологические задачи на применение правила экологической пирамиды, комплексные задачи с применением знаний по биологии, экологии.

Оснащение: 

- информационные источники

- схемы и рисунки

Ход работы:

Задание:  

1 Разобрать коллективно пример экологической задачи

2 Самостоятельно решить аналогичные задачи. Оформить решение в тетради.

3 Предложить решение комплексной экологической задачи (работа  в группах), представить устную защиту.

Задача (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 пропорцию

3000кг – 10%

 Х – 100%

 Х=30 000 кг (масса нехищных рыб)

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

 30 000кг.- 10%

 Х =100%

 Х = 300 000кг

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

Задачи

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

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

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

4. 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.

Комплексная экологическая задача

1 Как спасти Каракумский канал

Каракумский канал протяженностью более 1000 километров был построен для орошения. Но уже в первый год эксплуатации, в 1955 году, он оказался в катастрофическом положении – полностью зарос. Упала скорость течения воды. Сотни тысяч гектаров хлопчатника не получили влаги и засохли. Положение казалось безвыходным.

Как очистить канал от растительности на таком огромном расстоянии и в

2 Как победить кроликов?

В 1859 году один из фермеров привез в Австралию 24 диких кролика, которые раньше здесь не водились. В то время австралийский континент начали заселять европейцы, и новых поселенцев нужно было обеспечивать мясом. Вскоре кролики расплодились так, что стали бичом для всего континента. Естественных врагов у них не было, и одичавшие кролики опустошали посевы и пастбища, сады и леса. Никакие охотники не могли с ними справиться. Хотели использовать волков, но от этой идеи благоразумно отказались – ведь эти хищники будут нападать не только на кроликов. Что делать? Для борьбы с кроликами решили использовать вирус болезни миксоматоза. Этот вирус, опасный только для кроликов, передается через кровь. Его специально привезли из Бразилии. Но как заразить вирусом диких кроликов

3 Как уберечь семена от птиц

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

Необходимо устранить вредное действие  −  поедание семян на полях птицами. Используйте посредник  −  что-то необычное, отпугивающее птиц.

4 Браконьеры и нерпы

Активистов движения "Зеленый мир" встревожило уменьшение поголовья нерп из-за уничтожения детенышей нерп - бельков. Браконьеры убивали нерпят с целью добычи их шкурок, отличающихся от шкур взрослых особей своей ослепительной белизной. Попытки "зеленых" бороться с охотниками силой не привели к успеху - силы не равны, да и Закон не на их стороне... А впереди новый охотничий сезон: через месяц возобновится жуткая бойня только-только подросшего молодняка. Как быть? Как сделать бессмысленной для охотников добычу бельков?

Результат деятельности: отчет

Защита – устная, отчет

Литература

1. А.А. Каменский, Е.А. Криксунов, В.В. Пасечник Общая биология, 10-11 кл – М,:Дрофа 2006-367 с.
2. Гаврилова А.Ю. Биология. 10 класс: поурочные планы по учебнику Беляева Д.К. – Волгоград, 2006.
3. Кулёв А.В. Общая биология. 11 класс. – С.-Петербург: «Паритет», 2003.
4. Пепеляева О.А., Сунцова А.В. Универсальные поурочные разработки по общей биологии. М.: ВАКО, 2006.
5. Пименова И.Н., Пименов А.В. Лекции по общей биологии. Саратов: «Лицей», 2003.
6. Рувинский А.О. Общая биология. Учебник для 10-11 классов с углубленным изучением биологии. М.: «Просвещение», 2003.

Разработчик – Ходыка Алексей Иванович

Список вопросов по дисциплине общая биология, для итоговой аттестации

1) Клетка — структурная и функциональная единица организмов всех царств живой природы.

2)Палеонтологические, сравнительно-анатомические, эмбриологические доказательства эволюции органического мира.

3) Рассмотреть внешнее строение цветка насекомо-опыляемого растения и выявить приспособленность к опылению насекомыми. Объяснить, как могло возникнуть это приспособление.

4) Строение и жизнедеятельность растительной клетки.

5) Ароморфоз — главное направление эволюции. Основные ароморфозы в эволюции многоклеточных животных.

6) Строение и жизнедеятельность клетки животного.

7) Вид — надорганизменная система, его критерии.

8) Основные положения клеточной теории, ее значение.

9) Половое размножение. Строение и функции мужских и женских гамет. Развитие половых клеток.

10) Химический состав клетки. Роль органических веществ в ее строении и жизнедеятельности.

11) Модификационная изменчивость, ее значение в жизни организма. Закономерности модификаци-онной изменчивости. Норма реакции.

12) Решить задачу на наследование гемофилии.

13) Вирусы, их строение и функционирование. Вирусы — возбудители опасных заболеваний.

14) Основные ароморфозы в эволюции растительного мира.

15) Обмен веществ и превращение энергии в клетке. Ферменты, их роль в реакциях обмена веществ.

16) Идиоадаптация — направление эволюции органического мира. Значение идиоадаптаций у птиц и покрытосеменных растений.

17) Решить задачу на независимое наследование при дигибридном скрещивании.

18) Энергетический обмен в клетках растений и животных, его значение. Роль митохондрий в нем.

19) Движущие силы эволюции, их роль в образовании новых видов.

20) Рассмотреть обитателей аквариума и составить пищевую цепь. Объяснить, почему в аквариуме пищевые цепи короткие.

21) Пластический обмен. Биосинтез белка. Роль ядра, рибосом и эндоплазматической сети в этом процессе. Матричный характер реакций биосинтеза.

22) Наследственная изменчивость, ее виды. Виды мутаций, их причины. Роль мутаций в эволюции органического мира и селекции.

23) Рассмотреть обитателей аквариума и составить схему круговорота углерода в нем. Объяснить, почему необходимо систематически подкармливать рыб.

24) Особенности пластического обмена у растений. Фотосинтез. Строение хлоропластов и их роль в этом процессе.

25) Эволюция человека. Доказательства происхождения человека от млекопитающих животных.

26) Рассмотреть обитателей аквариума и составить схему круговорота кислорода в нем. Объяснить, почему необходимо периодически накачивать в аквариум воздух.

27) Деление клеток — основа размножения и роста организмов. Роль ядра и хромосом в делении клеток. Митоз и его значение.

28) Движущие силы эволюции человека. Основные стадии эволюции человека. Биологические и социальные факторы эволюции.

29) Сравнить колосья двух сортов пшеницы или ржи (или два комнатных растения одного вида) и выявить у них различия по фенотипу. Объяснить причины этих различий.

30) Мейоз, его значение, отличие от митоза. Набор хромосом в гаметах и соматических клетках.

31) Популяция — структурная единица вида. Численность популяций. Причины колебания численности популяций. Взаимоотношения особей в популяциях и между различными популяциями одного и разных видов.

32) Составить вариационный ряд изменчивости признака семян фасоли или листьев какого-либо растения одного возраста. Выявить закономерности изменчивости признака.

33) Половое размножение организмов. Оплодотворение, его значение. Зигота — начало индивидуального развития организмов.

34) Наследственность, ее материальные основы. Гибридологический метод изучения наследственности. Моно- и дигибридное скрещивание.

35) Индивидуальное развитие организмов. Эмбриональное развитие животных (на примере ланцетника).

36) Правило единообразия гибридов первого поколения. Наследование доминантных и рецессивных признаков. Генотип и фенотип.

37) Послезародышевое развитие: прямое и непрямое. Причины ослабления конкуренции между родителями и потомством при непрямом развитии.

38) Закон расщепления признаков во втором поколении. Причины отсутствия расщепления признаков в поколениях у рецессивных гомозигот. Гомозигота и гетерозигота.

39) Решить задачу на построение иРНК на основе известной последовательности ДНК.

40) Гены и хромосомы как материальные основы наследственности. Их строение и функционирование.

41) Биогеоценоз как экологическая система, его звенья, связи между ними. Растения — начальное звено цепей питания в биогеоценозе.

42) Решить задачу на сцепленное с полом наследование.

43) Закон независимого наследования признаков. Причины расщепления признаков у гетерозигот.

44) Биогеоценоз дубравы, его биотические и абиотические факторы. Цепи питания в дубраве.

45) Закон сцепленного наследования, его материальные основы, группы сцепления. Значение крос-синговера.

46) Биогеоценоз хвойного леса. Биотические и абиотические факторы, цепи питания в нем. Значение ярусности в распределении организмов в биогеоценозе.

47) Половые хромосомы и аутосомы. Сцепленное с полом наследование. Причины наследования гемофилии по материнской линии. Причины более частого заболевания гемофилией мужчин.

48) Биогеоценоз водоема, его биотические и абиотические факторы. Цепи питания. Организмы — продуценты, консументы, редуценты в этом биогеоценозе.

49) Взаимодействие и множественное действие генов как основа целостности генотипа.

50) Соотношение организмов — продуцентов, консу-ментов, редуцентов в биогеоценозе (экосистеме). Экологическая пирамида, необходимость ее учета в практической деятельности.

51) Генетика человека. Методы изучения наследственности человека, наследственные заболевания, их профилактика.

52) Саморегуляция в биогеоценозе. Многообразие видов, их приспособленность к совместному обитанию, колебание численности популяций.

53) Роль генотипа и среды в формировании фенотипа, в повышении продуктивности сельскохозяйственных растений и животных.

54) Изменения в биогеоценозах. Причины смены биогеоценозов. Охрана биогеоценозов — главный путь сохранения видов.

55) Разнообразие сортов растений и пород животных — результат селекционной работы ученых. Закон Н. И. Вавилова о гомологических рядах в наследственной изменчивости, его учение о центрах происхождения и многообразия культурных растений.

56) Агроценоз (агроэкосистема), его отличие от биогеоценоза. Круговорот веществ в агроценозе и пути повышения его продуктивности.

57) Основные методы селекции растений и животных: гибридизация и искусственный отбор.

58) Круговорот веществ в биогеоценозе, роль организмов — производителей, потребителей и разрушителей в нем. Основной источник энергии, обеспечивающий круговорот веществ в биогеоценозе.

59) Решить задачу на определение последовательности аминокислот в молекуле белка по фрагменту иРНК с использованием таблицы генетического кода.

60) Гетерозис, полиплоидия, мутагенез, их использование в селекции. Причины использования гибридных семян кукурузы, бройлерных цыплят в сельском хозяйстве.

61) Изменение биогеоценозов под влиянием деятельности человека, его последствия. Меры охраны биогеоценозов (на примере водоема, либо лесов, либо болота).

62) Естественный и искусственный отбор, их сходство и отличия, роль в возникновении многообразия органического мира.

63) Биосфера, ее границы. Причины бедности жизни в морских глубинах, в литосфере, в верхних слоях атмосферы.

64) Сорт растений и порода животных как искусственные популяции, их сходство и различия с естественными популяциями. Причины многообразия сортов, пород и естественных популяций.

65) Биомасса, или живое вещество биосферы. Закономерности распространения биомассы в биосфере, тенденции ее изменения под влиянием деятельности человека.

66) Из предложенных гербарных материалов, коллекций, муляжей, чучел составить цепь питания, определить направление движения вещества и энергии в ней. Объяснить, почему в данной цепи начальное звено составляют растения.

67) Многообразие видов в природе, его причины. Влияние деятельности человека на многообразие видов. Биологический прогресс и регресс.

68) Живое вещество, его роль в круговороте веществ и превращении энергии в биосфере. Солнце — источник энергии для круговорота веществ.

69) Приспособленность организмов к среде обитания, ее причины. Относительный характер приспособленности организмов. Приспособленность растений к использованию света в биогеоценозе.

70) Изменения в биосфере под влиянием деятельности человека. Сохранение равновесия в биосфере как основа ее целостности.

71) Решить задачу на промежуточный характер наследования.

72) Экологическое и географическое видообразование, их сходство и различие.

73) Учение В. И. Вернадского о биосфере. Ведущая роль живого вещества в преобразовании биосферы. Влияние деятельности человека на биосферу, сохранение равновесия в ней.

74) Решить задачу на моногибридное скрещивание.

75) Сделать 15 приседаний и 10 отжиманий

Министерство общего и профессионального образования Ростовской области

государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

Ростовской области

«Ростовский торгово-экономический колледж»

КАЛЕНДАРНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

на 201_/201_ учебный год

наименование учебной дисциплины                    _________________________________________________

курс    ____                                                                                                                                               группа             _____

Специальность ____________________________________________

Профиль _________________________________________________

Преподаватель ____________________________________________

Общее количество часов на учебную дисциплину по учебному плану                                                            ________ час

Календарно-тематический план преподавателя составлен на основании учебной программы, утвержденной НМС ГБПОУ РО «РТЭК»                 «____»___________________201_ г

Рассмотрен и обсужден на ЦМК _________________________________________________________________________

Сетка часов

Содержание учебной дисциплины