Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України
Державний вищій навчальний заклад
«Антрацитівський коледж інформаційних технологій та економіки»
|
Розглянуто і рекомендовано |
Затверджую: |
|
до затвердження на |
заступник директора |
|
засіданні П (Ц) К |
з навчальної роботи |
Голова ________ М.Є.Кондратенко |
________ Н.Б.Козел |
Протокол № ____ |
«______»________201___р. |
|
від «______»__________201___р. |
Методичні рекомендації
щодо організації практичних та лабораторних робіт
з дисципліни « Біологія »
|
Розробив викладач |
|
_____В.Ю. Ковальчук |
П Е Р Е Л І К
лабораторних та практичних робіт з біології
1. Лабораторні роботи
1. Лабораторна робота № 1. Тема: “Вивчення властивостей ферментів”
2. Лабораторна робота № 2. Тема: “Вивчення органічних речовин: вуглеводів та жирів”
3. Лабораторна робота № 3 “Будова клітин прокаріотів і еукаріотів (порівняльний аналіз)”
4. Лабораторна робота № 4 “Будова клітин прокаріотів і еукаріотів (графічне відображення будови)”
5. Лабораторна робота № 5 “Будова хромосом. Мітотичний поділ клітин”
6. Лабораторна робота № 6 “Будова тканин”
7. Лабораторна робота № 7 “Будова статевих клітин. Форми розмноження організмів”
8. Лабораторна робота №8. “Спостереження нормальних та мутантних форм дрозофіл, їх порівняння”
9. Лабораторна робота №9. “Вивчення мінливості у рослин. Побудова варіаційного ряду і варіаційної кривої”
2. Практичні роботи.
1. Практична робота №1. Тема: “Розв’язування елементарних вправ з молекулярної біології”
2. Практична робота №2 “Розв’язування типових вправ з молекулярної біології”
3. Практична робота № 3 “Порівняння мітозу і мейозу”
4. Практична робота №4. “Розв’язування типових задач з генетики. Моногібридне схрещування”
5. Практична робота №5. “Розв’язання типових задач з генетики Дигібридне схрещування”
6. Практична робота №6. “Розв’язування типових задач з генетики. Хромосомна теорія спадковості”
7. Практична робота №7. “Складання родоводів. Розв’язування типових задач на визначення типу мутацій”
8. Практична робота №8. “Розв’язування задач з екології”
9. Практична робота №9. “Складання схем колообігу речовин у екосистемах”
10. Практична робота №10. “Порівняння поновлюваних та не поновлюваних ресурсів біосфери”
11. Практична робота №11. “Порівняння природного і штучного добору”
12. Практична робота №12. “Аналіз пристосувань організмів до умов середовища”
Лабораторна робота №1
1. Тема роботи: “Вивчення властивостей ферментів”
2. Мета роботи: 2.1 На прикладі ферменту каталази вивчити властивості й умови активності ферментів, як біологічних каталізаторів.
2.2 На прикладі розчину білка курячого яйця вивчити здатність білків змінювати свою структуру та властивості під дією різних факторів.
3. Обладнання: 3.1 Розчин білка курячого яйця.
3.2 Свіжа терта картопля.
3.3 3 %-й розчин перекису водню, пробірки, пінцети, градуйовані піпетки, спиртівка, сірники, дистильована вода
4. Завдання: 4.1. Вивчити дію високої температури на структуру і властивості білка курячого яйця.
4.2 Вивчити прискорення ферментом каталазою процесу розщеплення Н2О2 до води і кисню.
4.3 Скласти звіт про проведену роботу.
5. Короткі теоретичні відомості:
5.1 Білки
Білки (протеїни, від грец. protos – перший, головний) – це високомолекулярні біополімери мономерами яких є залишки амінокислот.
Біополімери (від грец. біос та поліс – численний) – високомолекулярні органічні сполуки – білки, нуклеїнові кислоти, складні вуглеводи (полісахариди), молекули яких складаються з великої кількості однакових чи різних за хімічною будовою ланок, що повторюються.
Мономери (від грец. монос – один, поодинокий) – прості молекули із залишків яких складаються біополімери.
Амінокислоти – це органічні сполуки, до складу яких входять аміногрупа і карбоксильна група.
Аміногрупа (– NH2) має лужні властивості, карбоксильна група (– COOH) має кислотні властивості.
Радикали амінокислот (R) – групи атомів, за якими амінокислоти розрізняють між собою.
Загальна формула амінокислот:
Основні амінокислоти – двадцять амінокислот, залишки яких входять до складу білків.
Амінокислоти можуть сполучатись одна з одною за допомогою спеціального зв’язку – пептидного.
Пептидний зв'язок (від грец. пептос – зварений) – це міцний ковалентний зв'язок між аміногрупою однієї амінокислоти і карбоксильною групою іншої амінокислоти.
Загальна формула пептидного зв’язку:
Пептидний зв’язок
Поліпептиди – структури, які складаються з великої кількості амінокислотних залишків. Поліпептиди з високою молекулярною масою (понад 6000) називають білками. Білки складаються з одного або кількох поліпептидних ланцюгів, які можуть містити до кількох тисяч амінокислотних залишків.
Структурна організація білків – це упорядкований стан білків при якому вони спеціальним чином згорнуті, тобто впорядковані у просторі.
Відомо чотири рівні структурної організації білків: первинний, вторинний, третинний, четвертинний.
Первинна структура білків – це число і послідовність амінокислотних залишків у поліпептидному ланцюгу.
Рисунок 1: Схема первинної структури білку
Вторинна структура білків – це спосіб упаковки поліпептидного ланцюга в альфа-спіраль або бетта-шар.
α-спіраль має вигляд правильної спіралі, яка стабілізується водневими зв’язками, що утворюються між атомом Гідрогену NH2-групи однієї амінокислоти (розташованої на одному витку спіралі) й атомом Оксисену СО-групи іншої амінокислоти (розташованої на іншому витку спіралі) Радикали амінокислот не беруть участі у формуванні водневих зв’язків і обернені назовні від спіралі.
У β-шару поліпептидний ланцюг (ланцюги) не скручений у спіраль, а має зигзагоподібну конфігурацію (структуру складчастого листка). Β-шар також стабілізується водневими зв’язками, у формуванні яких беруть участь атом Гідрогену NH2-групи однієї амінокислоти і Оксиген СО-групи іншої амінокислоти.
Рисунок 2: Схема вторинної структури білку (а – α-спіраль;б – β-шар)
Третинна структура білку – це спосіб упаковки альфа-спіралі в просторову глобулу (від лат. глобулюс – кулька).
Рисунок 3: Схема третинної структури білку
Четвертинна структура білку – це спосіб упаковки декількох окремих глобул, які разом утворюють функціональну одиницю.
Функції білків:
1) ферментативна (каталітична) – ферменти прискорюють хімічні реакції, що відбуваються в організмі (наприклад, амілаза);
2) захисна – білки утворюють антитіла і антигени, які захищають організм від чужорідних білків бактерій та вірусів (наприклад, імуноглобуліни);
3) рухова – скоротливі білки входять до складу м’язових волокон,
мікротрубочок, війок, джгутиків (наприклад, білки актин і міозин);
4) структурна (будівельна) – білки входять до мембранних структур клітин (наприклад, білки кератин і колаген);
5) запаслива – деякі білки можуть відкладатися про запас (наприклад яєчний альбумін, казеїн молока);
6) транспортна – зв’язують і переносять речовини (наприклад, гемоглобін);
7) рецепторна (сигнальна) – окремі складні білки клітинних мембран здатні реагувати на специфічні хімічні сполуки та передавати сигнали про ці речовини в клітину (наприклад родопсин);
8) гормональна (регуляторна) – білки-гормони впливають на обмін речовин в організмі (інсулін, гормон росту);
9) енергетична – при повному розщепленні 1г білка вивільняється 17,6 кДж.
Одна із основних властивостей білків – це їхня здатність під впливом різних факторів (дія концентрованих кислот і лугів, важких металів, високої температури тощо) змінювати свою структуру і властивості.
Денатурація (від лат. де – втрата, і натура – природні властивості) – процес порушення природної структури, функцій, властивостей білків, який супроводжується розгортанням поліпептидного ланцюга без зміни його первинної структури.
Під час денатурації порушується четвертинна, третинна, вторинна але не первинна структура білків, цілісність поліпептидного ланцюга зберігається.
Ренатурація (від лат. ре – поновлення) – відновлення початкового стану білку на початкових стадіях денатурації за умови припинення дії факторів, що спричиняють процес денатурації.
Деструкція (від лат. деструкціо – руйнування) – процес порушення первинної структури білків.
5.2 Ферменти
Ферменти (від лат. ферментум – закваска) – це специфічні білки, які виконують функцію біологічних каталізаторів, здатні прискорювати хімічні реакції в клітині. Являють собою прості (однокомпонентні) або складні (двокомпонентні) білки.
Складні білки, на відміну від простих, містять ще й небілкову частину у вигляді певних органічних сполук, катіонів або аніонів.
Активний центр – невелика ділянка молекули ферменту, яка зумовлює каталітичну активність цього ферменту. Його структура відповідає хімічній будові речовин, які вступають у реакцію.
Ферменти (зокрема їхні активні центри) утворюють нестійкий комплекс з речовинами, які вступають в реакцію. Цей комплекс швидко розпадається з утворенням продуктів реакції. Сам фермент при цьому свою структуру, а відповідно і активність, не втрачає і здатний каталізувати наступну подібну реакцію.
Основні властивості ферментів:
1) усі ферменти – глобулярні білки;
2) ферменти збільшують швидкість реакції, але самі в цій реакції не витрачаються;
3) ферменти високо специфічні: один фермент може каталізувати тільки одну реакцію;
4) їх присутність не впливає ні на властивості, ні на природу кінцевого продукту (або продуктів) реакції;
5) фермент завжди більший за субстрат (або субстрати), з якими він взаємодіє;
6) фермент взаємодіє з субстратом за допомогою активного центру – спеціальної ділянки, яка за формою відповідає субстратові;
7) дуже мала кількість ферменту викликає перетворення великих кількостей субстрату;
8) активність ферментів залежить від рН середовища, температури, тиску і від концентрацій, як субстрату, так і самого ферменту;
9) фермент-субстратний комплекс здатний знижувати енергію активації реакції (тобто робити меншою енергію початку реакції), саме це і дозволяє ферменту прискорити перебіг реакції.
Рисунок 5: Схема дії ферменту
1 – фермент; 2 – активний центр ферменту; 3 – речовина-субстрат;
4 – кінцеві продукти реакції.
6. Порядок проведення роботи:
6.1 Завдання №2: Вивчити дію високої температури на білок курячого яйця
6.1.1 В чисту пробірку додати 3-5 мл. розчину білка курячого яйця.
6.1.2 Прокип’ятити вміст пробірки в полум’ї пальника в продовж 2-3 хвилин. Які зміни ви побачили в пробірці? Про що це говорить?
6.1.3 Результати спостережень запишіть в таблицю № 1 (таблицю розташуйте поперек сторінки).
6.1.4 Зробіть висновок, дайте відповіді на такі запитання:
а) яке явище спостерігається при кип’ятінні білка курячого яйця?
б) Розрив яких зв’язків призвів до денатурації білка?
Таблиця №1: Результати дії високої температури на білок курячого яйця.
|
Вміст пробірки |
Діючий фактор |
Спостереження |
Висновки |
|
Розчин курячого яйця |
Висока температура tº С |
6.2 Завдання №1: Вивчити дію ферменту каталази на перекис водню
Пероксид водню Н2О2 утворюється в живих організмах в результаті природніх окислювально-відновлювальних процесів. Він токсичний, тому в клітинах постійно відбувається процес розщеплення Н2О2 до води і кисню.
В звичайних умовах цей процес протікає доволі повільно, але в живих клітинах реакція прискорюється ферментом каталазою. Активність каталази різна у різних видів рослин і тварин, вона залежить від зовнішніх умов, стану організму та його віку.
Про активність каталази можна судити по такій зовнішній ознаці, як інтенсивність виділення з тканин пухирців кисню. Цей процес можна описати наступною реакцією:
2Н2О2 КАТАЛАЗА 2Н2О + О2
6.2.1 Візьміть 2 сухі , чисті пробірки, в кожну з них покладіть по 2-3г сирої тертої картоплі.
6.2.2 В пробірку №1 додайте 2-3 мл. дистильованої води, в пробірку № 2 додайте перекису водню.
6.2.3 Збовтайте пробірки №1, №2 і слідкуйте за змінами.
6.2.4 Результати спостережень запишіть в таблицю № 2 (таблицю розташуйте поперек сторінки).
6.2.5 Зробіть висновок.
Таблиця №2: Результати дії каталази в різних умовах
|
№ |
Вміст пробірки |
Спостереження |
Висновок |
|
1 |
Сира картопля + Н2О2 |
||
|
2 |
Сира картопля + дистильована вода |
Зміст звіту.
1 Тема, мета роботи.
2 Опис дій, які здійснювались при виконанні завдання № 1.
3 Таблиця
4 Опис дій, які здійснювались при виконанні завдання № 2.
6 Висновок про проведену роботу.
Контрольні запитання.
1 Що таке білки ?
2 Що таке денатурація та ренатурація білка ?
3 Які структурні рівні організації білків вам відомі ?
4 Що таке фермент ?
5 Які функції виконують ферменти ?
Використані літературні джерела
|
1. |
Батуєв О.С., Гуленкова М.А., Єленевський А.Г. та ін. Біологія: Великий довідник для школярів та абітурієнтів. – Тернопіль: Навчальна книга – Богдан, - 2001. – 576с.: іл. – (Шкільна бібліотека “Богдан”. Великі довідники для школярів та абітурієнтів). |
|
2. |
Дмитрієв Ю.В., Тагліна О.В.: Біологія. 10 клас: Розробки уроків. – Х.: Веста: Видавництво «Ранок», 2007. – 176 с. – (Майстер-клас) |
|
3. |
Кучеренко М.Є., Вервес Ю.Г., Балан П.Г., Войціцький. Загальна біологія: Підруч. для 10 кл. загальноосвіт. навч. закладів. 2-ге вид. доопр. – К.: Ґенеза, 2005. – 160 с.: іл.. |
|
4. |
Полянский Ю.И., Браун А.Д., Верзилин Н.М. и др.; Общая биология: Учеб. для 10-11 кл. сред. шк. – 19-е изд., перераб. – М.: Просвещение, 1989г. – 287 с.: ил. |
|
5. |
Ростовцева Л.П., Запорожець Н.В. Зошит для лабораторних, практичних і самостійних робіт з біології. 10 клас (російською мовою). – Х.: Веста: Видавництво «Ранок», 2003. – 88 с. |
Лабораторна робота №2
1. Тема роботи: “Вивчення органічних речовин: вуглеводів та жирів”
2. Мета роботи: 2.1 Навчитися визначати жири і полісахариди, які входять до складу організмів.
2.2 Дослідити властивості жирів і полісахаридів які входять до складу організмів.
3. Обладнання: 3.1 Штатив з пробірками, шпатель або ложечка, піпетка.
3.2 Водяна баня або посудина з гарячою водою, лист паперу.
3.3 Кусочок сирої картоплі, насіння соняшника, крохмаль, вода, розчин Люголя або спиртовий 3%-й розчин йоду, розбавлений водою, розчин спирту, ефір або бензин.
4. Завдання: 4.1. Виявити полісахариди (крохмаль) та вивчити їх властивості.
4.2 Виявити жири та вивчити їх властивості.
5. Короткі теоретичні відомості:
5.1 Полісахариди
Вуглеводами називаються органічні сполуки із загальною формулою Cn(H2O)n, де n- дорівнює трьом і більше. У клітинах тварин і людині вміст вуглеводів незначний натомість у клітинах рослин їх значно більше(наприклад у листках,насінні,плодах майже 70%, у бульбах картоплі – до 90%).
Гідроген(H) і Оксиген (O) присутні в цих сполуках у тому ж співвідношенні,що і в молекулі води, тому ці сполуки отримали назву «вуглеводи».
Біологічні властивості вуглеводів залежать від функціональних груп, що входять до їх складу: Карбонільної (яка може біти представлена у вигляді альдегідної або кетонної групи) і гідроксильних груп. У молекулах моносахаридів до всіх атомів Карбону, за винятком одного приєднані гідроксильні групи. Цей один атом карбону входить до складу або альдегідної групи,або кетогрупи. Відповідно всі вуглеводи поділяють на альдози і кетози.
Класифікація вуглеводів.
1.За кількістю структурних одиниць віглеводні поділяються на класи:
моносахариди,
дисахариди,
олігосахариди,
полісахариди.
2. За складом функціональних груп моносахариди поділяються на альдози і кетози;
3. За кількістю атомів карбону моносахариди поділяються на триози, тетрози, пентози, гексози та ін.
4. Полісахариди діляться на гомополісахариди та гетерополісахариди.
Гомополісахариди складаються з моносахаридів лише з одного виду.
Гетерополісахариди – складаються з моносахаридів різних типів та їх похідних.
Характеристика різних класів вуглеводів.
1Моносахариди
Це прості цукри,складаються з однієї молекули мають вигляд твердих кристалічних речовин, що розчиняються у воді,солодкі на смак.
Залежно від кількості атомів Карбону у молекулі , поділяють на тріози (3 атоми «С»), тетрози (4),пентози (5),гексози (6) і так далі до декоз (10).
В природі найпоширеніші «гексози», а саме глюкоза, фруктоза, галактоза. Їхня загальна формула C6H12O6
Серед пентоз дуже важливі рибоза і дезоксирибоза, які входять до складу нуклеїнових кислот (ДНК, РНК) та аденозинтрифосфорної кислоти (АТФ).
2.Дисахариди
Утворюються з двох структурних одиниць (двох залишків молекул моносахаридів) за допомогою спеціального зв’язку, який називається глікозидним.
Приклади дисахаридів :
сахароза – очеретяний, або буряковий цукор = залишки глюкози + залишки фруктози;
лактоза – молочний цукор = залишки глюкози + залишки галактози;
мальтоза = залишки глюкози + залишки глюкози.
3.Олігосахариди
Це сполуки, в яких кілька залишків молекул моносахаридів з’єднані між собою ковалентними зв’язками.
4. Полісахариди
Це високомолекулярні вуглеводи , які складаються з великої кількості моносахаридів (10 і більше).
Молекулярна маса – велика. Молекули мають лінійну чи розгалужену структуру.
За функціями розрізняють: 1) полісахариди резервного призначення, 2) полісахариди структурного призначення.
Приклади полісахаридів: крохмаль – резервний полісахарид рослин (бульби, плоди, насіння), глікоген – резервний полісахарид тварин (печінка, м’язи, серце), целюлоза – структурний полісахарид рослин,
хітин – структурний полісахарид членистоногих і деяких грибів.
Функції вуглеводів
1. Енергетична – вуглеводи це основне джерело енергії для організму,а повного розщеплення 1г глюкози вивільняється 17,2 кДж енергії. Кінцеві продукти окиснення СО2 і Н2О. Вуглеводи здатні розщеплюватись як за вмісту кисню так і без нього.
2. Структурна:
– вуглеводи входять до складу оболонки клітин,
– виконують опорну функцію,
– беруть участь у синтезі багатьох речовин,
– входять до складу нуклеотидів у нуклеїнових кислотах та до складу АТФ.
3. Запаслива – вуглеводи накопичуються у вигляді крохмалю у рослин і глікогену у тварин.
4. Захисна – в’язкі слизи багаті на вуглеводи оберігають стінки порожнистих органів від механічних пошкоджень,проникнення бактерій та вірусів.
5.2 Ліпіди
Ліпіди (від грец. ліпос - жир) – це складні ефіри жирних кислот і якогось спирту. Вони нерозчинні у воді, але добре розчиняються в органічних розчинниках (ефірі, ацетоні, хлороформі, бензині,та ін.).
Найчастіше, за хімічною структурою ліпіди – це сполуки гліцерину – триатомного спирту з високомолекулярними органічними кислотами (жирними), не мають полімерної будови:
Схема загальної формули ліпідів:
Н2С – О – залишок жирної кислоти
Н2С – О – залишок жирної кислоти
Н2С – О – залишок жирної кислоти
Властивості жирних кислот
Жирні кислоти мають у своєму складі карбоксильну групу і довгий вуглеводневий хвіст.
Більша частина жирних кислот містить парне число атомів карбону (С) від 14 до 22 (найчастіше 16 або 18).
Жирні кислоті, в молекулах яких є один або декілька подвійних зв’язків називаються ненасиченими, вони утворюють ненасичені ліпіди, найчастіше це рідкі жири рослин.
Жирні кислоти в молекулах яких немає подвійних зв’язків називаються насиченими, вони утворюють насичені ліпіди – найчастіше це тверді жири тварин.
Ненасичені жирні кислоти плавляться при значно більш низьких температурах , ніж ненасичені.
Властивості ліпідів
Властивості жирів визначаються якісним складом жирних кислот та їх кількісним співвідношенням.
Ліпіди – органічні сполуки різні за структурою, хімічною будовою , функціями , але подібні за фізико-хімічними властивостями.
Вони не розчинні у воді, але добре розчинні в органічних розчинниках (ефірі, хлороформі, ацетоні, бензині).
Класифікація ліпідів.
За хімічною будовою ліпіди поділяються на прості та складні.
Прості ліпіди:
1) триацилгліцероли (жири) – ефіри жирних кислот та гліцерину;
2) воски – ефіри жирних кислот та довголанцюгових спиртів;
3) вітаміни А,Е,К.
Складні ліпіди:
1) стероїди – холестерол, статеві гормони, вітамін D
2) фосфоліпіди (до їх складу окрім гліцеролу та жирних кислот входять залишок фосфатної кислоти й нітрогено вмісні сполуки) – фосфатидилсерин, фосфатидилетаноламін (кефалін), фосфатидилхолін (лецитин та ін.)
3) гліколіпіди (комплекс ліпідів з вуглеводами).
Біологічні функції ліпідів
1.Структурна: ліпіди – компоненти усіх клітинних мембран.
2.Енергетична: ліпіди – забезпечують від 25 до 30% всієї енергії необхідної організму.
3.Запаслива – жири є свого роду енергетичними консервантами.
4.Терморегулююча – жири погано проводять тепло.
5.Захисна – шар жиру захищає ніжні органи від ударів і струсів у тварин; у рослин жироподібні сполуки покривають листя.
6.Гормональна – багато ліпідів є посередниками в біосинтезі гормонів.
6. Порядок проведення роботи:
6.1 Завдання №1: Визначити полісахариди (крохмаль) і вивчити їх властивості
Крохмаль – основний резервний полісахарид рослинних організмів, найбільш важливий для людини харчовий вуглевод.
Якісною реакцією на крохмаль є реакція з розчином йоду, в результаті якої утворюються нестійкі комплексні сполучення темно-синього кольору. При нагріванні вони руйнуються, характерне забарвлення зникає, а при охолодженні – знову утворюються, і розчин набуває темно-синього кольору знову.
6.1.1 В чисту пробірку додайте трішки крохмалю, долийте 1-2 мл води, перемішайте вміст пробірки страхуванням. Опишіть свої спостереження, поясніть їх.
6.1.2 До вмісту пробірки долийте 1-2 краплі Люголя або йоду. Опишіть свої спостереження, поясніть їх.
6.1.3 Суміш нагрійте в посудині з гарячою водою або на водяній бані. Опишіть свої спостереження, поясніть їх.
6.1.4 Охолодіть суміш. Опишіть свої спостереження, поясніть їх.
6.1.5 На зріз картоплі помістіть 1-2 краплі розчину Люголя або йоду. Опишіть свої спостереження, поясніть їх.
6.2 Завдання №2: Визначити жири і вивчити їх властивості
6.2.1 Пронумеруйте 3-и пробірки. В ці три пробірки додайте по 0,2 мл рослинної олії.
В пробірку №1 долийте 2-3 мл води,
в пробірку №2 долийте 2-3 мл спирту,
в пробірку №3 долийте 2-3 мл ефіру або бензину.
Перемішайте вміст енергійним страхуванням. Опишіть свої спостереження, поясніть їх.
6.2.2 На аркуші паперу розітріть насіння соняшника. Опишіть свої спостереження, поясніть їх.
3. Зміст звіту.
3.1 Тема, мета роботи.
3.2 Опис дій, які здійснювались при виконанні завдання № 1.
3.3 Опис дій, які здійснювались при виконанні завдання № 2.
3.4 Висновок про проведену роботу.
4. Контрольні запитання.
1 Що таке вуглеводи ?
2 Класифікація вуглеводів ?
3 Що таке крохмаль? Як виявити присутність крохмалю в тканинах або розчинах ?
4 Що таке ліпіди ?
5 Класифікація ліпідів ?
6 Яка речовина в складі ліпідів більше за інші визначає фізико-хімічні властивості ліпідів?
5. Використані літературні джерела
|
1. |
Батуєв О.С., Гуленкова М.А., Єленевський А.Г. та ін. Біологія: Великий довідник для школярів та абітурієнтів. – Тернопіль: Навчальна книга – Богдан, - 2001. – 576с.: іл. – (Шкільна бібліотека “Богдан”. Великі довідники для школярів та абітурієнтів). |
|
2. |
Дмитрієв Ю.В., Тагліна О.В.: Біологія. 10 клас: Розробки уроків. – Х.: Веста: Видавництво «Ранок», 2007. – 176 с. – (Майстер-клас) |
|
3. |
Кучеренко М.Є., Вервес Ю.Г., Балан П.Г., Войціцький. Загальна біологія: Підруч. для 10 кл. загальноосвіт. навч. закладів. 2-ге вид. доопр. – К.: Ґенеза, 2005. – 160 с.: іл.. |
|
4. |
Полянский Ю.И., Браун А.Д., Верзилин Н.М. и др.; Общая биология: Учеб. для 10-11 кл. сред. шк. – 19-е изд., перераб. – М.: Просвещение, 1989г. – 287 с.: ил. |
|
5. |
Ростовцева Л.П., Запорожець Н.В. Зошит для лабораторних, практичних і самостійних робіт з біології. 10 клас (російською мовою). – Х.: Веста: Видавництво «Ранок», 2003. – 88 с. |
Лабораторна робота № 3
1. Тема роботи: „Будова клітин прокаріот та еукаріот"
2. Мета роботи: 2.1. Виявити риси схожості та відмінності в будові клітин
прокаріотів та еукаріотів.
3. Обладнання: 3.1. Мікроскоп.
3.2. Постійні мікропрепарати прокаріотичних, рослинних і
тваринних клітин.
3.3. Вата, вода, препарувальна голка, пінцет, цибулина,
інфузорія-туфелька, розчин йоду, розчин брильянтового
зеленого в оцтовій кислоті.
4. Завдання: 4.1. Вивчити особливості будови прокаріотичних клітин
(бактерії) та еукаріотичних клітин (рослини, гриби, тварини).
4.2. Навчитися розпізнавати клітини тварин, рослин, грибів та бактерій.
4.3. Порівняти будову клітин тварин, рослин, грибів та бактерій, знайти риси схожості та відмінності в будові клітин прокаріотів та еукаріотів.
4.4.Скласти звіт про проведену роботу.
5. Короткі теоретичні відомості:
Увесь органічний світ поділяють на два надцарства: прокаріоти та еукаріоти.
До прокаріотів (від лат. про – перед, замість та грец. каріон – ядро) належать доядерні організми (бактерії та синьо-зелені водорості); вони не мають ядра; в них немає мембраних органел; спадкова інформація зберігається в нуклеотиді з кільцевою молеколою ДНК.
До еукаріотів (від грец. еу – повністю, добре) належать рослини, гриби та тварини, клітини яких мають мембранні органели, одне або декілька ядер. Деякі клітини еукаріотичних організмів в процесі розвитку втрачають ядро, наприклад еритроцити людини.
Клітина (від грец. kytos, лат. cellula) – універсальна елементарна структурна одиниця всіх живих організмів, що забезпечує їхнє відтворення, розвиток і життєдіяльність.
Вона складається з поверхневого апарату, який відокремлює внутрішнє середовище від зовнішнього, цитоплазми, ядра (у прокаріотів ядра немає).
Загальна характеристика будови клітин.
Поверхневий апарат.
Поверхневий апарат складається з зовнішнього шару і розташованої під ним плазматичної мембрани. У рослин, грибів, бактерій (прокаріотів) зовнішній шар уявляє з себе щільну оболонку – клітинну стінку. Зовнішній шар поверхні клітин тварин дуже тонкий, еластичний і має назву гликокаликс (від лат. глікіс – солодкий і каллюм – товста шкіра). Під гликокаликсом або клітинною стінкою рослин розташована плазматична мембрана (від лат. «мембрана» - шкірка, плівка), яка складається з білків і ліпідів.
Цитоплазма.
Цитоплазма (від грец. китос та плазма – виліплене) – це внутрішнє середовище клітини, розташоване між плазматичною мембраною і ядром.
Цитоплазма складається з гіалоплазми та цитоскелету.
Цитоскелет – це система білкових утворів – мікротрубочки та мікронитки, які виконують в клітині опорну функцію.
Гіалоплазма (від грец. хіалос – скло) – основа цитоплазми, вона складається з таких частин: 1)безбарвного колоїдного розчину білків, РНК, полісахаридів, ліпідів, а також клітинних структур: 2)органел, 3)включень.
Органели (від грец. органон – орган, інструмент) – постійні клітинні структури. Кожна органела виконує певні функції, забезпечуючи ті чи інші процеси життєдіяльності клітини (живлення, рух, зберігання й передачу спадкової інформації тощо). Одні з них обмежені однією мембраною (вакуолі, комплекс Гольджі, ендоплазматична сітка, лізосоми) чи двома мембранами (пластиди, мітохондрії) або ж взагалі не мають мембран (клітинний центр, рибосоми, мікротрубочки, мікронитки). Особливості будови тієї чи іншої органели тісно пов’язані з виконуваними нею функціями.
Включення – непостійні структури, вони можуть зявлятися у процесі життєдіяльності клітин, зникати і знову утворюватись. Це здебільшого запасні сполуки чи кінцеві продукти обміну речовин у вигляді краплин (жири), зерен (крохмаль, глікоген), кристалів (солі) тощо.
Ядро (від грец. karyon, лат. Nucleus – ядро) – найважливіша складова частина клітин еукаріотичних організмів, воно містить речовину спадковості – ДНК, тобто гени. Функції ядра: збереження та відтворення генетичної інформації; регуляція процесів обміну речовин, які проходять у клітині. Більшість клітин має одне ядро.
Найчастіше ядро має кулясту або еліпсоподібну, рідше неправильну форму. Розміри ядер: від 1 мкм до 1 мм.
Склад ядра:1) ядерна оболонка; 2)внутрішнє середовище (матрикс).
Ядерна оболонка утворена зовнішньою та внутрішньою ядерними мембранами, які сполучаються навколо особливих отворів – ядерних пор.
Ядерний матрикс складається з ядерного соку, ядерець, ниток хроматину
Ядерний сік, у який занурені ядерця, хроматин і різноманітні гранули, за будовою і властивостями нагадує цитоплазму.
Ядерце (від одного до багатьох) – щільне тільце, що становить собою комплекс РНК з білками, внутрішньоядерцевого хроматину і гранул – попередників рибосом.
Хроматин (від грец. хроматос – фарба) – ниткоподібні структури ядра, утворені з білків та нуклеїнових кислот. Під час поділу клітини з хроматину формуються хромосоми.
Особливості будови клітин еукаріотів.
Діаметр еукаріотичних клітин до 40 мкм, об’єм клітини у 1000-10000 разів більший, ніж у прокаріотів.
Еукаріотична клітина складається з трьох нерозривно пов’язаних між собою частин: 1)поверхневого апарату, 2)цитоплазми, 3)ядра.
Еукаріоти – організми , клітини яких мають ядро, принаймні на певних етапах їхнього клітинного циклу. Цитоплазма еукаріотичних клітин поділена мембранами на окремі функціональні ділянки; вона містить різноманітні органели (пластиди, мітохондрії, комплекс Гольджі, ендоплазматичну сітку, лізосоми, клітинний центр, вакуолі та ін.).
Особливості будови клітини прокаріотів.
Електронне-мікроскопічне вивчення клітини прокаріот показало, що вони складаються з 1)поверхневого апарату, 2)цитоплазми,3) ядерної речовини.
Клітини прокаріот відносно прості по будові, мають мікроскопічні розміри. Розміри їхніх клітин не перевищують 30 мкм, а в деяких видів діаметр клітин становить лише 0,2 мкм.
Клітини прокаріотів мають просту будову: вони не мають ядра і багатьох органел (мітохондрій, пластид, ендоплазматичної сітки, комплексу Гольджі, лізосом, клітинного центру).
Характерною рисою клітин прокаріотів є відсутність системи внутрішньоклітинних мембран.
У цитоплазмі прокаріотів містяться рибосоми та різноманітні включення. Але розміри рибосом дрібніші, ніж у еукаріотів. Включення представлені гранулами різноманітної форми і розмірів, які можуть містити різноманітні речовини: крохмаль, глікоген, органічні кислоти, жири. У деяких бактерій водойм, або вологи ґрунту у цитоплазмі є газові вакуолі.
До складу поверхневого апарату клітин прокаріотів входить плазматична мембрана, клітинна стінка, іноді слизова капсула. Клітинна стінка – щільна оболонка, яка виконує захисну та опорну функції, забезпечує постійну форму клітини. Основним структурним компонентом стінок є гетерополімер муреін, який не знайдено в інших організмах. Цитоплазма відокремлюється від клітинної стінки плазматичною мембраною.
Плазматична мембрана може утворювати гладенькі або складчасті впинання в цитоплазму. На складчастих мембранних впинаннях можуть розташовуватись ферменти, рибосоми, а на гладеньких – фотосинтезуючі пігменти. В клітинах деяких бактерій фотосинтезуючі пігменти можуть міститись у кулястих замкнених структурах, утворених випинаннями плазматичної мембрани. Їх називають хроматофорами (від грец. хрома – фарба та форос – той, що несе).
Замість ядра, в клітинах прокаріотів є одна чи кілька ядерних зон зі спадковим матеріалом. Але на відміну від ядра еукаріотів, ядерні зони прокаріотів мембранами від цитоплазми не відокремлені. Спадковий матеріал прокаріотів представлений кільцевою молекулою ДНК, прикріпленою в певному місці до внутрішньої поверхні плазматичної мембрани. Отже, типові хромосоми, які в клітинах еукаріотів розташовані в ядрі, у прокаріотів відсутні.
Клітини деяких бактерій мають органели руху – один, декілька або багато джгутиків. Крім джгутиків, поверхня клітин бактерій має нитчасті та трубчасті утвори (фимбрії), які забезпечують прикріплення до субстрату або беруть участь у передаванні спадкової інформації під час статевого процесу.
Форма клітин прокаріотів різноманітна: куляста (коки), паличкоподібна (бацили), у вигляді вигнутої палички (вібріон) або спірально закрученої палички (спірили).
За несприятливих умов у деяких прокаріотів утворюються спори або цисти.
Спора (від грец. spora – сім’я, посів, сіяння) – стадія розвитку деяких прокаріотів, на якій цитоплазма майбутньої спори вкривається багатошаровою оболонкою і служить для поширення і збереження виду у несприятливих умовах середовища. Життєздатність спор зберігається до 1000 років. Спори стійкі до дії високої температури, радіації, хімічних сполук тощо.
Інцистуванля (від лат. ін – в середині та грец. кистіс – міхур) – процес при якому щільною оболонкою вкривається вся клітина (утворюється циста). Цисти стійкі до радіації висушування, але не витримують високих температур.
Більшість прокаріот безкольорові і лише деякі з них забарвлені в зелений, жовтий, синій та пурпуровий кольори. Носії пігментів не мають мембранної структури, чим і відрізняються від пластид.
6. Порядок проведення роботи:
6.1. Розгляньте постійний або тимчасовий препарат прокаріотичних клітин під малим та великим збільшенням мікроскопу.
Користуючись малюнком, визначте на препараті органоїди і частини клітин прокаріот. Відповідь запишіть.
6.2. Подивіться постійний мікропрепарат рослинних клітин (або тимчасовий
препарат епідермісу шкірочки цибулини, ядро забарвити розчином йоду) під
малим та великим збільшенням мікроскопу. Застосовуючи малюнок, визначте
ті органоїди і частини рослинних клітин, які можна побачити у світловий
мікроскоп. Запишіть свою відповідь.
6.3. Подивіться постійний препарат тваринних клітин (або тимчасовий препарат живої культури інфузорії-туфельки, ядро забарвити розчином брильянтового зеленого в оцтовій кислоті) під малим та великим збільшенням мікроскопу. Користуючись малюнком, визначте на препараті ті органоїди і частини клітини, які можна побачити у світловий мікроскоп. Запишіть свою відповідь.
6.4. Результати вивчення будови клітин прокаріот та еукаріот запишіть у вигляді таблиці №1 „Порівняльна характеристика прокаріот та еукаріот».
6.5. Скласти звіт про проведену роботу.
Таблиця 1: Порівняльна характеристика прокаріот та еукаріот
|
№ |
Структурні компоненти клітини |
Прокаріоти |
Еукаріоти |
|
|
Рослини |
Тварини |
|||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
1 |
Поверхневий апарат |
|||
|
1.1 |
Слизова капсула |
|||
|
1.2 |
Зовнішній шар |
|||
|
1.2.1 |
Гликокаликс |
|||
|
1.2.2 |
Клітинна стінка |
|||
|
а) |
Муреін |
|||
|
б) |
Целюлоза |
|||
|
1.3 |
Плазматична мембрана |
|||
|
а) |
Гладенькі впинання в цитоплазму (фото синтетичні мембрани) |
|||
|
б) |
Складчасті впинання мембрани |
|||
|
2 |
Ядро |
|||
|
2.1 |
Ядерна оболонка |
|||
|
2.2 |
Ядерний матрикс |
|||
|
а) |
Ядерний сік |
|||
|
б) |
Ядерце |
|||
|
в) |
Хроматин |
|||
|
3 |
Цитоплазма |
|||
|
3.1 |
Цитоскелет (мікронитки, мікротрубочки) |
|||
|
3.2 |
Гіалоплазма |
|||
|
3.2.1 |
Колоїдний розчин білків, РНК, полісахаридів, ліпідів |
|||
|
3.2.2 |
Включення (жири, крохмаль, глікоген, солі) |
|||
|
3.2.3 |
Органели |
|||
|
Одномембранні органели |
||||
|
а) |
Вакуолі |
|||
|
Продовження таблиці 1 |
||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
б) |
комплекс Гольджі |
|||
|
в) |
Ендоплазматична сітка |
|||
|
г) |
Лізосоми |
|||
|
Двомембранні органели |
||||
|
а) |
Пластиди |
|||
|
б) |
Мітохондрії |
|||
|
Безмембранні органели |
||||
|
а) |
Клітинний центр |
|||
|
б) |
Рибосоми |
|||
|
4 |
Органели руху |
|||
|
4.1 |
Джгутики |
|||
|
4.2 |
Нитчасті та трубчасті утвори (фимбрії) |
|||
|
5 |
Спори, цисти |
|||
|
6 |
Кільцева молекула ДНК |
7. Зміст звіту.
7.1. Тема, мета роботи.
7.2. Малюнок прокаріотичної клітини з переліком органоїд і частин клітин прокаріот.
7.3. Малюнок рослинної клітини з переліком тих органоїд і частин рослинної клітини, які можна побачити у світловий мікроскоп.
7.4. Малюнок тваринної клітини з переліком тих органоїд і частин тваринної клітини, які можна побачити у світловий мікроскоп.
7.5. Результати вивчення будови клітин прокаріот та еукаріот записати у вигляді таблиці №1 „Порівняльна характеристика прокаріот та еукаріот".
7.6. Висновки про проведену роботу.
8. Контрольні запитання.
8.1. Що таке клітина?
8.2. Що таке еукаріоти?
8.3. Що таке прокаріоти?
8.4. Основні складові частини еукаріотичної клітини?
8.5. Основні відмінності між еукаріотичними та прокаріотичними клітинами.
Рисунок 1: Схема будови рослинної клітини за даними світлового мікроскопу
Рисунок 2: Схема будови тваринної клітини по даним світлового мікроскопу
Рисунки 1, 2, 3 призначені для зарисовування в зошити з практичних та лабораторних робіт під час складання звіту до лабораторної роботи №3
Рисунок 3: Схема будови клітини бактерії:
Рисунки 4, 5, 6, 7 призначені для вивчення матеріалу лабораторної роботи №2
Рисунок 4:
Схема будови тваринної клітини:
1 — пиноцитозні канальці; 2 — десмосома; 3 — шорстка ендоплазматична сітка; 4 — клітинна мембрана; 5 — мітохондрія; 6 — лізосоми; 7 — центриолі; 8 — апарат Гольджі; 9 — хрома тин; 10 — ядерце; 11 — ядерна оболонка з пора ми; 12 — рибосоми; 13 — гладка ендоплазматична сітка; 14 — мікроворси
Рисунок 5:
Схема будови рослинної клітини:
1 — оболонка; 2 — пори; 3 — плазмодесми; 4 — ендоплазматична сітка; 5 — апарат Гольджі; 6 — ядро с ядерцем; 7 — міто хондрії; 8 — краплини жиру; 9 — крохмальні зерна; 10 — хлоропласти; 11 — вакуоля
Рисунок 6: Схема будови бактеріальної клітини:
1 – нуклеоід; 2 – клітинна стінка; 3 – мезосоми; 4 – рибосоми; 5 – вакуолі; 6 – жгутики.
Рисунок 7: Схема будови гриба на прикладі мукора:
1 — спорангій; 2 — спорангієносець; 3 — ризоїди; 4 — столон; 5 — заощаджуюча гранула; 6 — клітинна стінка; 7 — ядро; 8 — мітохондрії; 9 — цитоплазма; 10 — вакуоль; 11 — плазмати чна мембрана; 12 — пухирець Гольджі; 13 — апарат Гольджі; 14 — вільні рибосоми; 15 — гранулярний ендоплазматичний ретикулум.
9. Використані літературні джерела
|
1. |
Батуєв О.С., Гуленкова М.А., Єленевський А.Г. та ін. Біологія: Великий довідник для школярів та абітурієнтів. – Тернопіль: Навчальна книга – Богдан, - 2001. – 576с.: іл. – (Шкільна бібліотека “Богдан”. Великі довідники для школярів та абітурієнтів). |
|
2. |
Дмитрієв Ю.В., Тагліна О.В.: Біологія. 10 клас: Розробки уроків. – Х.: Веста: Видавництво «Ранок», 2007. – 176 с. – (Майстер-клас) |
|
3. |
Кучеренко М.Є., Вервес Ю.Г., Балан П.Г., Войціцький. Загальна біологія: Підруч. для 10 кл. загальноосвіт. навч. закладів. 2-ге вид. доопр. – К.: Ґенеза, 2005. – 160 с.: іл.. |
|
4. |
Полянский Ю.И., Браун А.Д., Верзилин Н.М. и др.; Общая биология: Учеб. для 10-11 кл. сред. шк. – 19-е изд., перераб. – М.: Просвещение, 1989г. – 287 с.: ил. |
|
5. |
Ростовцева Л.П., Запорожець Н.В. Зошит для лабораторних, практичних і самостійних робіт з біології. 10 клас (російською мовою). – Х.: Веста: Видавництво «Ранок», 2003. – 88 с. |
Лабораторна робота №5
1. Тема роботи: “Будова хромосом. Мітотичний поділ клітин”
2. Мета роботи: 2.1 Навчитися розрізняти структурні компоненти хромосом.
2.2 Навчитися розпізнавати різні фази мітозу, визначати його біологічну роль.
3. Обладнання: 3.1 Мікроскоп, постійний препарат політенних хромосом мотиля (слинних залоз мотиля) або предметні та накривні скельця, препарувальні голки, пінцети, склянка з водою, мотиль.
3.2 Мікроскоп, постійні мікропрепарати повздовжнього розрізу корінців цибулі на різних стадіях мітотичного циклу, мікрофотографії різних стадій мітотичного поділу клітин.
4. Завдання: 4.1. Розглянути, дослідити структурні компоненти хромосом, замалювати метафазну хромосому.
4.2 Розглянути, дослідити та замалювати різні фази мітозу.
5. Короткі теоретичні відомості:
5.1 Будова хромосом
Хромосоми (від грец. хрома – краска, сома – тіло) – це структурні компоненти ядра, в яких розміщені гени.
Хромосоми здатні до само подвоєння.
Каріотип (від грец. каріон – ядро горіха і типос – форма) – це повний набір хромосом в еукаріотичній клітині; це кількість, розміри, особливості будови хромосом.
|
Хроматин (від грец. хромато – фарба) – ниткоподібні структури ядра утворені з нуклеїнових кислот та білків. Під час поділу клітини з хроматину формуються хромосоми, характерні для даного організму. Внутрішній склад хромосоми: 1) молекула ДНК, пов’язана з ядерними білками; 2) РНК; 3) ферменти необхідні для подвоєння хромосом і синтезу і-РНК. Будова мета фазної хромосоми: 1.Хроматиди. 2.Первинна перетяжка та центром ера. 3.Вторинна перетяжка. 4.Супутник. Хроматиди – це дві прокольні частини з яких вона складається на початку поділу клітини. Первинна перетяжка – це зона з’єднання обох хроматид. Первинна перетяжка поділяє хромосому на дві ділянки – плечі. Центромера – це пластинчате утворення в області первинної перетяжки. |
Рисунок 1: будова метафазної хромосоми
Хромосомний набор ядра буває:
1) гаплоїдний (від грец. гаплоос – поодинокий і ейдос – вигляд); 2) диплоїдний (від грец. диплоос – подвійний); 3) поліплоїдний (від грец. поліс – численний).
Гаплоїдний набір (1n) – всі хромосоми відрізняються друг від друга за будовою.
Диплоїдний набір (2n) – кожна хромосома має парну хромосому схожу за розмірами й будовою.
Поліплоїдний набір – для кожної хромосоми кількість гомологічних їй хромосом перевищує дві: триплоїдний (3n), тетраплоїдний (4n) тощо.
Поліплоїдія (від грец. polyploos – багатократний та еіdоs – вигляд) – це спадкова зміна, яка уявляє з себе кратне збільшення числа наборів хромосом в клітинах організму (3n, 4n, 5n тощо).
Зміна числа хромосомного набору частіше за все призводить до негативних наслідків. Проте в деяких випадках поліплоїдія може приносити і користь. Гібридизація поліплоїдних особин дала високопродуктивні сорти таких культурних рослин: слива, тверда і м’яка пшениця, осика та ін.
Анеуплоїдія (від грец. аn – заперечна частка eu – цілком, ploos – кратний та еіdоs – вигляд) – це спадкова зміна при якій клітини організму містять число хромосом, не кратне основному набору; це зміна кількості не всіх гомологічних хромосом, а лише окремих пар: 1)зменшення на 1 (моносемія), інколи на 2(нуліосомія) або збільшення на 1 (трисомія) або на декілька хромосом.
Анеуплоїдія – причина ряда хромосомних захворювань людини. Приклад: 1) зайва хромосома у 21-й парі хромосом – синдром Дауна; 2) втрата однієї зі статевих Х-хромосом в 23-й парі – синдром Шерешевського-Тернера; 3) дві зайві статеві Х-хромосоми в 23-й парі – синдром Клайнфельтера.
Гомологічні хромосоми (від грец. гомологія – відповідність) – це хромосоми, які належать до однієї пари.
Негомологічні хромосоми – це хромосоми, які належать до різних пар.
Гетерохромосоми (від грец. – гетерос – інший) – це статеві хромосоми.
Аутосоми (від грец. аутос – сам) – це нестатеві хромосоми.
Дослідження хромосом під час поділу клітини.
Тонкі нитки хроматину конденсуються і утворюють чітко окреслені хромосоми лише під час клітинного поділу. Найбільш зручним етапом для дослідження хромосом є метафаза мітозу. Для затримки клітини на стадії метафази дослідники додають до клітини колхіцин – речовину, яка руйнує мікротрубочки веретена поділу і зупиняє поділ саме на стадії мета фазної пластинки.
На стадії метафази майже всі хромосоми мають Х-подібну форму (дивись рисунок 1).
Дослідження хромосом під час інтерфази.
Дослідити інтерфазні хромосоми дуже складно – це дуже тонкі, довгі, багатократно переплетені між собою нитки.
Задачу можна вирішити при вивчені політенних хромосом, які було знайдено у деяких комах.
Політенні хромосоми (від грец. polys – численний та taenia – стрічка) – гігантські багато нитчасті хромосоми – результат багатократних подвоєнь хромосом які не супроводжуються клітинним поділом. Знайдені в слинних залозах ряду двокрилих, деяких рослин і найпростіших.
Мотиль – це водяні личинки не кровососних комарів – хірономід.
5.2 Мітотичний поділ клітини
Клітинний цикл – це період існування клітини від початку одного поділу до наступного або від початку останнього поділу клітини до її загибелі.
Він складається з: 1) періоду поділу клітини і проміжку між двома поділами – 2) інтерфази.
Інтерфаза (від лат. Інтер – між й грец. фазіс - поява) – це період між двома послідовними поділами клітини або час від завершення останнього поділу клітини до її загибелі.
Періоди інтерфази:
Мітоз (від грец. мітос – нитка) – це основний спосіб поділу еукаріотичних клітин.
Процес мітозу супроводжується спіралізацією хромосом і утворенням особливого апарату (веретена поділу), який забезпечує рівномірний розподіл спадкової інформації материнської клітини між двома дочірніми.
Мітоз складається з чотирьох послідовних фаз:
|
1)профаза (від грец. про – перед, раніше та фазіс); |
3)анафаза (від грец. ана – знову, через); |
|
2)метафази (від грец. мета – після, через); |
4)телофаза (від грец. мелос – кінець). |
Таблиця 1: Періоди інтерфази та фази мітозу
|
Фаза |
Процеси, що відбуваються у клітині |
Вміст ДНК (с) та кількість хромосом (n) |
|
|
Інтерфаза |
Пре синтетичний період |
Синтез білків, утворення РНК, АТФ. Підвищенна активність ферментів, збільшення кількості органел |
2n; 2с |
|
Синтетичний період |
Подвоєння молекул ДНК (редуплікація). Утворення двохроматинових хромосом, підвищена активність ДНК-полімерази |
2n; 4с |
|
|
Пост синтетичний період |
Завершується підготовка клітини до поділу, центріолі подвоюються, синтезуються білки, ріст клітини припиняється |
2n; 4с |
|
|
Профаза (перша фаза поділу) |
Об’єм ядра збільшується, хромосоми спіралізуються, це тріолі розходяться до полюсів, утворюючи нитки веретена поділу, ядерна оболонка зникає |
2n; 4с |
|
|
Метафаза |
Спаралізовані та вкорочені хромосоми упорядковано знаходяться в ділянці екватора клітини. Хроматиди з’єднані лише в області центром ери. Нитки веретена сполучають полюси з центромерами хромосом |
2n; 4с |
|
|
Анафаза (фаза розходження хромосом) |
Кожна хромосома розділяється на окремі хроматини, які після цього стають самостійними дочірніми. Нитки веретена скорочуються і розтягують хромосоми до полюсів клітини. Розходяться хромосоми одночасно і швидко. |
2n; 4с |
|
|
Телофаза (фаза завершення поділу хромосом) |
Дочірні хромосоми досягають полюсів. Після цього хромосоми деспіралізуються, втрачають чіткі контури, навколо них формуються ядерні оболонки, відновлюються ядерця. Нитки веретена поділу розчиняються. Цитоплазма «перешнуровується». |
2n; 2с + 2n; 2с |
Біологічне значення мітозу:
Мітоз забезпечує точну передачу спадкової інформації кожному з дочірніх ядер і тим самим забезпечує стабільність організму в процесі історичного існування.
6. Порядок проведення роботи
6.1 Завдання №1: Дослідити структурні компоненти хромосом
6.1.1 Візьміть постійний або тимчасовий препарат слинних залоз мотиля
Для виготовлення тимчасового препарату покладіть личинку на предметне скло . Утримуючи личинку одним пінцетом, другим відділіть від неї два перші сегменти головного кінця. При цьому дві слинні залози вилучаться з тіла личинки у вигляді дрібних прозорих білуватих тілець разом із червонуватою рідиною – гемолімфою. Заберіть зі скла залишки личинки, нанесіть на залози краплину води і накрийте її накривним скельцем.
6.1.2 Підготуйте мікроскоп до роботи.
6.1.3 Розгляньте за малого збільшення постійний або тимчасовий препарат слинних залоз мотиля і знайдіть на них клітини, потім ядра клітин.
6.1.4 Розгляньте ядра за великого збільшення мікроскопа. Знайдіть у них велетенські хромосоми, які схожі на посмуговані лінії зі «здуттями» та прозору каріоплазму. Хромосом у мотиля вісім, але в клітинах слинної залози видно тільки чотири, тому що гомологічні хромосоми об’єднані попарно.
6.1.5 Знайдіть на найкоротшій хромосомі ядерце.
6.1.6 Замалюйте знайдені хромосоми й позначте їхні частини (дивись рисунок 1).
6.1.7 Зробіть відповідні висновки й запишіть їх.
6.2 Завдання №2: Дослідити різні фази мітозу.
6.2.1 Підготуйте мікроскоп до роботи.
6.2.2 За малого збільшення мікроскопа розгляньте препарат корінця цибулі та знайдіть на ньому три зони кореня: кореневий чохлик, зону поділу клітин і зону росту.
6.2.3 За великого збільшення мікроскопа розгляньте зону поділу клітини (у випадку неможливості використання великого збільшення можна використовувати фотографії мітотичних клітин).
6.2.4 Знайдіть клітину на стадії інтерфази. Замалюйте клітину, позначте на малюнку ядро клітини і клітинну оболонку.
6.2.5 Знайдіть клітину на стадії профази. Замалюйте клітину, позначте на малюнку хромосоми.
6.2.6 Знайдіть клітину на стадії метафази. Замалюйте клітину, позначте на малюнку хромосоми й веретено поділу.
6.2.7 Знайдіть клітину на стадії анафази. Замалюйте клітину, позначте на малюнку хроматини й полюси клітини.
6.2.8 Знайдіть клітину на стадії телофази. Замалюйте клітину. Позначте на малюнку хромосому й нову клітинну стінку, яка почала формуватися.
6.2.9 Зробіть висновки, в яких укажіть характерні ознаки фаз мітозу.
Мітоз тваринної клітини
Залік за звітом
(мал19 стр68 Н.Є. Кучеренко, Ю.Г. Вервес, Балан П.Г.)
5. Замалювати схему мітоза.
6. Відповісти на питання: 6.2
7. Заповніть таблицю: фази мітозу.
8. Завдяки чому дочірні клітини під час мітозу дістають ідентичну
спадкову інформацію?
9. У чому полягає біологічне значення мітозу?
10. Зробіть висновок
8. Контрольні питання.
8.1 Що таке «хромосома»?
8.2 Що таке «каріотип»?
8.3 Внутрішній склад хромосоми?
8.4 Будова метафазної хромосоми?
8.5 Який буває хромосомний набір?
8.6 Чим відрізняються «гомологічні» хромосоми від «негомологічних»?
8.7 Чим відрізняються «аутосоми» від «гетеросом»?
8.8 Що таке «клітинний цикл»? З яких двох періодів він складається?
8.9 Що таке «мітоз»? Перелічите його чотири фази.
8.10 Дайте короткий опис подій, які відбуваються на кожній фазі мітозу.
9. Використані літературні джерела
|
1. |
Батуєв О.С., Гуленкова М.А., Єленевський А.Г. та ін. Біологія: Великий довідник для школярів та абітурієнтів. – Тернопіль: Навчальна книга – Богдан, - 2001. – 576с.: іл. – (Шкільна бібліотека “Богдан”. Великі довідники для школярів та абітурієнтів). |
|
2. |
Дмитрієв Ю.В., Тагліна О.В.: Біологія. 10 клас: Розробки уроків. – Х.: Веста: Видавництво «Ранок», 2007. – 176 с. – (Майстер-клас) |
|
3. |
Кучеренко М.Є., Вервес Ю.Г., Балан П.Г., Войціцький. Загальна біологія: Підруч. для 10 кл. загальноосвіт. навч. закладів. 2-ге вид. доопр. – К.: Ґенеза, 2005. – 160 с.: іл.. |
|
4. |
Полянский Ю.И., Браун А.Д., Верзилин Н.М. и др.; Общая биология: Учеб. для 10-11 кл. сред. шк. – 19-е изд., перераб. – М.: Просвещение, 1989г. – 287 с.: ил. |
|
|
Лабораторна робота №6
1. Тема роботи: “Будова тканин тваринного організму і тканин рослинного організму”
2. Мета роботи: 2.1 Ознайомитися з тканинами рослин та порівняти їх між собою.
2.2 Ознайомитися з тканинами тварин та порівняти їх між собою.
3. Обладнання і матеріали: 3.1 Набір постійних мікропрепаратів покривної, провідної, меристематичної, основної тканин, мікрофотографії цих тканин, мікроскоп.
3.2 Набір постійних мікропрепаратів епітеліальної, сполучної, м’язової і нервової тканин, мікроскоп.
4. Завдання: 4.1. Розглянути, дослідити різні тканини рослин, замалювати їх.
4.2 Розглянути, дослідити різні тканини тварин, замалювати їх.
5. Короткі теоретичні відомості:
Тканина – це сукупність клітин, подібних за будовою, функціями та походженням.
5.1 Будова й функції рослинних тканин.
Типи рослинних тканин: 1)твірні, 2)покривні, 3)основні, 4)провідні, 5)механічні
Таблиця 1: Тканини рослинного організму
|
Види тканини |
Особливості будови |
Місце розташування |
Функції, що виконує |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
1. Тип: твірні тканини (меристематичні тканини) |
|||
|
Верхівкові меристеми (первинна) |
Складаються з дрібних живих клітин із тонкими стінками, які щільно прилягають одна до одної |
Верхівка пагонів (конус наростання), кінчик кореня (зона поділу) |
Забезпечують ріст пагонів і коренів у довжину, утворення інших тканин |
|
Вставні меристеми (первинна) |
Дрібні живі клітини із тонкими стінками, які щільно прилягають одна до одної |
Розташовані біля основи міжвузлів пагона |
Забезпечують ріст міжвузлів у довжину |
|
Бічні меристеми (вторинна) |
Дрібні живі клітини із тонкими стінками, які щільно прилягають одна до одної і постійно діляться |
Між деревиною й корою в стеблі і корені (камбій) |
Забезпечують ріст стебла і кореня в товщину |
|
Ранові меристеми |
Дрібні живі клітини із тонкими стінками, які щільно прилягають одна до одної |
Формуються на місцях поранення рослин |
Забезпечують зростання місць поранення рослин |
|
2. Тип: покривні тканини |
|||
|
Епідерма (шкірка) |
Одношарова тканина, в якій живі клітини з’єднані впритул одна до одної і мають потовщену зовнішню стінку. Часто зверху вкрита восковою кутикулою. Має продихи |
Вкриває поверхню листків, трав’янистих зелених стебел, пелюстки квітів, плоди |
Захист від висихання, проникнення мікроорганізмів, транспірація, газообмін |
|
Різодерма |
Одношарова тканина, в якій живі клітини з’єднані впритул одна з одною і мають довгі тонкі вирости – кореневі волоски. Живе недовго, до двадцяти діб |
Вкриває всисну зону кореня |
Забезпечує захист, газообмін і вільний ріст кореня та поглинає з ґрунту воду з мінеральними речовинами |
|
Корок |
Тканина, яка замінює епідерму на багаторічних органах рослин. Складається з кількох шарів мертвих клітин, які просочені суберином – жироподібною речовиною. Має сочевички |
Вкриває багаторічні органи рослини: стебло, корені, кореневища, клубні, які зимують |
Забезпечує захист від висихання і механічного пошкодження, газообмін органів які вкриває |
|
Кірка |
Великий шар корку й інших відмерлих тканин |
Нижня частина стовбурів дерев |
Формується протягом тривалого часу. Захист від механічних пошкоджень, температурних коливань та газообмін органів, які вкриває |
|
3. Тип: основні тканини |
|||
|
Фотосинтезуюча (хлоренхима, асиміляційна) |
Живі клітини з хлоропластами |
Зелені частини рослин |
Фотосинтез. Утворення органічних молекул |
|
Запасаюча |
Тонкостінні живі клітини, які містять різні включення: зерна крохмалю, краплини жиру та ін. |
М’якоть плодів, луковиць, бульби, коренеплодів та ін. |
Накопичення органічних речовин |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Вентиляційна (вітроносна) |
Характерна наявність великого міжклітинного простору |
Водні та болотні рослини, корені видів, що поширені на ущільнених ґрунтах |
Забезпечує повітрям ті частини організму рослини, до яких його доступ утруднено |
|
4. Тип: провідні тканини |
|||
|
Ксилема |
1)провідні елементи з мертвих клітин(трахеїди і судини), якими рухаються речовини і 2)живі клітини основної тканини,які їх оточують |
Стебло, корінь, жилки лисів |
Висхідний транспорт води і мінеральних речовин |
|
Флоема |
1)ситоподібні трубки із живих клітин, 2)клітини-супутники |
Кірка стебла і кореню, жилки листів |
Низхідний транспорт органічних речовин |
|
5. Тип: механічна тканина |
|||
|
Коленхіма |
Живі клітини-волокна, мають дуже товсті стінки потовщені нерівномірно |
Кора молодих пагонів дводольних рослин |
Опорна функція рослини |
|
Склеренхіма |
Мертві клітини: 1)волокна - мають товсті стінки потовщені рівномірно; 2)кам’янисті клітини (склереїди) – округлі або паличкоподібні |
Волокна – у стеблі; склереїди – луска горіхів, кісточка вишні, сливи, абрикосу |
Волокна - опорна функція рослини. Склереїди - захист від механічних пошкоджень і передчасного проростання |
5.2 Будова й функції тваринних тканин.
Типи тваринних тканин: 1)епітеліальні, 2)м’язові, 3)нервові, 4)внутрішнього середовища.
Таблиця 2: Тканини тваринного організму
|
Види тканини |
Особливості будови |
Місце розташування |
Функції, що виконує |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
1. Тип: епітеліальна тканина |
|||
|
Одношаровий епітелій |
Складаються з плоских, кубічних, циліндричних або війчастих клітин, які розташовані в один шар. Міжклітинна речовина представлена базальним шаром на якому розташовані клітини епітелію |
Слизові оболонки внутрішніх органів |
Покривна, захисна, всмоктувальна |
|
Багатошаровий епітелій |
Складається з плоских, кубічних або циліндричних клітин, які розташовані в декілька шарів |
Покриви тіла |
Покривна, захисна |
|
Залозистий епітелій |
Складається з плоских, кубічних або циліндричних клітин |
Залози зовнішньої і внутрішньої секреції |
Секреторна, виділяють різні речовини |
|
2. Тип: м’язова тканина |
|||
|
Посмугована скелетна м’язова |
Складається з дуже довгих клітин (волокон), що розділені на сарком ери. Мають добре виражену поперечну смугастість |
Опорно-руховий апарат тіла і деякі внутрішні органи (язик) |
Скорочувальна |
|
Непосмугована (гладка) |
Складається з окремих веретеноподібних клітин, зібраних у пучок або пласти. Не має поперечної смугастості |
Мускулатура внутрішніх органів |
Скорочувальна |
|
Посмугована серцева м’язова |
Складається з клітин, які на кінцях розгалужуються і сполучаються одна з одною за допомогою особливих поверхневих паростків – вставочки дисків |
Серце |
Скорочувальна |
|
3. Тип: нервова тканина |
|||
|
Нейрони |
Нервові клітини,які здатні збуджуватися й передавати нервові імпульси |
Головний і спинний мозок, нервові вузли і волокна |
Регуляторна. Провідна й керівна |
|
Нейроглія |
Клітини нервової тканини, що забезпечують життєдіяльність нейронів |
Головний і спинний мозок, нервові вузли і волокна |
Регуляторна. Трофічна, захисна, секреторна |
|
4. Тип: тканини внутрішнього середовища |
|||
|
4.1 Сполучні |
|||
|
4.1.1Волокниста: |
|||
|
А)Пухка |
Велика кількість основної речовини, в якій містяться волокна та клітини кількох типів |
В багатьох органах, шар підшкірної клітковини |
Фагоцитоз, загоєння ран |
|
Б)Щільна |
Велика кількість щільно розташованих волокон і небагато основної речовини та клітин |
Дерма, окістя, сухожилки, зв’язки, прошарок між органами |
Опорно-захисна, запаслива |
|
4.1.2 Зі спец властивостями: |
|||
|
А)ембріональна |
Клітини зірчастої або веретеноподібної форми |
Зародок |
Дає початок клітинам усіх типів сполучних тканин |
|
Б)жирова |
Біла та бура жирова тканина |
Підшкірна жирова клітковина, прошарки між внутрішніми органами |
Запаслива, захисна, теплоізолююча |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
В)Ретикулярна |
Складається: 1)з волокон і клітин-фібропластів, які утворюють сітку, 2)стовбурових клітин |
Кровотворні органи, слизові оболонки кишечника, нирок та ін. |
Утворення клітин рідких тканин |
|
4.2 Скелетні |
|||
|
4.2.1Хрящова |
Складається з клітин (хондробластів), занурених в пружну основну речовину |
Скелет, органи дихання, вушні раковини |
Опорна, захисна |
|
4.2.2Кісткова |
Складається з клітин (остеобластів), занурених в звапнілу основну речовину |
Скелет |
Захисна, опорна, кровотворна |
|
4.3 Рідкі |
|||
|
4.3.1Кров і лімфа |
Рідка міжклітинна рідина (плазма), у якій розташовані окремі клітини |
Порожнини серцево-судинної системи |
Транспортна, захисна, дихальна, видільна |
6. Порядок проведення роботи
6.1 Завдання №1: Дослідити структурні компоненти рослинних тканин
6.1.1 Розгляньте за малого збільшення мікроскопа препарат корінця цибулі. Знайдіть зону поділу клітин. Розгляньте цю зону за великого збільшення мікроскопа й замалюйте побачену меристематичну тканину (рисунок 1).
6.1.2 Розгляньте за малого збільшення мікроскопа препарат стебла липи. Замалюйте побачені провідні тканини. Позначте на малюнку ксилему і флоему (рисунок 2 та рисунок 3).
6.1.3 Розгляньте за малого збільшення мікроскопа препарат епідерми листка соняшника. Зверніть увагу на продихи. Розгляньте за великого збільшення продих та клітини, які його оточують, і замалюйте їх. Зверніть увагу на звивисті стінки клітин (рисунок 4).
6.1.4 Розгляньте за малого збільшення мікроскопа зріз листка. Знайдіть основну тканину й розгляньте її за великого збільшення мікроскопа. Замалюйте її (рисунок 4).
6.1.5 Зробіть висновок, в якому вкажіть характерні риси різних типів тканин рослин.
6.2 Завдання №2: Дослідити структурні компоненти тваринних тканин.
6.2.1 Розгляньте за малого збільшення мікроскопа препарат циліндричного епітелію нирки. Знайдіть зрізані поперек ниркові канальні. Розгляньте за великого збільшення мікроскопа стінку одного канальця і замалюйте побачену епітеліальну тканину (рисунок 5).
6.2.2 Розгляньте за малого збільшення мікроскопа препарат сполучної тканини. Замалюйте побачену тканину. Позначте на малюнку клітини тканини й міжклітинну речовину (рисунок 6).
6.2.3 Розгляньте за малого збільшення мікроскопа препарат посмугованих м’язів язика. Зверніть увагу на різну орієнтацію окремих язикових м’язових волокон. Розгляньте за великого збільшення мікроскопа зрізане уздовж м’язове волокно й замалюйте його (рисунок 7)
Рисунок 7: Схема видів м’язової тканини
А - посмугована скелетна м’язова; Б - посмугована серцева м’язова; В - непосмугована (гладка)
6.2.4 Розгляньте за малого збільшення мікроскопа препарат спинного мозку. Знайдіть сіру речовину й розгляньте її за великого збільшення мікроскопа. Знайдіть у сірій речовині нервові клітини й замалюйте їх (рисунок 8)
6.2.5 Зробіть висновок, у якому вкажіть характерні риси різних типів тканин тварин.
7. Зміст звіту.
7.1. Тема, мета роботи.
7.2. Опис виконання завдання 6.1.
7.3. Рисунки різних тканин рослини.
7.4. Опис виконання завдання 6.2.
7.5. Рисунки різних тканин тварин.
7.6. Висновки про проведену роботу.
8. Контрольні питання.
8.1 Що таке «тканина»?
8.2 Характеристика твірних тканин рослини?
8.3 Характеристика покривних тканин рослини?
8.4 Характеристика основних тканин рослини?
8.5 Характеристика провідних тканин рослини?
8.6 Характеристика механічних тканин рослини?
8.7 Характеристика епітеліальних тканин тварини?
8.8 Характеристика м’язових тканин тварини?
8.9 Характеристика нервових тканин тварини?
8.10 Характеристика тканин внутрішнього середовища тварини?
9. Використані літературні джерела
|
1. |
Батуєв О.С., Гуленкова М.А., Єленевський А.Г. та ін. Біологія: Великий довідник для школярів та абітурієнтів. – Тернопіль: Навчальна книга – Богдан, - 2001. – 576с.: іл. – (Шкільна бібліотека “Богдан”. Великі довідники для школярів та абітурієнтів). |
|
2. |
Дмитрієв Ю.В., Тагліна О.В.: Біологія. 10 клас: Розробки уроків. – Х.: Веста: Видавництво «Ранок», 2007. – 176 с. – (Майстер-клас) |
|
3. |
Кучеренко М.Є., Вервес Ю.Г., Балан П.Г., Войціцький. Загальна біологія: Підруч. для 10 кл. загальноосвіт. навч. закладів. 2-ге вид. доопр. – К.: Ґенеза, 2005. – 160 с.: іл.. |
|
4. |
Полянский Ю.И., Браун А.Д., Верзилин Н.М. и др.; Общая биология: Учеб. для 10-11 кл. сред. шк. – 19-е изд., перераб. – М.: Просвещение, 1989г. – 287 с.: ил. |
|
5. |
Ростовцева Л.П., Запорожець Н.В. Зошит для лабораторних, практичних і самостійних робіт з біології. 10 клас (російською мовою). – Х.: Веста: Видавництво «Ранок», 2003. – 88 с. |
Лабораторна робота №7
1. Тема роботи: “Будова статевих клітин. Форми розмноження організмів”
2. Мета роботи: 2.1 Закріпити знання про нестатеве та статеве розмноження.
2.2 Ознайомитися з особливостями будови статевих клітин ссавців.
3. Обладнання і матеріали: 3.1 Світлові мікроскопи, предметні й накривні скельця, крапельниці, водяна бовтанка пивних дріжджів, міцелій цвілевого гриба мукора, постійні препарати сперматозоїдів, яйцеклітин і яєчника ссавців (морської свинки, миші тощо), мікрофотографії сперматозоїдів і яйцеклітин.
4. Завдання: 4.1. Розглянути, дослідити нестатеве розмноження способом брунькування, замалювати його.
4.2 Розглянути, дослідити нестатеве розмноження способом утворення спор, замалювати його.
4.3 Розглянути, дослідити статеві клітини, замалювати їх.
5. Короткі теоретичні відомості:
5.1.Типи розмноження організмів
Розмноження – процес відтворення організмом собі подібних особин; одна з основних властивостей організмів,що забезпечує неперервність і спадкоємність життя.
Завдяки розмноженню забезпечується безперервність поколінь організмів різних видів. Унаслідок розмноження батьківські особини передають нащадкам певну спадкову інформацію. В одних випадках спадкова інформація передається майже повністю і особини дочірнього є точною генетичною копією батьків. Це зокрема, спостерігається при нестатевому і вегетативному розмноженні чи партеногенезі. В інших випадках ( при статевому розмноженні ) нащадки певним чином відрізняються від батьків за набором спадкової інформації,що зумовлює мінливість виду.
5.2.Нестатеве розмноження
Нестатеве розмноження – тип розмноження організмів без участі статевих клітин,відбувається за допомогою окремих нестатевих клітин або за рахунок утворення спор.
Нестатеве розмноження спостерігається в одноклітинних і деяких багатоклітинних організмах (водорості,гриби,вищі спорові).
Способи нестатевого розмноження.
1.Поділ навпіл нестатевих клітин.(найпростіші тварини)
2.Множинний поділ нестатевих клітин.( малярійний плазмодій)
3.Брунькування нестатевих клітин.(кишковопорожнинні тварини)
4.Утворення спор.(тварини споровики, нижчі рослини-водорості, лишайники, гриби)
1.У разі поділу клітин навпіл утворюється дві дочірні клітини,удвічі дрібніші за материнську. При цьому органели материнської клітини більш-менш рівномірно розподіляються між ними. Якщо ж певна органела наявна в материнській клітині в однині, то вона потрапляє в одну з дочірніх клітин,а в іншій формується заново.
2.Під час множинного поділу спочатку багаторазово діляться ядро материнської клітини. Завдяки чому вона стає багатоядерною, а вже потім ділиться її цитоплазма й утворюється відповідна кількість дочірніх клітин. Приклад – малярійний плазмодій.
3.Клітини певних організмів(наприклад дріжджів,деяких інфузорій) можуть розмножуватися брунькуванням: при цьому від більшої клітини (материнської) відокремлюється менша (дочірня).
4.Розмноження спорами відомо у багатьох еукаріотів: грибів ,водоростей, мохів, хвощів, плаунів, папоротників. Їхні спори – це окремі спеціалізовані клітини ,оточені, зазвичай захисними оболонками. Вони емігрують для розмноження і розповсюдження організмів.
5.3.Вегетативне розмноження
Вегетативне розмноження – утворення нового організму з частини батьківської особини. На відміну від нестатевого, здійснюється багатоклітинними частинами, які відокремлюються від материнського організму.
Способи вегетативного розмноження.
1.Фрагментація (багатоклітинні водорості, гриби, лишайники, багатощетинкові та кільчасті черви)
2.Вегетативними органами,їхніми частинами або видозмінами (кореневищами, стебловими бульбами, цибулинами, вусами, виводковими бруньками)
3.Брунькуванням (поліпи,кишковопорожнинні деякі кільчасті черви)
4.Невпорядкований поділ(безхребетні тварини:губки кишковопорожнинні, кільчасті черви)
5.Впорядкований поділ (морські зірки,поліпи, кишковопорожнинні)
Фрагментація – це відокремлення певних багатоклітинних частин організму з яких потім відтворюється цілий організм.
Вегетативними органами - їхніми частинами або видозмінами кореневищами, стебловими бульбами, цибулинами.
Брунькування – на материнському організмі утворюється брунька – виріст, з якого розвивається нова особина й відділяючись, перетворюється на самостійний організм (тварини: поліпи,кишковопорожнинні деякі кільчасті черви;
рослини: каланхое та інші рослини пустель)
Коли ж бруньки залишаються на все життя зв’язаними з материнським організмом, виникають колонії (губки, коралові рифи).
Невпорядкований поділ - кількість і розмір частин на які розкладується організм непостійні.
Впорядкований поділ – кількість і розміри фрагментів,що утворилися,більш-менш постійні.
5.4.Поліембріонія і партеногенез
Поліембріонія - (від грец поліс-численний і ембріон)- процес розвитку кількох зародків з однієї заплідненої яйцеклітини.
При поліембріонії з однієї яйцеклітини народжується декілька організмів – близнят, які мають ідентичний між собою набір спадкової інформації. Поліембріонія поширена серед тварин (кільчасті черви,іноді у членистоногих, риб, птахів і ссавців), як постійне явище серед деяких комах (їздці) і ссавці (броненосці). Трапляється поліембріонія і у рослин (тюльпани,лілія, латаття,суниці тощо).
Партеногенез – (від грец. Партенос дівчина і генезис- походження) – розвиток нового організму з незаплідненої яйцеклітини.
За партеногенезу дочірні організми мають ідентичний з материнським набір спадкової інформації.
Є організми, в яких партеногенез – єдиний спосіб розмноження(деякі комахи-паличники, дибки).
Є організми, у яких чергуються покоління, які розмножуються статевим способом і партеногенетично (попелиці, ящірки).
Партеногенез займає ніби проміжне положення між нестатевим і статевим способами розмноження.
З одного боку, новий організм розвивається зі спеціалізованої статевої клітини – яйцеклітини, з іншого - розвитку дочірньої особи не передує запліднення.
Біологічне значення нестатевого, вегетативного розмноження, поліембріонії та партеногенезу
1. Ці типи розмноження у деяких організмів є єдиними способами розмноження.
2. У видів здатних до статевого розмноження, переліченими способами розмножуються особини ізольовані від інших.
3. Види з короткими життєвими циклами завдяки цим типам розмноження за короткий проміжок часу можуть значно збільшувати свою чисельність.
4. Завдяки цим типам розмноження отримані нащадки за набором спадкової інформації здебільшого є точними копіями батьків. Людина використовує цю особливість при розмноженні культурних рослин, підтримуючі з покоління в покоління властивості певних сортів.
5.5.Статеве розмноження.
Статевий процес – це поєднання в одній клітині спадкового матеріалу двох різних клітин.
Способи статевого розмноження: 1)Кон’югація; 2)Копуляція
Кон’югація (від лат. кон’югатіо – сполучення) спільна назва кількох форм статевого процесу відомих у деяких груп організмів.
Наприклад: деякі зелені, діатомові водорості, гриби,інфузорії.
Біологічне значення кон’югації
Полягає в обміні спадковим матеріалом між різними особинами. Це сприяє спадковій мінливості ,яка підвищує стійкість популяції організмів до умов довкілля, що змінюються.
Копуляція (від лат. копулятіо - сполучення) – це процес злиття двох статевих клітин (гамет).
Статеві клітини можуть бути однаковими, як наприклад у водоростей-хламідомонад або ж відрізнятися за формо, розмірами і особливостями будови . Приклад: Вищі рослини хордові тварини тощо.
Гамета (грец. гамете- жінка,гаметес- чоловік) – статева клітина з одинарним (гаплоїдним) набором хромосом.
Під час злиття жіночіх та чоловічих статевих клітин утворюється зародок, в якому відновлюється характерний для організмів данного виду набір хромосом,забеспечують передачу ознак від батьків до нащадків.
Гаплоїд (гр. гаплос – одиночний + ейдос - вид) клітина або особина з одинарним набором непарних хромосом, який утворюється в результаті редукційного поділу.
Види статевих клітин
1)Яйцеклітини, 2)Сперматозоїди (у тварин), 3)Спермії (у рослин).
Яйцеклітина – жіноча статева клітка, що розвивається в жіночих статевих органах:
у квіткових рослин, наприклад у зародкових мішках насінних зачатків, у папоротеподібних – в архегоніях, що утворюються на заростках (жіночому гаметофіті), у тварин - у яєчниках.
Сперматозоїди (від грец. сперма-насіння, zoon - жива істота і eidos - вигляд) – зріла чоловіча статева клітина (гамета) тваринних і багатьох рослинних організмів.
Сперматозоїд несе половинний набір хромосом. Сперматозоїд розвивається у звивистих канальцях сім’яника і входить до складу сперми.
6. Порядок проведення роботи
6.1 Завдання №1: Дослідити нестатеве розмноження способом брунькування, замалювати його.
6.1.1 Підготуйте мікроскоп до роботи.
6.1.2 Приготуйте мікропрепарат дріжджів. Для цього нанесіть краплину бовтанки пивних дріжджів на предметне скло і накрийте її накривним скельцем.
6.1.3 При малому збільшенні мікроскопа знайти клітини дріжджів. При великому збільшенні знайти клітини, що брунькуються: на одному з їхніх полюсів помітне невелике випинання – бруньку, яка містить ядро. Порівняйте побачене з схематичним рисунком (рисунок 1).
6.1.4 Замалюйте різноманітні клітини, підпишіть рисунок і зробіть позначення.
6.1.5 Зробіть висновок про те, як розмножуються пивні дріжджі.
6.3 Завдання №3: Дослідити мікропрепарат сперматозоїду ссавців, замалювати його.
6.3.1 Розгляньте постійний мікропрепарат сперматозоїдів ссавця за малого і великого збільшення мікроскопу
6.3.2 Знайдіть у сперматозоїдів головку, шийку хвостик, акросому; зверніть увагу на їх розміри. Порівняйте побачене з схемою (рисунок 3).
6.3.3 Нарисуйте схематичну будову сперматозоїда ссавця, підпишіть рисунок, позначте головку, шийку хвостик, акросому, ядро, центріоль, мітохондрії.
6.3.4 Зробіть висновок, у якому вкажіть характерні риси сперматозоїдів тварин.
6.4 Завдання №4: Дослідити мікропрепарат яєчника ссавців, замалювати його.
6.4.1 Розгляньте постійний мікропрепарат яєчника ссавця за великого збільшення мікроскопу
6.4.2 Знайдіть дозріваючу яйцеклітину (велику кулясту клітину, оточену оболонкою з маленьких клітин). Порівняйте побачене з мікрофотографією і схемою (рисунок 4).
6.4.3 Нарисуйте побачене, підпишіть рисунок і позначте на рисунку ядро, цитоплазму, оболонки.
6.4.4 Зробіть висновок, у якому вкажіть особливості будови яйцеклітини тварин, з чим вони пов’язані.
8. Контрольні питання.
8.1 Що таке «розмноження»?
8.2 Характеристика різних способів нестатевого розмноження?
8.3 Характеристика різних способів вегетативного розмноження?
8.4 Характеристика способів статевого розмноження?
8.5 Характеристика поліембріонії та партеногенезу?
9. Використані літературні джерела
|
1. |
Батуєв О.С., Гуленкова М.А., Єленевський А.Г. та ін. Біологія: Великий довідник для школярів та абітурієнтів. – Тернопіль: Навчальна книга – Богдан, - 2001. – 576с.: іл. – (Шкільна бібліотека “Богдан”. Великі довідники для школярів та абітурієнтів). |
|
2. |
Дмитрієв Ю.В., Тагліна О.В.: Біологія. 10 клас: Розробки уроків. – Х.: Веста: Видавництво «Ранок», 2007. – 176 с. – (Майстер-клас) |
|
3. |
Кучеренко М.Є., Вервес Ю.Г., Балан П.Г., Войціцький. Загальна біологія: Підруч. для 10 кл. загальноосвіт. навч. закладів. 2-ге вид. доопр. – К.: Ґенеза, 2005. – 160 с.: іл.. |
|
4. |
Полянский Ю.И., Браун А.Д., Верзилин Н.М. и др.; Общая биология: Учеб. для 10-11 кл. сред. шк. – 19-е изд., перераб. – М.: Просвещение, 1989г. – 287 с.: ил. |
|
5. |
Ростовцева Л.П., Запорожець Н.В. Зошит для лабораторних, практичних і самостійних робіт з біології. 10 клас (російською мовою). – Х.: Веста: Видавництво «Ранок», 2003. – 88 с. |
Лабораторна робота №8
1. Тема роботи: “Спостереження нормальних та мутантних форм дрозофіл, їх порівняння”
2. Мета роботи: 2.1 Навчитися визначати нормальні і мутантні форми дрозофіл, описувати їх, розпізнавати мутації.
3. Обладнання і матеріали: 3.1 Світлові мікроскопи, постійні препарати нормальних (диких) і мутантних форм дрозофіл.
4. Завдання: 4.1. Розглянути нормальні форми дрозофіли.
4.2 Розглянути мутантні форми дрозофіли.
4.3 Розглянути, дослідити статеві клітини, замалювати їх.
5. Короткі теоретичні відомості:
Спадкова мутаційна мінливість
Мутаційна мінливість (від лат. мутатіо - зміна) – це спадкові зміни, які виникають у генетичному матеріалі організму.
Основи вчення про мутацію заклав голландський вчений, ботанік, генетик Хуго де Фріз (1848 - 1935)
Мутації – нові стійкі зміни в генотипі.
Мутації – стійкі зміни генотипу, які виникають раптово і призводять до зміни тих чи інших спадкових ознак організму.
Характеристика мутації:
1.Змінюють генотип і успадковуються
2.Мають стрибкоподібний та індивідуальний характер. Виникають у окремих особин у популяції.
3.Неадекватні до умов середовища і є нейтральними, корисними чи шкідливими.
4.Можуть призвести до утворення нових ознак, популяцій або загибелі організму.
В основі будь-яких мутацій лежить поява нових типів білків.
Мутації, зазвичай, рецесивні, тому що домінантні виявляються відразу ж і легко „відкидаються” добором.
Класифікація мутацій
1. Класифікація мутацій за впливом на життєдіяльність організмів:
|
1)корисні |
2)шкідливі |
3)нейтральні |
Корисні мутації – допомагають організму краще пристосовуватися до умов існування, що змінились. Трапляються рідко.
Шкідливі мутації поділяються на: летальні і сублетальні
Шкідливих мутацій більшість.
Летальні мутації проявляються у фенотипі, спричиняють загибель організмів ще до моменту народження.
Сублетальні мутації – знижують життєздатність особини, призводять до загибелі їхньої частини (від 10 до 50%)
Нейтральні мутації(від лат. нейтраліс-той що нікому не належить) – у звичайних для організмів умовах існування на їхню життєдіяльність не впливають.
2. Класифікація мутацій за характером змін генетичного апарату
|
1.Геномні мутації |
2.Хромосомні мутації |
3.Генні мутації |
Геномні мутації – кратне збільшення або зменшення кількості хромосомних наборів.
Поліплоїдія (від грец. поліплох – багаторазовий і ейдос - вид) – збільшення кількості хромосомних наборів. Частіше спостерігається у рослин.
Хромосомні мутації – зміна кількості окремих гомологічних хромосом або їхньої будови.
Підвиди хромосомних мутацій:
а)делеція – втрата ділянки хромосом;
б)транслокація – перенесення частини хромосом на іншу негомологічну хромосому, як результат – зміна групи зчеплення генів;
в)інверсія – обертання ділянки хромосом на 180 градусів;
г)дуплікація – подвоєння генів у певній ділянці хромосоми.
Зміни кількості окремих гомологічних хромосом порівняно з нормальною значно впливає на фенотип мутантних організмів.
Приклади: 1) 45 хромосом 44 аутосоми (А) + Х Хромосоми – жіночій організм зі значними порушеннями будови та життєвих функцій; 2) 47 хромосом (поява 3 Y хромосом в 21 парі) – хвороба Дауна.
Генні мутації – зміна нуклеотидів в одному гені в молекулі ДНК, що призводить до утворення аномального гена, а отже, аномальної структури білка і розвитку аномальної ознаки.
Генна мутація – це результат „помилки” при реплікації ДНК.
Мутагенні фактори
Мутагенні фактори – це фактори здатні спричинити мутацію.
Класифікація мутагенних факторів за походженням:
|
1.Фізичний |
2.Хімічний |
3.Біологічний |
Фізичні мутагенні фактори: випромінювання – іонізуюче випромінювання (гама промені, рентгенівські промені, протони, нейтрони) та ультрафіолетове випромінювання; підвищена температура.
Хімічні мутагенні фактори: різні хімічні сполуки, речовини, які викликають точкові мутації – генні мутації (алкіліруючі сполуки, аналоги азотистих основ нуклеїнових кислот, акридинові барвники, азотиста кислота, деякі алкалоїди, формальдегід, перекис водню, деякі органічні перекиси).
Біологічні мутагенні фактори: віруси (їх ДНК та РНК).
Нормальні та мутантні форми дрозофіл
Найбільш зручним об’єктом для вивчення мутацій є муха дрозофіла, з таких причин: 1) її життєвий цикл від яйця до дорослої особини за температури повітря + 25°С продовжується всього 10 діб, а при + 15 °С – 18 діб; 2) дрозофіла дуже невибаглива, має багато рас; 3) клітини її тіла мають всього чотири пари хромосом.
Нормальна дика раса мухи має наступні ознаки: сіре тіло, нормальні крила й червоні очі. Така муха широко розповсюджена в природі, живиться соком фруктових дерев.
Мутантні форми дрозофіл в природі не зустрічаються, їх розводять в лабораторіях. Вони можуть мати темне, чорне, жовте тіло; зачаткові, загнуті, оленерогі, плосковидні крила; зустрічаються безкрилі форми; очі різноманітного кольору – від бордо до білого.
6. Порядок проведення роботи
6.1 Завдання №1: Розглянути нормальні форми дрозофіли.
6.1.1 Підготуйте мікроскоп до роботи.
6.1.2 При малому збільшенні мікроскопа розглянути препарати нормальних дрозофіл.
6.1.3 Зверніть увагу на забарвлення тіла мух; наявність, форму і розміри крил; форму і забарвлення очей.
6.1.4 Порівняйте побачене з рисунком 1.
Нормальні ознаки дрозофіли: сіре тіло, червоні очі, сформовані крила.
6.1.5 Спробуйте відрізнити самця від самки у нормальних дрозофіл, використовуючи мікропрепарат нормальної форми дрозофіли та рисунок 1.
Відмінності між самцем і самкою у нормальних дрозофіл: у самця більш округлий кінець черевця, у самки – трохи загострений; у самця черевце на кінчику чорне; самки зазвичай крупніші за самців.
6.1.6 Запишіть результати спостережень в таблицю 1.
6.2 Завдання №2: Розглянути мутантні форми дрозофіл.
6.2.1 Підготуйте мікроскоп до роботи.
6.2.2 При малому збільшенні мікроскопа розглянути препарати мутантних форм дрозофіл.
6.2.3 Зверніть увагу на забарвлення тіла мух; наявність, форму і розміри крил; форму і забарвлення очей.
6.2.4 Порівняйте побачене з рисунком 2.
6.2.5 Запишіть результати спостережень в таблицю 1.
6.3 Зробіть висновок.
6.3.1 Поясніть можливі причини відмінностей між дослідженими об’єктами.
6.3.2 Зробіть висновок стосовно ролі мутацій в природі.
Таблиця 1: Ознаки нормальної і мутантної форм дрозофіли
|
Ознака |
Нормальна форма |
Мутантна форма |
|
1 |
2 |
3 |
|
1. Очі (форма, колір) |
||
|
2. Крила (наявність чи відсутність, довжина, форма) |
||
|
3. Тіло (колір) |
8. Контрольні питання.
8.1 Що таке «мутаційна мінливість»?
8.2 Що таке «мутації»?
8.3 Типи мутаційної мінливості за характером зміни генетичного апарату?
8.4 Типи мутаційної мінливості за впливом на життєдіяльність організмів?
8.5 Що таке «мутагенні фактори»? Їх класифікація за походженням?
8.6 Чи згодні Ви з тим твердженням, що найбільш зручний об’єкт для вивчення мутацій це муха дрозофіла? Відповідь обґрунтуйте.
8.7 Хто засновник вчення про мутації?
9. Використані літературні джерела
|
1. |
Батуєв О.С., Гуленкова М.А., Єленевський А.Г. та ін. Біологія: Великий довідник для школярів та абітурієнтів. – Тернопіль: Навчальна книга – Богдан, - 2001. – 576с.: іл. – (Шкільна бібліотека “Богдан”. Великі довідники для школярів та абітурієнтів). |
|
2. |
Вихренко А.С., Вихренко Т.О. Зошит з біології учня 11 класу (російською мовою). – 3-тє видання, перероб. і доп. – К.: «Школяр», 2002. – 112с. |
|
3. |
Котик Т.С., Тагліна О.В. Біологія. 11 клас: Робочий зошит (російською мовою). – Х.: «Веста»: Вид-во «Ранок», 2008. – 88с. + Додаток: Біологія. 11 клас. Зошит для лабораторних та практичних робіт (16с.). |
|
4. |
Кучеренко М.Є., Вервес Ю.Г., Балан П.Г., Войціцький. Загальна біологія: Підруч. для 11 кл. загальноосвіт. навч. закладів. 2-ге вид. – К.: Ґенеза, 2006. – 272 с.: іл. |
|
5. |
Полянский Ю.И., Браун А.Д., Верзилин Н.М. и др.; Общая биология: Учеб. для 10-11 кл. сред. шк. – 19-е изд., перераб. – М.: Просвещение, 1989г. – 287 с.: ил. |
|
6. |
Ростовцева Л.П., Запорожець Н.В. Зошит для лабораторних, практичних і самостійних робіт з біології. 11 клас (російською мовою). – Х.: Веста: Видавництво «Ранок», 2003. – 88 с. |
|
7. |
Тагліна О.В.: Біологія. 11 клас: Розробки уроків. – Х.: Веста: Видавництво «Ранок», 2007. – 288 с. + Додаток (16 с.). – (Майстер-клас) |
Лабораторна робота № 9
Тема: “Вивчення мінливості. Побудова варіаційної кривої листя
рослин”
Мета: Ознайомитись з закономірностями модифікаційної мінливості.
Ознайомитись з методикою побудови варіаційного ряду та варіаційної кривої.
Обладнання і матеріали: Листя рослини, лінійка.
Короткі теоретичні відомості
Мінливість – здатність живих організмів набувати нових ознак і їхніх станів у процесі індивідуального розвитку. Розрізняють спадкову і не спадкову (модифікаційну) мінливість.
Модифікаційна мінливість (від лат. модус – міра, вид та фаціо – роблю) – це зміни ознак організму (його фенотипу) спричинені змінами умов середовища життя і не пов’язані зі змінами генотипу.
Модифікації не зачіпляють генотип і не передаються по спадку. Спектр модифікаційної мінливості визначається нормою реакції.
Норма реакції – межі модифікаційної мінливості ознак зумовлені генотипом організму.
Зміну ознак у групі організмів можна описати з допомогою варіаційного ряду та варіаційної кривої.
Варіаційний ряд (від лат. варіатіо – зміна) – це ряд послідовних кількісних значень мінливості ознак в межах норми реакції від найменшого до найбільшого розміру.
Варіаційна крива – це графічне відображення мінливості ознаки, яке зображує як розмах варіацій, так і частоту зустрічальності окремих варіант.
Порядок проведення роботи
1 Огляньте декілька, листків одного виду рослин, зверніть увагу, що не всі листки мають однакову довжину.
2 Заміряйте лінійкою довжину листової пластинки (без черешка) кожного листка в запропонованому наборі . Замір робіть з точністю 0,5см.
Запишіть дані вимірювання.
Наприклад: якщо фактична довжина листка 5,3см або 5,4см – округляйте до 5,5см; якщо фактична довжина 5,1см або 5,2см – округляйте до 5,0см.
Приклад вимірювань:
3,5см – 1 1 1 1 1 1 1 1 = 8шт.,
4,0см – 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 = 15шт.,
2,5см – 1 1 1 1 1 = 5шт.,
1,0см – 1 1 1 = 3шт.,
5,5см – 1 1 1 1 = 4шт.
3 Визначте кількість листя кожної варіанти (довжини). Результати занесіть в таблицю 1.
Зауваження. Попередні результати вимірювання треба робити на чернетках так, як показано в наведеному прикладі (пункт 6.2). Тільки після цього з чернеток переносити розміри листків та їхню кількість в таблицю 1. Спочатку в першу строчку таблиці 1 занести данні по найменшому листочку, потім дані по наступному за розміром листочку і так далі. Передостанню строчку в таблиці 1 повинні займати дані по найбільшому за розміром листочку. В останню строчку («Всього») заносять підсумкові дані (n = … та ( х Р))
Таблиця 1: Зводні дані по варіаційному ряду стосовно довжини листя
|
№ варіанти |
Розмір листя, (см.) |
Кількість листя, Р (шт.) |
( х Р) |
|
1 |
2 |
3 |
|
|
1 |
|||
|
2... |
|||
|
… |
|||
|
…5 |
|||
|
Всього: |
n = |
( х Р) |
4 Визначте норму реакції для даної ознаки (довжини листя), стосовно наданого матеріалу (сухих листочків).
В наведеному прикладі (дивись пункт 2): 1,0см. – мінімальне граничне значення ознаки; 5,5см – максимальне граничне значення ознаки. Тобто, норма реакції за довжиною листя складатиме: мін.-1,0см – макс.-5,5см.
5 Визначте середню величину ознаки (довжини листа) за формулою (1)
,
де: ∑ – знак суми;
Р – кількість листів даної варіанти – довжини
(частота зустрічі варіанти), (шт.);
n – загальна кількість об’єктів в ряду, (шт.);
– довжина листа даної варіанти, (см.).
В наведеному прикладі (дивись пункт 6.2) середня величина ознаки дорівнює:
М = ((1 х 3) + (2,5 х 5)+(3,5 х 8) + (4 х 15) + (5,5 х 4)) / 35 =
= (3 + 12,5 + 28 + 60 + 22) / 35 = 125,5 / 35 = 3,5857142 ~ 3,59 см.
6 За даними таблиці 1 побудуйте варіаційну криву розміру листя. Для цього на координатній площі по горизонталі (вісь Х) відкладіть розміри листя, по вертикалі (вісь У) - кількість, яка відповідає частоті появи.
В наведеному прикладі (дивись пункт 2) графік варіаційної кривої розміру листя матиме наступний вигляд:
Рисунок 1: Графік варіаційної кривої розміру листя.
7 Зробіть висновок про характер виявленої вами мінливості та значення модифікаційної мінливості.
8 Скласти звіт про проведену роботу.
Зміст звіту
1 Тема, мета роботи.
2 Таблиця 1: Зводні дані по варіаційному ряду стосовно довжини листя.
3 Норма реакції для даної ознаки (довжини листя).
4 Середня величина ознаки (довжини листа) за формулою.
5 Варіаційна крива розміру листя.
6 Висновок про проведену роботу.
Контрольні запитання.
1 Що таке «мінливість»?
2 Що таке «модифікаційна мінливість»?
3 Що таке «норма реакції»?
4 Що таке «варіаційний ряд»?
5 Що таке «варіаційна крива»?
9. Використані літературні джерела
|
1. |
Батуєв О.С., Гуленкова М.А., Єленевський А.Г. та ін. Біологія: Великий довідник для школярів та абітурієнтів. – Тернопіль: Навчальна книга – Богдан, - 2001. – 576с.: іл. – (Шкільна бібліотека “Богдан”. Великі довідники для школярів та абітурієнтів). |
|
2. |
Кучеренко М.Є., Вервес Ю.Г., Балан П.Г., Войціцький. Загальна біологія: Підруч. для 11 кл. загальноосвіт. навч. закладів. 2-ге вид. – К.: Ґенеза, 2006. – 272 с.: іл. |
|
3. |
Полянский Ю.И., Браун А.Д., Верзилин Н.М. и др.; Общая биология: Учеб. для 10-11 кл. сред. шк. – 19-е изд., перераб. – М.: Просвещение, 1989г. – 287 с.: ил. |
|
4. |
Ростовцева Л.П., Запорожець Н.В. Зошит для лабораторних, практичних і самостійних робіт з біології. 11 клас (російською мовою). – Х.: Веста: Видавництво «Ранок», 2003. – 88 с. |
|
5. |
Тагліна О.В.: Біологія. 11 клас: Розробки уроків. – Х.: Веста: Видавництво «Ранок», 2007. – 288 с. + Додаток (16 с.). – (Майстер-клас) |
Практична робота №1
1. Тема роботи: “Розвязання елементарних вправ з молекулярної біології”
2. Мета роботи: 2.1 Закріпипти вміння розв’язувати елементарні вправи з транскрипції та реплікації.
3. Обладнання: 3.1 Кілька варіантів завдань із послідовностями нуклеотидів для транскрипції та реплікації.
3.2 Зошит, підручник.
4. Завдання: 4.1. Записати яка послідовність нуклеотидів утвориться в результаті реплікації ДНК.
4.2 Записати яка послідовність нуклеотидів утвориться в і-РНК в результаті транскрипції ДНК.
5. Короткі теоретичні відомості:
5.1 Нуклеїнові кислоти
Нуклеїнові кислоти (від лат. нуклеус - ядро) – це біополімери, мономерами яких є нуклеотиди.
Нуклеінові кислоти вперше було виявлено в ядрі клітин,звідки й походить назва цих сполук.
Нуклеотид – це хімічне сполучення залишків трьох речовин:
1)Залишку азотистої (нітратної) основи
2)Залишку вуглеводу та вуглецевого моносахариди (пентози)
3)Залишку фосфатної кислоти
Слід зазначити,що нуклеотиди відрізняються тільки за вуглеводом та азотистою основою.
Що стосується вуглеводу, залежно від виду пентози, що входить до складу нуклеотиду, розрізняють два типи нуклеїнових кислот:
1.Дезоксирибонуклеїнову кислту (ДНК) – до її складу входить залишок дезоксирибози
2.Рибонуклеїнову кислоту (РНК) – до її складу входить залишок рибози.
Тепер розберемося з азотистими основами.
Кожен нуклеотид містить якусь одну азотисту основу. Всього є 4 азотистих основи,які можуть входити до складу нуклеотиду:
|
1.Аденін (А) |
3. Цитозин (Ц) |
|
2. Гуанін (Г) |
4. Тимін (Т) – тільки у ДНК або Урацил (У) – тільки у РНК. |
Таким чином до складу молекул ДНК та РНК входить по 4 типи нуклеотидів які відрізняються за типом нітратної основи.
Нуклеотиди об’єднуються в полімерні ланцюги шляхом утворення зв’язків між фосфатною групою одного нуклеотида та гідроксильною групою іншого нуклеотиду .Це міцний ковалентний зв’язок.
Нуклеїновим кислотам, як і білкам, притаманна первинна структура – певна послідовність розташування нуклеотидів , а також складніша вторинна і третинна структура.
ДНК
Молекула ДНК – це подвійний нерозгалуджений лінійний полімер,яких має вигляд правозакрученної спіралі.
ДНК міститься :
|
1) у хромосомах ядра, |
4) прокаріотах, |
|
2) мітохондріях, |
5) вірусах. |
Стуктура ДНК
Правило Чаргаффа:1)Кількість аденових залишків у будь-якій молекулі ДНК дорівнює числу тиаміну (А=Т),а кількісь гуанінових дорівнює числу цитозинових (Г=Ц)
2)Сума адеїнових і гуанінових залишків дорівнює сумі тимінових і цитозинових (А+Г=Т+Ц)
Вчені Джеймс Уотсон та Френсіс Крик запропонували модель просторової структури ДНК:
молекула ДНК складається з двох ланцюгів нуклеотидів , які з’єдннуються між собою за допомогою водневих зв’язків.
Рисунок 1: Схема ділянки подвійної спіралі ДНК
Правило комплектності (від лат. комплементум - доповнення) – це чітка відповідність нуклеотидів у двох ланцюгах ДНК:залишок аденіну (А) зажди сполучається з залишком тиміну (Т) (між ними виникає два водневі зв’язки), залишок гуаніну (Г) – сполучається із залишком цитозину (Ц) (між ними виникає три водневі зв’язки).
Функції ДНК
|
1) зберігання , |
3) реалізації, |
|
2) передача, |
4) зміна спадкової інформації. |
Реплікація (від пізделат. replicato – повторення), або самоподвоєння – це подвоєння молекул ДНК за участі спеціальних ферментів, за принципом комплементарності.
У ході реплікації спеціальні білки-ферменти розплітають ДНК на одинарні нитки. Після цього ферменти на кожній з ниток добудовують її дзеркальну копію, розміщуючи тимін навпроти аденіну, а гуанін – навпроти цитозину. Таким чином організм отримує дві однакові копії ДНК, які можна розподілити між дочірніми клітинами після поділу материнської клітини.
Транскрипція (від лат. Транскриптіо – переписування) – це біосинтез молекули і-РНК який здійснюється в хромосомах на одному з ланцюгів молекули ДНК за принципом комплементарності.
Процес транскрипції відрізняється тим, що в цьому випадку розплітається лише невелика ділянка подвійної нитки ДНК і копія синтезується лише на одній з її половин. До того ж у цьому випадку відбувається синтез не ДНК, а РНК.
РНК
Молекула РНК – це одноланцюговий полімер яких міститься у всіх живих організмах.
РНК має модібну до ДНК будову , але
1)Складається лише з одного ланцюга
2)В її нуклеотидах замість азостистої основи тиміну (Т) присутній Урицил (У)
3)В якості залишку вуглеводу замість дезоксірибози – присутня рибоза.
Відомо три типи РНК які відрізняються структурою та функціями:
|
1)Інформаційна (і-РНК) |
3)Рибосомна (рРНК) |
2)Транспортна (т РНК) |
Інформаційна іРНК – передає інфорцію про структуру білка від ДНК на рибосоми міститься в ядрі та цитоплазмі.
Транспортна тРНК – переносить амінокислоти до місця синтезу білка на рибосоми, міститься у цитоплазмі.
Рибосомна рРНК – будує тіло рибосоми, міститься у рибосомах.
6. Порядок проведення роботи:
6.1 Завдання №1: Записати яка послідовність нуклеотидів утвориться в результаті реплікації ДНК.
6.1.1 Розгляньте послідовність нуклеотидів, надану вам для проведення реплікації. Запишіть, яка послідовність нуклеотидів утвориться на цьому ланцюгу, враховуючи, що під час реплікації ДНК навпроти аденіну (А) стає тимін (Т), напроти тиміну (Т) – аденін (А), навпроти гуаніну (Г) – цитозин (Ц), а напроти цитозину (Ц) – гуанін (Г).
6.1.2 Повторіть це для всіх наданих вам для реплікації послідовностей.
|
Варіант 1 |
Варіант 2 |
||||||||
|
Послідовність для реплікації: |
Послідовність для реплікації: |
||||||||
|
А Т Г |
Ц Ц Ц |
Г Т А |
Т Т Ц |
Г Г А |
Т А Ц |
Г Ц Ц |
А А А |
Г Ц Т |
Т А Т |
|
Т Т Т |
А А Г |
Ц Т А |
Г Ц Г |
А А Т |
Ц А Г |
Т Т Т |
А Г Г |
Ц Т Ц |
Г Г Т |
|
Г Ц Ц |
А Ц А |
Ц Ц Ц |
Т А Т |
Г Ц Т |
Ц Г Т |
Т Т Г |
А А Ц |
Г Г Т |
Ц Т А |
|
Варіант 3 |
Варіант 4 |
||||||||
|
Послідовність для реплікації: |
Послідовність для реплікації: |
||||||||
|
Ц Ц Ц |
Г А Т |
Т А А |
Г Ц Г |
Т Т А |
Т Т Ц |
Г А Г |
Т Т Т |
А А Ц |
Г Ц А |
|
Г А Г |
Ц Т А |
А А А |
Ц Т Г |
Г Ц Г |
Ц Ц А |
Т Г Т |
А А Ц |
Г Г Т |
Ц А Ц |
|
Т А Ц |
Г Г Г |
А Ц А |
А Г Г |
Т Ц Т |
А А Т |
Ц Г Г |
Г Ц А |
А А А |
Г Г Ц |
6.2 Завдання №2: Записати яка послідовність нуклеотидів утвориться в і-РНК в результаті транскрипції ДНК.
6.2.1 Розгляньте послідовність нуклеотидів, надану вам для проведення транскрипції. Запишіть, яка послідовність нуклеотидів утвориться на цьому ланцюгу, враховуючи, що під час транскрипції ДНК у синтезованому ланцюгу РНК навпроти аденіну (А) стає урацил (У), напроти тиміну (Т) – аденін (А), навпроти гуаніну (Г) – цитозин (Ц), а напроти цитозину (Ц) – гуанін (Г).
6.2.2 Повторіть це для всіх наданих вам для транскрипції послідовностей.
|
Варіант 1 |
Варіант 2 |
||||||||
|
Послідовність для транскрипції: |
Послідовність для транскрипції: |
||||||||
|
Т Т Ц |
Г А Г |
Т Т Т |
А А Ц |
Г Ц А |
А Т Г |
Ц Ц Ц |
Г Т А |
Т Т Ц |
Г Г А |
|
Ц Ц А |
Т Г Т |
А А Ц |
Г Г Т |
Ц А Ц |
Т Т Т |
А А Г |
Ц Т А |
Г Ц Г |
А А Т |
|
А А Т |
Ц Г Г |
Г Ц А |
А А А |
Г Г Ц |
Г Ц Ц |
А Ц А |
Ц Ц Ц |
Т А Т |
Г Ц Т |
|
Варіант 3 |
Варіант 4 |
||||||||
|
Послідовність для транскрипції: |
Послідовність для транскрипції: |
||||||||
|
Т А Ц |
Г Ц Ц |
А А А |
Г Ц Т |
Т А Т |
Ц Ц Ц |
Г А Т |
Т А А |
Г Ц Г |
Т Т А |
|
Ц А Г |
Т Т Т |
А Г Г |
Ц Т Ц |
Г Г Т |
Г А Г |
Ц Т А |
А А А |
Ц Т Г |
Г Ц Г |
|
Ц Г Т |
Т Т Г |
А А Ц |
Г Г Т |
Ц Т А |
Т А Ц |
Г Г Г |
А Ц А |
А Г Г |
Т Ц Т |
6.3 Зробіть висновок стосовно розв’язаних вами вправ з молекулярної біології.
6.4 Скласти звіт про проведену роботу
7. Зміст звіту.
7.1 Тема, мета роботи.
7.2 Опис дій, які здійснювались при виконанні завдання № 1.
7.3 Опис дій, які здійснювались при виконанні завдання № 2.
7.4 Висновок про проведену роботу.
8. Контрольні запитання.
8.1 Що таке нуклеїнові кислоти ?
8.2 Що таке нуклеотид ? Його склад?
8.3 Типи нуклеїнових кислот ?
8.4 Правило комплементарності.
8.5 Перелічите назви азотистих основ.
9. Використані літературні джерела
|
1. |
Батуєв О.С., Гуленкова М.А., Єленевський А.Г. та ін. Біологія: Великий довідник для школярів та абітурієнтів. – Тернопіль: Навчальна книга – Богдан, - 2001. – 576с.: іл. – (Шкільна бібліотека “Богдан”. Великі довідники для школярів та абітурієнтів). |
|
2. |
Дмитрієв Ю.В., Тагліна О.В.: Біологія. 10 клас: Розробки уроків. – Х.: Веста: Видавництво «Ранок», 2007. – 176 с. – (Майстер-клас) |
|
3. |
Кучеренко М.Є., Вервес Ю.Г., Балан П.Г., Войціцький. Загальна біологія: Підруч. для 10 кл. загальноосвіт. навч. закладів. 2-ге вид. доопр. – К.: Ґенеза, 2005. – 160 с.: іл.. |
|
4. |
Полянский Ю.И., Браун А.Д., Верзилин Н.М. и др.; Общая биология: Учеб. для 10-11 кл. сред. шк. – 19-е изд., перераб. – М.: Просвещение, 1989г. – 287 с.: ил. |
|
5. |
Ростовцева Л.П., Запорожець Н.В. Зошит для лабораторних, практичних і самостійних робіт з біології. 10 клас (російською мовою). – Х.: Веста: Видавництво «Ранок», 2003. – 88 с. |
Практична робота № 2
1.Тема : “Розв'язування типових вправ з молекулярної біології”.
2. Мета роботи: 2.1 Розв'язати вправи з молекулярної 6іології, застосовуючи знання про хімічний склад клітини та взаємозв'язок будови органічних речовин з її функціями
3. Обладнання і матеріали: 3.1 Таблиця з умовними позначеннями амінокислот. Таблиця генетичного коду.
4. Завдання: 4.1 Охарактеризувати властивості і функції органічних сполук певних типів, або порівняти їх між собою.
4.2 Визначити, яку саме амінокислоту кодує певний триплет (кодон).
4.3 Вирішити зворотну задачу – визначити, яким триплетом може бути закодована певна амінокислота.
5. Короткі теоретичні відомості
Генетичний код – інформація про структуру білкової молекули, яка утримується у вигляді певної послідовності нуклеотидів ділянки молекули ДНК (триплетів).
Ця послідовність нуклеотидів в ДНК визначає порядок введення амінокислотних залишків у поліпептидний ланцюг під час синтезу білка.
Триплет (кодон) – певна послідовність з трьох нуклеотидів, яка кодує певну амінокислоту в поліпептидному ланцюгу.
Приклад триплетів!!! АГГ, ГТЦ, ЦЦЦ та багато інших варіантів поєднання. Чотири різних нуклеотида ДНК (А – аденін, Г – гуанін, Ц – цитозин, Т – тимін) або РНК (А – аденін, Г – гуанін, Ц – цитозин, У – урацил) можуть утворювати 64 (4 3 = 64) різних триплетів.
Надмірність (виродженість) коду – одну амінокислоту можуть кодувати декілька різних триплетів. Більшість амінокислот (18 з 20) кодуються декількома триплетами (від двох до шести) і тільки дві з них (триптофан і метіонін) – одним. Генетичний код однозначний – кожен триплет кодує лише одну певну амінокислоту. Генетичний код універсальний – єдиний для всіх організмів.
Правило комплементарності (лат комплементум - доповнення) – це чітка відповідність нуклеотидів у двох ланцюгах ДНК: залишок аденіна(А) зажди сполучається з залишком тиніну(Т) (між ними виникає два водневі зв’язки),залишок цитозину(Ц)(між ними виникає три водневі зв’язки).
Приклад компліментарності в ДНК!! Ділянка лівого ланцюга ДНК має таку структуру: А-Т-Г-Ц-А-Ц-Т-Г-Ц-А. Треба знайти відповідну ділянку правого ланцюга. Розв’язок: Відома ділянка лівого ланцюга: А-Т-Г-Ц-А-Ц-Т-Г-Ц-А-Г-Т, по ній знаходимо праву ділянку.
Затребувана права ділянка:Т-А-Ц-Г-Т-Г-А-Ц-Г-Т-Ц-А(Знизу під А став Т,під Т-А, під Г-Ц…)
Реплікація (від пізделат. replicato – повторення), або самоподвоєння – це подвоєння молекул ДНК за участі спеціальних ферментів, за принципом комплементарності.
Транскрипція (від лат. Транскриптіо – переписування) – це біосинтез молекули і-РНК який здійснюється в хромосомах на одному з ланцюгів молекули ДНК за принципом комплементарності.
Приклад комплементарності між ДНК та і-РНК!!! Маємо таку послідовність нуклеотидів в ділянці молекули ДНК: А-Т-Г-Ц-А-Ц-Т-Г-Ц-А-Г-Т, треба знайти відповідну ділянку молекули і-РНК, яка утворюється при транскрипції (копіюванні). Розв’язок: Згідно правилу комплементарності затребувана і-РНК після копіювання матиме такий вигляд:
1) відома ділянка ДНК: А-Т-Г-Ц-А-Ц-Т-Г-Ц-А-Г-Т, по ній знаходимо і-РНК –
2) відповідна ділянка і-РНК: У-А-Ц-Г-У-Г-А-Ц-Г-У-Ц-А. Увага! Не_забувайте, що аденіну (А) розташованому в ДНК відповідає в і-РНК урацил (У) але ні в якому разі не тимін (Т)!!!
Трансляція (від лат. Транслятіо – передача) – це переведення послідовності нуклеотидів у молекулі і-РНК (триплетів і-РНК) у послідовність амінокислот
Таблиця №1: Умовні позначення амінокислот
|
Скорочена та повна назва амінокислот |
Скорочена та повна назва амінокислот |
|
Ала – аланін |
Лей – лейцин |
|
Арг – аргінін |
Ліз – лізин |
|
Асн – аспаргін |
Мет – метіонін |
|
Асп – аспарагінова кислота |
Про – пролін |
|
Вал – валін |
Сер – серін |
|
Гіс – гістидин |
Тир – тирозин |
|
Глі – гліцин |
Тре – треонін |
|
Глн – глютамін |
Три – триптофан |
|
Глу – глютамінова кислота |
Фен – фенілаланін |
|
Іле – ізолейцин |
Цис – цистеїн |
|
Стоп – сигнальний код, що означає кінець синтезу (в табл.2 його позначено рисочками!!!) |
Таблиця №2: Генетичний код. Наведено триплети і-РНК (в дужках – комплементарні триплети ДНК). Триплети для т-РНК бери в дужках (там де ДНК), але замість Т – ставте У!!!
|
Перша основа |
Друга основа |
Третя основа |
|||
|
У (А) |
Ц (Г) |
А (Т) |
Г (Ц) |
||
|
У (А) |
Фен |
Сер |
Тир |
Цис |
У (А) |
|
Фен |
Сер |
Тир |
Цис |
Ц (Г) |
|
|
Лей |
Сер |
- |
- |
А (Т) |
|
|
Лей |
Сер |
- |
Три |
Г (Ц) |
|
|
Ц (Г) |
Лей |
Про |
Гис |
Арг |
У (А) |
|
Лей |
Про |
Гис |
Арг |
Ц (Г) |
|
|
Лей |
Про |
Глн |
Арг |
А (Т) |
|
|
Лей |
Про |
Глн |
Арг |
Г (Ц) |
|
|
А (Т) |
Іле |
Тре |
Асн |
Сер |
У (А) |
|
Іле |
Тре |
Асн |
Сер |
Ц (Г) |
|
|
Іле |
Тре |
Ліз |
Арг |
А (Т) |
|
|
Мет |
Тре |
Ліз |
Арг |
Г (Ц) |
|
|
Г (Ц) |
Вал |
Ала |
Асп |
Глі |
У (А) |
|
Вал |
Ала |
Асп |
Глі |
Ц (Г) |
|
|
Вал |
Ала |
Глу |
Глі |
А (Т) |
|
|
Вал |
Ала |
Глу |
Глі |
Г (Ц) |
За допомогою цієї таблиці можна визначити, яку саме амінокислоту кодує певний триплет. Перший нуклеотид у триплеті беруть із лівого вертикального стовпчика, другий – з верхнього горизонтального і третій – з правого вертикального. Там, де перетинаються лінії, які йдуть від всіх трьох нуклеотидів, і знаходиться амінокислота, яку ми шукали.
Приклад!!! Припустимо, що треба дізнатися, про яку амінокислоту несе інформацію триплет УГГ в і-РНК. З ліва по вертикалі беремо У, з верху – Г, з права по вертикалі – Г. Лінії перетинаються на «Три», тобто це амінокислота триптофан. В ДНК цю амінокислоту закодовано триплетом АЦЦ (нуклеотиди цього триплету знаходяться в дужках).
6. Порядок проведення роботи
6.1 Спочатку уважно прочитайте короткі теоретичні відомості
6.2 Виконайте чотири завдання згідно вашого варіанту.
6.3 При розв’язуванні завдань №2, №3, №4 користуйтеся таблицею 1: Умовні позначення амінокислот та таблицею 2: Генетичний код.
1 Варіант
Завдання N1. Охарактеризуйте властивості та функцій основних класів неорганічних сполук, заповнивши таблицю .
Таблиця №1: Властивості та функцій основних класів неорганічних сполук
|
Неорганічні сполуки |
Властивості |
Функції |
|
Вода |
||
|
Солі |
Завдання №2. Користуючись таблицею коду ДНК, визначте, які
амінокислоти кодують триплети:
Ц А Т, Т Т Т, Г А Т, Т А А, Ц А А, А Г А,
Завдання N3. Ділянка правого ланцюга ДНК має наступну послідовність нуклеотидів: Г Г А А Ц А Ц Т А Г Т Т.
Завдання № 4. Є білок з такою послідовністю амінокислот: гліцин - валін - глутамін - глутамінова кислота - цистеїн - лізин - аспарагін -аспарагінова кислота? Користуючись таблицею генетичного коду, визначте ,яка послідовність нуклеотидів в молекулі ДНК може кодувати такий білок.
2 Варіант
Завдання № 1. Охарактеризуйте властивості та функції основних класів органічних сполук, заповнивши таблицю
Таблиця 2: Властивості та функції основних класів органічних сполук
|
Класи органічних сполук |
Властивості |
Функції |
|
Вуглеводи |
||
|
Ліпіди |
||
|
Білки |
||
|
Нуклеїнові кислоти |
Завдання № 2. Якими триплетами закодовані амінокислоти : вал - фен -
три - лей - сер - цис.
Завдання № 3. На фрагменті ДНК, що має склад Ц – А – Т – Г – Г – Ц – Т - А - Т синтезовано фрагмент і - РНК. Який його склад?
Завдання № 4. Послідовність амінокислот у білку є такою: аланін – валін –аргінін – гліцин – гістидин – валін – глутамін – глутамінова кислота – цистеїн – лізин – ізолейцин – метіонін – тирозин.
Користуючись таблицею генетичного коду, визначте ,
яка послідовність нукпеотидiв у молекулі ДНК може
кодувати такий білок
З Варіант
Завдання № 1.Охарактеризуйте найпоширеніші вуглеводи у вигляді таблиці
Таблиця 3: Найпоширеніші групи вуглеводів
|
Класи вуглеводів |
Характеристика |
|
Моносахариди |
|
|
Дисахариди |
|
|
Полісахариди |
Завдання № 2. Фрагмент правого ланцюга ДНК має таку структуру:
Т А Т Т Ц Т Г Т Т Т Г Т Г Г А Ц. Вкажіть структуру відповідної частини молекули білка, який синтезується при участі лівого ланцюга ДНК.
Завдання № 3. Початкова частина молекули білка має наступну структуру:
цис - фен - тир - про - глі - вал - гну. Які транспортні т-РНК (якими триплетами) приймають участь в синтезі цього білка?
Завдання № 4. Є така послідовність нуклеотидів у молекулі ДНК:
Ц А Г – А А Г – Ц Г Ц – Т Г Г – А Г Г – Г Т А – Т Г А – Ц Г Ц – А А А – Т Ц Т – Ц А Г – Т Т Г – А Т Т. Користуючись таблицею генетичного коду, визначте послідовність амінокислот у білку, який кодує дана послідовність нуклеотидів у молекулі ДНК.
4 Варіант
Завдання № 1. Визначити риси подібності та відмінності між режими типами нуклеїнових кислот, заповнивши, таблицю.
Таблиця 4: Риси подібності та відмінності між різними типами нуклеїнових кислот
|
№ п/п |
Ознаки |
ДНК |
РНК |
|
1 |
Кількість ланцюгів |
||
|
2 |
Типи нуклеотидів |
||
|
3 |
Види пентози |
||
|
4 |
В яких частинах клітини міститься |
Завдання № 2. Частина правого ланцюга ДНК має наступну послідовність нуклеотидів: Г – Г – А – А – Ц – А – Ц – Т – А – Г – Т – Т – А – А – Ц – Т – А – Ц – Г . Яка первинна структура фрагмента білка відповідна цій генетичній інформації
Завдання № 3. Частина молекули білка має таку структуру : сер – ала – тир – лей – асн – тре – асн. Які транспортні т-РНК (якими антикодами) приймають участь у синтезі цього білка?
Завдання № 4. Користуючись таблицею генетичного коду, запишіть послідовність амінокислот у ділянці білкової молекули, яку було синтезовано на і-РНК. Відповідний фрагмент цієї і-РНК має наступну послідовність нуклеотидів: …А У У – Г У У – У Ц У – У Г У – У У У…
6.4 Зробіть висновок стосовно розв’язаних вами вправ з молекулярної біології.
6.5 Скласти звіт про проведену роботу
7. Зміст звіту
7.1 Тема, мета роботи.
7.2 Розв’язані чотири завдання згідно вашого варіанту (перед розв’язком обов’язково перепишіть саму умову кожного завдання).
7.3 Висновок про проведену роботу.
8. Контрольні запитання.
8.1 Що таке генетичний код?
8.2 Що таке триплет (кодон)?
8.3 Правило комплементарності?
8.4 Що таке транскрипція?
8.5 Що таке трансляція?
9. Використані літературні джерела
|
1. |
Батуєв О.С., Гуленкова М.А., Єленевський А.Г. та ін. Біологія: Великий довідник для школярів та абітурієнтів. – Тернопіль: Навчальна книга – Богдан, - 2001. – 576с.: іл. – (Шкільна бібліотека “Богдан”. Великі довідники для школярів та абітурієнтів). |
|
2. |
Дмитрієв Ю.В., Тагліна О.В.: Біологія. 10 клас: Розробки уроків. – Х.: Веста: Видавництво «Ранок», 2007. – 176 с. – (Майстер-клас) |
|
3. |
Кучеренко М.Є., Вервес Ю.Г., Балан П.Г., Войціцький. Загальна біологія: Підруч. для 10 кл. загальноосвіт. навч. закладів. 2-ге вид. доопр. – К.: Ґенеза, 2005. – 160 с.: іл.. |
|
4. |
Полянский Ю.И., Браун А.Д., Верзилин Н.М. и др.; Общая биология: Учеб. для 10-11 кл. сред. шк. – 19-е изд., перераб. – М.: Просвещение, 1989г. – 287 с.: ил. |
|
5. |
Ростовцева Л.П., Запорожець Н.В. Зошит для лабораторних, практичних і самостійних робіт з біології. 10 клас (російською мовою). – Х.: Веста: Видавництво «Ранок», 2003. – 88 с. |
Практична робота № 4
1. Тема: „Розв'язування типових задач з генетики ”
2. Мета: 2.1 Навчитися застосовувати теоретичні знання при вирішенні генетичних задач.
2.2 Визначити генотип і фенотип нащадків за генотипом батьківських форм і навпаки.
3. Обладнання і матеріали: 3.1 Кілька варіантів завдань із ознаками зчепленими зі статтю для встановлення схеми чисельного розщеплення ознак серед нащадків; генотипу, фенотипу нащадків або предків.
3.2 Генетичні закони встановлені Г. Менделем (чотири закони), додаткові правила; калькулятор.
4. Завдання: 4.1 Визначити за відомим фенотипом - генотип особин, з’ясувати які з них гомозиготні та гетерозиготні особини.
4.2 Визначити які типи гамет утворюють організми за їх генотипом.
4.3 Визначити співвідношення фенотипів у потомстві при схрещуванні особин з відомими генотипами
4.4 Визначити генотип і фенотип нащадків за генотипом батьківських форм і навпаки.
5. Короткі теоретичні відомості
Алгоритм вирішення задач по генетиці (визначення генотипів і фенотипів потомства)
а) один з генів успадковується від материнської особини, а інший – від батьківської (чоловічої);
б) рецесивна ознака проявляється в фенотипі тільки у гомозиготної особини;
в) третя фенотипічна група в поколінні проявляється при неповному домінуванні ознаки.
Гамети батьківської (чоловічої) особини
|
♀ ♂ |
А |
а |
|
А |
А А |
А а |
|
а |
А а |
а а |
Правила, які полегшують вирішення генетичних задач
Перше правило. Якщо при схрещуванні двох фенотипово однакових особин в їх потомстві спостерігається розщеплення ознаки, то ці особини гетерозиготні (♀мама – Аа; ♂тато – Аа).
Друге правило. Якщо в результаті схрещування особин, які відрізняються за фенотипом по одній парі ознак, отримано потомство, у якого спостерігається розщеплення по той самій парі ознак, то одна з батьківських особин була гетерозиготна, а інша – гомозиготна по рецесивній ознаці (♀мама – Аа; ♂тато – аа).
Третє правило. Якщо при схрещуванні фенотипово однакових (за однією парою ознак) особин в першому поколінні гібридів відбувається розщеплення ознак на три фенотипові групи в співвідношенні 1 : 2 : 1, то це свідчить про неповне домінування ознаки і про те, що батьківські особини гетерозиготні (♀мама – Аа; ♂тато – Аа).
Четверте правило. Якщо при схрещуванні двох фенотипові однакових особин серед нащадків відбувається розщеплення ознак в співвідношенні 9 : 3 : 3 : 1, то вихідні особини були дигетерозиготні (♀мама – АаВв; ♂тато – АаВв).
Таблиця 1: Позначення які застосовують в генетичних задачах
|
Позначення (символ) |
Сутність цього позначення (що означає це позначення) |
|
Р |
– батьки (паренте); |
|
Х |
– схрещування між батьками; |
|
♀ |
– материнська особина (жіноча), знак Венери (люстерце з ручкою); |
|
♂ |
– батьківська особина (чоловіча), знак Марсу (копіє з щитом); |
|
G ©® |
– гамети (гамете або гаметес) – праворуч від символу гамет позначають самі гамети вписані в кружальця; |
|
F |
– нащадки, гібриди (філіс); |
|
F1, F2 |
– цифрові індекси позначають покоління гібридних нащадків; |
|
: |
– співвідношення між різними за генотипом або фенотипом групами нащадків ((3:1); (9:3:3:1); (1:1) та ін.); |
|
А, а |
– алельні гени, з яких один домінантний, інший рецесивний; |
|
А, b |
– НЕалельні гени; |
|
А |
– домінантний алельний ген; |
|
а |
– рецесивний алельний ген; |
|
Ā, a |
– алельні гени, за відсутності домінування або неповному домінуванні, позначають верхньою надлітерною рискою – ПРОМІЖНЕ успадкування; |
|
Аа |
– гетерозигота або моногетерозигота (гетерозигота за однією ознакою); |
|
АаВb |
– ДИгетерозигота (гетерозигота за двома ознаками); |
|
АА |
– домінантна гомозигота; |
|
ААВВ |
– домінантна за двома ознаками гомозигота; |
|
ААbb |
– домінантна за першою ознакою і рецесивна за другою ознакою гомозигота |
|
аа |
– рецесивна гомозигота; |
|
ааbb |
– рецесивна за двома ознаками гомозигота |
|
ААВb; АаВВ; ааВb; Ааbb |
– організми гомозиготні за однією ознакою і гетерозиготні за іншою ознакою |
|
АаВ_; А_Вb; _аВb |
– нижньою рискою позначається НЕВІДОМИЙ ГЕН, який треба знайти |
|
XaY; XАXa |
– верхнім індексом позначаються ГЕНИ ЛОКАЛІЗОВАНІ В СТАТЕВІЙ ХРОМОСОМІ |
6. Порядок проведення роботи.
6.1 Спочатку уважно прочитайте короткі теоретичні відомості .
6.2 Виконайте чотири завдання згідно вашого варіанту.
6.3 При розв’язуванні завдань користуйтесь таблицею 1 а також законами Менделя і додатковими правилами.
6.4 Розв’язок завдань супроводжуйте розрахунками та посиланнями на конкретні закони Менделя або додаткові правила.
6.5 Обов’язково використовуйте при розв’язуванні завдань решітку Пеннета.
Варіант № 1
Завдання №1. Генотипи особин АА, аа, Аа; Дд, сС. Які з них:
а) гомозиготні;
б) гетерозиготні.
Завдання №2. Які типи гамет утворюють організми з такими генотипами:
а)АаВв б)ААВв; в) ааВВ;
г)ААвв; д)ааВв; е)АаВв?
Завдання № 3.
У морської свинки кудлата шерсть домінує над гладенькою. При схрещуванні кудлатих самців і самок отримано 29 гладеньких і 90 кудлатих особин. Визначте генотипи батьків і потомства.
Завданні № 4.
У парниках висаджено розсаду томатів, вирощених із гібридного насіння. 31650 кущів цієї розсади дали плоди грушовидної форми, а 94250 кущів - круглої форми. Скільки проміж них гетерозиготних кущів?
Завдання № 1.
Які типи гамет утворюються у таких особин: а)АА; б) Вв; в) СС; г) Сс?
Завдання № 2.
В якому зі схрещувань співвідношення генотипів у потомстві складає 9:3:3:1 :
а) АаВВ х АаВв; б) АаВв х АаВв;
в) ААВВ х аавв, г) ААвв х ааВВ?
Завдання № З.
Плоди томата бувають круглими і грушовидними. Ген круглої форми домінує. Якими є генотипи батьківських рослин, якщо серед нащадків виявилося круглих і грушовидних плодів порівну?
Завдання № 4.
Гетерозиготну чорну крільчиху схрестили з таким же кроликом. Визначте чисельне відношення розщеплення гібридного потомства за генотипом та фенотипом. (Чорний окрас хутра домінує над білим).
6.6 Складіть звіт про проведену роботу.
6.7 Зробіть висновок стосовно розв’язаних Вами генетичних задач.
7. Зміст звіту.
7.1 Тема, мета роботи.
7.2 Розв’язані чотири завдання згідно вашого варіанту.
7.3 Висновок про проведену роботу
8. Контрольні запитання.
8.1 Прокоментуйте 1-й закон Менделя за допомогою решітки Пеннета.
8.2 Те саме стосовно 2-го закону Менделя.
8.3 Те саме стосовно 3-го закону Менделя.
8.4 Те саме стосовно правила проміжного успадкування.
8.5 Те саме стосовно правила аналізуючого схрещування.
9. Використані літературні джерела
|
1. |
Батуєв О.С., Гуленкова М.А., Єленевський А.Г. та ін. Біологія: Великий довідник для школярів та абітурієнтів. – Тернопіль: Навчальна книга – Богдан, - 2001. – 576с.: іл. – (Шкільна бібліотека “Богдан”. Великі довідники для школярів та абітурієнтів). |
|
2. |
Кучеренко М.Є., Вервес Ю.Г., Балан П.Г., Войціцький. Загальна біологія: Підруч. для 11 кл. загальноосвіт. навч. закладів. 2-ге вид. – К.: Ґенеза, 2006. – 272 с.: іл. |
|
3. |
Полянский Ю.И., Браун А.Д., Верзилин Н.М. и др.; Общая биология: Учеб. для 10-11 кл. сред. шк. – 19-е изд., перераб. – М.: Просвещение, 1989г. – 287 с.: ил. |
|
4. |
Ростовцева Л.П., Запорожець Н.В. Зошит для лабораторних, практичних і самостійних робіт з біології. 11 клас (російською мовою). – Х.: Веста: Видавництво «Ранок», 2003. – 88 с. |
|
5. |
Тагліна О.В.: Біологія. 11 клас: Розробки уроків. – Х.: Веста: Видавництво «Ранок», 2007. – 288 с. + Додаток (16 с.). – (Майстер-клас) |
Практична робота № 5
1. Тема: „Розв'язування типових задач з генетики (дигібридне схрещування) ”
2. Мета: 2.1 Навчитися застосовувати теоретичні знання при вирішенні генетичних задач.
2.2 Визначити генотип і фенотип нащадків за генотипом батьківських форм і навпаки.
3. Обладнання і матеріали: 3.1 калькулятор.
3.2 Генетичні закони встановлені Г. Менделем (чотири закони). Додаткові правила.
4. Завдання: 4.1 Визначити за генотипом гомозиготні та гетерозиготні особини.
4.2 Визначити які типи гамет утворюють організми за їх відомим генотипом.
4.3 Визначити співвідношення фенотипів у потомстві при схрещуванні особин з відомими генотипами
4.4 Визначити генотип і фенотип нащадків за генотипом батьківських форм і навпаки.
5.Короткі теоретичні відомості
Зразок розв’язування та оформлення задач.
|
Дано: |
Розв’язок: |
|
1-ша ознака… |
1)генотип мами: ♀ а а В b |
|
А – …домінантний стан ознаки; |
2)генотип тата: ♂ А а b b |
|
а – …рецесивний стан ознаки; |
3)схрещування Р: ♀ а а В b Х ♂ А а b b |
|
2-га ознака… |
↓ ↓ ↓ ↓ |
|
В – …домінантний стан ознаки; |
4)гамети батьків G: аВ; аb Аb; аb |
|
b – …рецесивний стан ознаки; |
|
|
Знайти: F - ? |
5)заносимо гамети батьків в решітку Пеннета і знаходимо генотипи нащадків
Гамети батьківської (чоловічої) особини
|
♀ ♂ |
Аb |
аb |
|
аВ |
А а В b |
а а В b |
|
аb |
А а b b |
а а b b |
6)відповідь: серед нащадків відбулося розщеплення за фенотипом ……
6. Порядок проведення роботи.
6.1 Спочатку уважно прочитайте короткі теоретичні відомості .
6.2 Виконайте чотири завдання згідно вашого варіанту.
6.3 При розв’язуванні завдань користуйтесь таблицею 1 а також законами Менделя і додатковими правилами.
6.4 Розв’язок завдань супроводжуйте розрахунками та посиланнями на конкретні закони Менделя або додаткові правила.
6.5 Обов’язково використовуйте при розв’язуванні завдань решітку Пеннета.
1-й варіант
Завдання №1.
Нормальний зріст у вівса домінує над гігантизмом, а рання стиглість – над пізньою стиглістю. Гени обох ознак перебувають у різних парах хромосом. Які ознаки матимуть гібриди від схрещування гомозиготних рослин пізньостиглого вівса нормального зросту з гігантським ранньостиглим?
Завдання №2.
Чорна масть великої рогатої худоби домінує над рудою, а білоголовість - над суцільним забарвленням голови. Яких нащадків можна одержати від схрещування гетерозиготного чорного бика, який має суцільне забарвлення голови, з рудою білоголовою коровою, якщо остання гетерозиготна за білоголовістю? Гени обох ознак перебувають у різних хромосомах.
Завдання №3.
При схрещуванні червоно плідної суниці між собою завжди утворюються червоні ягоди, а при схрещуванні білої - білі ягоди. У результаті схрещування обох сортів між собою утворюються рожеві ягоди. Який нащадок утвориться при запиленні червоно плідної суниці пилком суниці з рожевими ягодами?
2-й варіант
Завдання №1.
Плоди томата бувають червоні й жовті, гладкі й пухнасті. Ген
червоного кольору домінантний, ген пухнастості рецесивний. Обидві пари генів
перебувають у різних хромосомах. Які нащадки очікуються від схрещування
гетерозиготних томатів із червоними гладенькими плодами з особиною гомозиготною за обома рецесивними ознаками?
Завдання №2
У великої рогатої худоби ген шутості (безрогості) домінує над геном рогатості, а ген чорного кольору - над червоним. Обидві пари генів не зчеплені, тобто перебувають у різних парах хромосом.
У господарстві від 1000 рогатих червоних корів отримано 984 телят. З них червоних 472, шутих 483, рогатих 501. Визначте генотипи батьків і відсоток чорних телят.
Завдання №3.
Кохінурові норки (світле забарвлення з чорним хрестом на спині)
виходять у результаті схрещування білих норок із темними. Схрещування між
собою білих норок дає білих нащадків, а схрещування між собою темних норок – дає темних нащадків. Які нащадки вийдуть від схрещування кохінурових норок із білими?
3-й варіант
Завдання №1
Гомозиготний за двома ознаками жовтий гладкий горох схрещується з
жовтим зморщеним горохом, гетерозиготним за окрасою насіння. У якому
чисельному відношенні очікується розщеплення потомства за генотипом та
фенотипом. (Жовтий окрас насіння домінує над зеленим, гладка форма насіння
над зморщеною).
Завдання №2.
У собак чорний колір шерсті домінує над кавовим, а коротка шерсть -
над довгою. Обидві пари генів перебувають у різних хромосомах.
Мисливець купив собаку чорного кольору з короткою шерстю і хоче бути певним, що він не несе генів кавового кольору й довгої шерсті. Якого партнера за фенотипом і генотипом треба підібрати для схрещування, щоб перевірити генотипи купленого собаки?
Завдання №3
В антиринуму (ротиків) рослини з широким листям при схрещуванні
між собою завжди дають нащадків із широким листям, а рослини з вузьким
листям - нащадків тільки з вузьким листям. При схрещуванні вузьколистої
особини з широколистою виникають рослини з листям проміжної ширини.
Якими будуть нащадки від схрещування двох особин із листям проміжної
ширини?
6.6 Зробіть ви висновок стосовно розв’язаних вами генетичних задач.
6.7 Складіть звіт про проведену роботу.
7. Зміст звіту.
7.1 Тема, мета роботи.
7.2 Розвязані чотири завдання згідно вашого варіанту.
7.3 Висновок про проведену роботу
8. Контрольні запитання.
8.1 Прокоментуйте 1-й закон Менделя за допомогою решітки Пеннета.
8.2 Те саме стосовно 2-го закону Менделя.
8.3 Те саме стосовно 3-го закону Менделя.
8.4 Те саме стосовно правила проміжного успадкування.
8.5 Те саме стосовно правила аналізуючого схрещування.
9. Використані літературні джерела
|
1. |
Батуєв О.С., Гуленкова М.А., Єленевський А.Г. та ін. Біологія: Великий довідник для школярів та абітурієнтів. – Тернопіль: Навчальна книга – Богдан, - 2001. – 576с.: іл. – (Шкільна бібліотека “Богдан”. Великі довідники для школярів та абітурієнтів). |
|
2. |
Кучеренко М.Є., Вервес Ю.Г., Балан П.Г., Войціцький. Загальна біологія: Підруч. для 11 кл. загальноосвіт. навч. закладів. 2-ге вид. – К.: Ґенеза, 2006. – 272 с.: іл. |
|
3. |
Полянский Ю.И., Браун А.Д., Верзилин Н.М. и др.; Общая биология: Учеб. для 10-11 кл. сред. шк. – 19-е изд., перераб. – М.: Просвещение, 1989г. – 287 с.: ил. |
|
4. |
Ростовцева Л.П., Запорожець Н.В. Зошит для лабораторних, практичних і самостійних робіт з біології. 11 клас (російською мовою). – Х.: Веста: Видавництво «Ранок», 2003. – 88 с. |
|
5. |
Тагліна О.В.: Біологія. 11 клас: Розробки уроків. – Х.: Веста: Видавництво «Ранок», 2007. – 288 с. + Додаток (16 с.). – (Майстер-клас) |
Практична робота № 6
1. Тема роботи: “Розв’язання типових задач з генетики. Хромосомна теорія спадковості”
2. Мета роботи: 2.1 Закріпити вміння розв’язувати типові задачі з генетики на успадкування ознак зчеплених зі статтю.
3. Обладнання: 3.1 Кілька варіантів завдань із ознаками зчепленими зі статтю для встановлення схеми чисельного розщеплення ознак серед нащадків; генотипу, фенотипу нащадків або предків.
3.2 Зошит та підручник (генетичні закони встановлені Г. Менделем (чотири закони), додаткові правила, основні положення хромосомної теорії спадковості Т.Х.Моргана), калькулятор.
4. Завдання: 4.1 Визначити за відомим фенотипом - генотип особин, з’ясувати які з них гомозиготні та гетерозиготні особини.
4.2 Визначити які типи гамет утворюють організми за їх генотипом.
4.3 Визначити співвідношення фенотипів у потомстві при схрещуванні особин з відомими генотипами.
4.4 Визначити генотип і фенотип нащадків за генотипом батьківських форм і навпаки.
5. Короткі теоретичні відомості:
5.1 Успадкування ознак, зчеплених зі статтю
Успадкування ознак, зчеплених зі статтю – це успадкування зумовлене локалізацією генів у статевих хромосомах.
Аутосоми – це нестатеві хромосоми, однакові за будовою у особин різної статі.
Гетерохромосоми – це гомологічні статеві хромосоми, які у представників однієї зі статей відрізняються за будовою, розмірами і набором спадкової інформації (так звані Х – хромосоми та Y – хромосоми)
Гетерогаметність – це генетична нерівноцінність гамет (статевих клітин) однієї зі статей.
Полягає в тому, що гамети даної статі (її називають гетерогаметною) містять неоднакові статеві хромосоми.
Позначення статевих хромосом у гетерогаметної статі: ХY.
Гомогаметність – це генетична рівноцінність гамет (статевих клітин) однієї зі статей.
Полягає в тому, що гамети даної статі (її називають гомогаметною) містять статеві хромосоми одного типу.
Позначення статевих хромосом у гомогаметної статі: ХХ.
Отже, у більшості роздільностатевих організмів стать майбутньої особини визначається в момент запліднення і залежить від того, 1) які зі статевих хромосом поєднуються в зиготі і 2) скільки їх поєднується.
1. Перший випадок – особини різних статей відрізняються за складом статевих хромосом (гомогаметні, гетерогаметні): а) Жіноча стать гомогаметна (ХХ), а чоловіча гетерогаметна (ХY): мухи, клопи, жуки, ссавці, більшість видів риб, деякі земноводні, дводомні рослини тощо;
б) Чоловіча стать гомогаметна (ХХ), а жіноча гетерогаметна (ХY): метелики, плазуни, птахи, деякі риби, земноводні.
2. Другий випадок – особини різних статей відрізняються за кількістю статевих хромосом:
а) Жіноча стать має у диплоїдному наборі обидві статеві хромосоми (ХХ);
б) Чоловіча стать має у диплоїдному наборі лише одну статеву хромосому (Х).
Приклад організмів: коники.
5.2 Алгоритм вирішення задач по генетиці на успадкування ознак зчеплених зі статтю (у ссавців)
Успадкування і розщеплення генів, зчеплених зі статтю, зумовлюється поведінкою статевих хромосом у мейозі та їх поєднанням під час запліднення . У ссавців нащадок жіночої статі (донька) одержує одну Х – хромосому від батька, а іншу від матері. Нащадок чоловічої статі (син) успадковує від матері одну з її Х – хромосом, а від батька Y – хромосому.
Генетичними дослідженнями встановлено, що Y – хромосома майже не містить генів (у ній виявлено три гени), а в Х – хромосомі – близько 200 генів. Локалізовані в Х – хромосомі гени здебільшого не мають відповідних їм алелів в Y – хромосомі. Тому в особини чоловічої статі (ХY) завжди проявляються рецесивні гени Х – хромосоми, адже у диплоїдних клітинах чоловіків вони перебувають у гемізиготному стані (одиничній дозі). Ці наукові дані слід враховувати, розв’язуючи задачі на зчеплене зі статтю успадкування.
Схема розв’язання задач на успадкування ознак, зчеплених зі статтю, інша, ніж на аутосомне моногібридне схрещування. У разі, якщо ген зчеплений з Y –хромосомою, він може передаватися з покоління в покоління тільки чоловікам. Якщо ген зчеплений з Х – хромосомою, він може передаватися від батька тільки дочкам, а від матері однаковою мірою розподіляється між дочками й синами. Якщо ген зчеплений з Х – хромосомою і є рецесивним, то в жінок він може виявитися тільки в гомозиготному стані . У чоловіків другої Х – хромосоми немає, тому такий ген виявляється завжди. Це необхідно враховувати, аналізуючи ознаки, зчеплені зі статтю.
|
♀ ♂ |
Ха |
Y |
|
ХА |
ХАХа |
ХАY |
|
Ха |
ХаХа |
ХаY |
6. Порядок проведення роботи.
6.1 Спочатку уважно прочитайте короткі теоретичні відомості .
6.2 Виконайте чотири завдання згідно вашого варіанту.
6.3 При розв’язуванні завдань користуйтесь таблицею позначень які застосовують в генетичних задачах, а також законами Менделя, додатковими правилами, хромосомною теорією спадковості..
6.4 Розв’язок завдань супроводжуйте розрахунками та посиланнями на конкретні закони Менделя, додаткові правила або положення хромосомної теорії спадковості.
6.5 Обов’язково використовуйте при розв’язуванні завдань решітку Пеннета.
Варіант № 1
Завдання №1: Задача на полігібридне схрещування (тригібридне, тетрагібридне).
Які типи гамет і з якою ймовірністю утворюватимуть особини генотипів а), б), в), г), якщо всі пари генів успадковуються незалежно?
а) Аа ВВ СС Dd; б) АА Вb СС; в) АА ВВ Сс; г) Аа Вb Сс.
Завдання №2: Задача на проміжне дигібридне успадкування.
У ротиків садових квітки бувають нормальної форми (двогубі) й пілоричні (без вираженої губоцвітності), а за кольором – червоні, рожеві й білі. Нормальна форма квітки домінує над пілоричною, а рожеві квітки мають гібриди від схрещування червоних і білих рослин. Яке потомство одержать: а) від схрещування двох дигетерозигот; б) від схрещування дигетерозиготи з рослиною, що має пілоричні білі квітки?
Завдання №3: Задача на успадкування зчеплене зі статтю.
Дальтонізм зумовлюється рецесивним геном, який міститься в Х – хромосомі. Дочка дальтоніка одружується із сином дальтоніка, причому наречений і наречена розпізнають кольори нормально. Який зір буде у їхніх дітей?
Завдання №4: Задача на успадкування зчеплене зі статтю.
У людини дальтонізм (часткова кольорова сліпота) зумовлюється рецесивним геном, який міститься в Х – хромосомі. Чоловік (покоління Р) і жінка (покоління Р) з нормальним зором мають: а) сина дальтоніка (F1), який уже має нормальну доньку (F2); б) нормальну доньку (F1), яка має одного нормального сина (F2) і одного сина-дальтоніка (F2); в) ще одну нормальну доньку (F1), в якої є п’ятеро нормальних синів (F2). Які генотипи батьків, дітей і онуків?
Варіант № 2
Завдання №1: Задача на полігібридне схрещування (тригібридне, тетрагібридне).
Скільки типів гамет утворюють організми з такими генотипами:
а) Аа Вb Сс, б) Аа bb сс, в) Аа ВВ Сс, г) Аа Вb Сс DD?
Напишіть типи гамет, що утворюються.
Завдання №2: Задача на проміжне дигібридне успадкування.
У ротиків садових червоний колір квітки неповно домінує над білим і гетерозиготи мають рожеві квітки. Вузенькі листки неповно домінують над широкими, і гібриди мають листки з проміжною шириною («середні»). Яке потомство одержать, якщо: а) схрестити рослину з червоними квітками і «середніми» листками з рослиною з рожевими квітками й «середніми» листками; б) рослину з рожевими квітками й «середніми» листками з білоквітковою широколистою? Яким буде результат схрещування?
Завдання №3: Задача на успадкування зчеплене зі статтю.
Рецесивний ген гемофілії (незсідання крові) міститься в Х – хромосомі. Дочка гемофіліка виходить заміж за сина іншого гемофіліка, але наречений і наречена не хворіють на гемофілію. Визначте ймовірність народження від цього шлюбу здорових дітей.
Завдання №4: Задача на успадкування зчеплене зі статтю.
Рецесивний ген гемофілії (незсідання крові) міститься в Х – хромосомі. Батько (Р) дівчини хворів на гемофілію, а мати (Р) здорова й походить із сім’ї, в якій ніхто не страждав на цю хворобу. Дівчина (F1) виходить заміж за здорового юнака (F1). Якими будуть їхні діти (F2), а також онуки (F3) обох статей за умови, що сини й дочки не одружуватимуться з носіями гена гемофілії?
Варіант № 3
Завдання №1: Задача на полігібридне схрещування (тригібридне, тетрагібридне).
Спробуйте записати всі типи гамет наступних полігібридів:
а) Аа Вb Сс Dd; б) аа ВВ Сс; в) АА Вb сс; г) Аа Вb СС.
Завдання №2: Задача на проміжне дигібридне успадкування.
Безрогість у великої рогатої худоби зумовлена домінантним геном «А», а рогатість – рецесивним «а». Руда масть «Ē» неповно домінує над білою («е») і гетерозиготи мають чалу масть. Яким буде потомство від схрещувань:
а) АаĒе х ааĒĒ; б) АаĒе х ааее; в) безрога, чала, мати якої була рогатою х рогатий білий?
Завдання №3: Задача на успадкування зчеплене зі статтю.
Кури-самки мають статеві хромосоми ХY (гетерогаметні), півні-самці мають статеві хромосоми ХХ (гомогаметні). Строкате оперення курей породи плімутрок зумовлене домінантним геном «В», локалізованим у Х – хромосомі. Його рецесивний алель (b) визначає чорне оперення. Яким буде потомство від схрещування гетерозиготного строкатого півня з чорною куркою?
Завдання №4: Задача на успадкування зчеплене зі статтю.
Ген чорної масті у кішок зчеплений зі статтю (локалізований у Х – хромосомі). Інший алель цього гена зумовлює руде забарвлення. Жоден з алелів не домінує, гетерозиготи мають плямисте забарвлення (чорні, руді, білі плями). Знайти: а) якими будуть кошенята від схрещування плямистої кішки й чорного кота? б) Чому плямистими бувають кішки а не коти? Чи може народитися плямистий кіт? Коли це буває?
6.6 Складіть звіт про проведену роботу.
6.7 Зробіть висновок стосовно розв’язаних Вами генетичних задач.
7. Зміст звіту.
7.1 Тема, мета роботи.
7.2 Розв’язані чотири завдання згідно вашого варіанту.
7.3 Висновок про проведену роботу.
8. Контрольні запитання.
8.1 Що таке «аутосоми»?
8.2 Що таке «гетеросоми»?
8.3 Що таке «успадкування ознак зчеплених зі статтю»?
8.4 Що таке «гетерогаметність»?
8.5 Що таке «гомогаметність»?
9. Використані літературні джерела
|
1. |
Батуєв О.С., Гуленкова М.А., Єленевський А.Г. та ін. Біологія: Великий довідник для школярів та абітурієнтів. – Тернопіль: Навчальна книга – Богдан, - 2001. – 576с.: іл. – (Шкільна бібліотека “Богдан”. Великі довідники для школярів та абітурієнтів). |
|
2. |
Вихренко А.С., Вихренко Т.О. Зошит з біології учня 11 класу (російською мовою). – 3-тє видання, перероб. і доп. – К.: «Школяр», 2002. – 112с. |
|
3. |
Котик Т.С., Тагліна О.В. Біологія. 11 клас: Робочий зошит (російською мовою). – Х.: «Веста»: Вид-во «Ранок», 2008. – 88с. + Додаток: Біологія. 11 клас. Зошит для лабораторних та практичних робіт (16с.). |
|
4. |
Кучеренко М.Є., Вервес Ю.Г., Балан П.Г., Войціцький. Загальна біологія: Підруч. для 11 кл. загальноосвіт. навч. закладів. 2-ге вид. – К.: Ґенеза, 2006. – 272 с.: іл. |
|
5. |
Полянский Ю.И., Браун А.Д., Верзилин Н.М. и др.; Общая биология: Учеб. для 10-11 кл. сред. шк. – 19-е изд., перераб. – М.: Просвещение, 1989г. – 287 с.: ил. |
|
6. |
Ростовцева Л.П., Запорожець Н.В. Зошит для лабораторних, практичних і самостійних робіт з біології. 11 клас (російською мовою). – Х.: Веста: Видавництво «Ранок», 2003. – 88 с. |
|
7. |
Тагліна О.В.: Біологія. 11 клас: Розробки уроків. – Х.: Веста: Видавництво «Ранок», 2007. – 288 с. + Додаток (16 с.). – (Майстер-клас) |
Практична робота № 7
1. Тема роботи: “Складання родоводів. Розв’язання типових задач на визначення виду мутацій”
2. Мета роботи: 2.1 Закріпити вміння складати родоводи; розв’язувати типові задачі на визначення виду мутацій.
3. Обладнання: 3.1 Кілька варіантів завдань із різними станами певних ознак для складання схеми родоводів, визначення генотипу, фенотипу особин різних поколінь.
3.2 Зошит та підручник (генетичні закони встановлені Г. Менделем (чотири закони), додаткові правила, основні положення хромосомної теорії спадковості Т.Х.Моргана), калькулятор.
4. Завдання: 4.1 Визначити за відомим фенотипом - генотип особин, з’ясувати які з них гомозиготні та гетерозиготні особини.
4.2 Визначити які типи гамет утворюють організми за їх генотипом.
4.3 Визначити співвідношення фенотипів у потомстві при схрещуванні особин з відомими генотипами.
4.4 Визначити генотип і фенотип нащадків за генотипом батьківських форм і навпаки.
4.5 Скласти схеми родоводів організмів і простежити характер успадкування різних станів певних ознак у різних поколіннях.
5. Короткі теоретичні відомості:
5.1 Генеалогічний метод в генетичних дослідженнях.
Генеалогічний метод в генетичних дослідженнях (від грец. генеалогія – родовід) – це метод, який полягає у вивченні родоводів організмів.
Генеалогічний метод дає можливість простежити характер успадкування різних станів певних ознак у різних поколіннях. Цей метод широко застосовують у медичній генетиці, селекції, тощо. За його допомогою визначають генотип особин і вираховують імовірність прояву того чи іншого стану ознаки у майбутніх нащадків.
5.2 Складання родоводів.
Родовід – перелік поколінь одного роду, який встановлює походження і ступені спорідненості.
Родоводи в генетиці складають у вигляді схем за певними правилами: організми жіночої статі позначають колом, а чоловічі – квадратом. Позначення особин одного покоління розташовують у ряд і з’єднують між собою горизонтальними лініями, а предків і нащадків – вертикальними. На рисунку 1 показано частину родоводу англійської королеви Вікторії. Досліджуючи цей родовід, можна простежити успадкування такого тяжкого захворювання, як гемофілія (нездатності крові зсідатися).
5.3 Неповний перелік хвороб, які передаються спадково.
Симфалангія – зростаються дві фаланги пальця в одну (домінантний алель).
Полідактилія – багатопалість, наявність зайвих пальців на кисті або ступні (домінантний алель).
Катаракта – помутніння кришталика ока (домінантний алель).
Спадкова карликовість (ахондроплазія) – ненормально низький ріст: чоловіки <130см, жінки <120см. (домінантний алель).
Таласемія – розлад синтезу гемоглобіну і порушення морфології і функціонування еритроцитів (неповно домінуючий алель).
Спадкова глухонімота – вроджена глухота і зумовлена нею відсутність мови (рецесивний алель).
Альбінізм – відсутність пігменту в шкірі, сітківці, волоссі (рецесивний алель).
Амавротична ідіотія – дефект ферменту гексозоамінідази А, смерть у віці 4-5 років (рецесивний алель).
Гемофілія – не зсідання крові (рецесивний алель в Х – хромосомі, зчеплений зі статтю).
Дальтонізм – часткова кольорова сліпота (рецесивний алель в Х – хромосомі, зчеплений зі статтю).
6. Порядок проведення роботи.
6.1 Спочатку уважно прочитайте короткі теоретичні відомості .
6.2 Виконайте чотири завдання згідно вашого варіанту.
6.3 При розв’язуванні завдань користуйтесь таблицею позначень які застосовують в генетичних задачах, а також законами Менделя, додатковими правилами, хромосомною теорією спадковості..
6.4 Розв’язок завдань супроводжуйте розрахунками та посиланнями на конкретні закони Менделя, додаткові правила або положення хромосомної теорії спадковості.
6.5 Обов’язково використовуйте при розв’язуванні завдань решітку Пеннета.
Варіант № 1
Завдання №1: Задача на визначення виду мінливості.
Якщо підгодовувати снігурів конопляним насінням, їхнє пір’я поступово темніє, а іноді зовсім стає чорним. До якої форми мінливості належить ця зміна та як це можна перевірити?
Завдання №2: Задача на визначення виду мінливості.
У дрозофіли рецесивний зчеплений зі статтю ген «у» (yellow) зумовлює розвиток жовтого забарвлення тіла. Особини, що мають домінантний алель цього гена, мають сіре забарвлення. Якщо до корму нормальних личинок дрозофіли додати трохи нітрату срібла, то з них утворяться мухи з жовтим забарвленням, незважаючи на гомозиготність за геном сірого тіла. а) Яким буде потомство одержане від таких мух, якщо вирощувати личинки на поживній суміші без нітрату срібла? б) Маємо дві пари мух із жовтим тілом (їх вирощували на їжі з додаванням нітрату срібла), але лише в однієї з них генотип «уу». Як Ви знайдете цю пару?
Завдання №3: Задача на складання родоводів.
В шлюбі кароокої жінки (F1) обидва батьки (Р) якої були кароокими з карооким чоловіком (F1) батьки (Р) якого теж були кароокими народилося 8 дітей (F2). Серед дітей (F2): 6 дітей з карими очима, 2 дитини з блакитними очима.
Визначте генотип кожної з цих особин та складіть схему родоводу. Алель кароокості домінує над алеллю гену блакитноокості.
Завдання №4: Задача на складання родоводів.
Фенілкетонурія – хвороба обміну речовин, пов’язана з відсутністю ферменту, який перетворює фенілаланін на тирозин. Унаслідок хвороби в крові підвищується вміст фенілаланіну, пошкоджується нервова система й розвивається розумова неповноцінність. Хвороба обумовлена рецесивним алелем гена, який відповідає за синтез ферменту.
У здорового чоловіка (Р), гетерозиготного за даним геном та здорової жінки (Р), яка є домінантною гомозиготою за даним геном народилися здорові діти (F1) – дівчина і хлопець. Дівчина (F1) вийшла заміж за чоловіка-гетерозиготу, у них народилося 4 здорових хлопців (F2). Хлопець (F1) одружився з жінкою (домінантною гомозиготою), у них також народилося 4 здорових дітей (F2) – 4 дівчини. Молодший хлопець (F2) одружився на старшій двоюрідній сестрі (F2) і у них народилося 4 дітей (F3) – 2 здорових хлопця, 1 здорова дівчина і 1 хвора на фенілкетонурію дівчина. Визначте генотипи кожної із згаданих осіб і складіть схему їхнього родоводу. Чому в близькоспорідненому шлюбі хворі діти народжуються частіше?
Варіант № 2
Завдання №1: Задача на визначення виду мінливості.
Якщо в їжу канарок додавати кайєннський перець, вони набувають оранжевого забарвлення замість лимонно-жовтого. Яким буде потомство оранжевої пари, якщо воно не отримуватиме кайєннського перцю? Який тип мінливості спостерігатиметься в такому разі?
Завдання №2: Задача на визначення виду мінливості.
Ген vg (вестиджел) у дрозофіли зумовлює розвиток зачаткових крил. За нормальних умов вирощування у мушок, гомозиготним за даним геном, крила дуже короткі. Однак, якщо личинки розвиваються за підвищеної (27°С) температури, крила мух будуть довгими. За температури 31°С крила стають такими довгими, що майже не відрізняються від крил нормальних мух, гомозиготних за домінантним геном. Яким буде потомство двох довгокрилих особин генотипу vgvg, якщо його вирощувати за кімнатної температури?
Завдання №3: Задача на складання родоводів.
В родині народився син (F2), який має спадкову хворобу – глухонімоту. Обидва батьки (F1) дитини, а також дідусі і бабусі (Р) по материнській та батьківській лініях за фенотипом були здоровими (мали слух), але сестра бабусі (Р) по батьківській лінії а також брат дідуся (Р) по материнській лінії хворіли на глухонімоту. Глухонімота зумовлена рецесивним геном. Визначте генотип кожної із згаданих осіб, складіть схему їхнього родоводу.
Завдання №4: Задача на складання родоводів.
У людини ген полідактилії, який зумовлює шестипалість, домінує над геном нормальної будови кисті.
У здорового гомозиготного чоловіка (Р) й хворої жінки (Р) народилося 6 дітей (F1): 3 хворих доньки, 1 здорова донька, 2 здорових синів.
Двоє з шістьох дітей побралися шлюбом: 1) старший з 2-х здорових синів (F1) одружився на хворій гетерозиготній жінці, у них народилося 2 дітей (F2) – 1 здоровий хлопець, 1 здорова дівчина; 2) молодша з трьох хворих доньок (F1) вийшла заміж за здорового чоловіка й у них також народилося 2 дітей (F2) – 1 здоровий хлопчик, 1 хворий хлопчик; цей хворий хлопець одружився із здоровою жінкою й у них народилося 6 дітей (F3) – 2 хворих хлопця, 1 здоровий хлопець, 2 здорові дівчини і 1 хвора дівчина.
Визначте генотипи кожної із згаданих осіб і складіть схему їхнього родоводу.
Варіант № 3
Завдання №1: Задача на визначення виду мінливості.
У двох чорнявих батьків народилася дитина з рудим волоссям. До якого типу мінливості (модифікаційна, мутаційна, комбінативна) належить ця зміна?
Завдання №2: Задача на визначення виду мінливості.
Горностаєві (гімалайські) кролі (генотип СhСh) мають біле хутро, а найхолодніші частини їхнього тіла – ніс, хвіст, вуха, лапи – чорні (рисунок 2). Якщо горностаєве кроленя вирощувати за температури від +8 до +10 °С, воно буде зовсім чорним. Кролі вирощені за температури +30°С, мають суцільне біле хутро, як на рисунку 2. Якщо ж у кроля вистригти шерсть на боці й охолоджувати це місце, прикладаючи до нього лід, то через певний час там виросте чорне хутро. а) Чи спостерігатимуться такі фенотипні зміни, якщо подібні досліди виконати з кролем-альбіносом (саса)? б) Горностаєве забарвлення (Сh) домінує над альбінотичним (са). Горностаєвий кролик, вирощений при +8°С, став зовсім чорним. Його схрестили з альбіносом. Яким буде потомство, якщо його вирощувати за звичайних умов?
Завдання №3: Задача на складання родоводів.
Темноволоса жінка (F1) батько (Р) та мати (Р) якої темноволосі, а брат (F1) має світле волосся, вийшла заміж за чоловіка (F1), який має світле волосся, мати (Р) якого має теж світле волосся, а батько (Р) – темне волосся. Від цього шлюбу народився хлопчик (F2) із темним волоссям та дівчинка (F2) із світлим волоссям. Темне волосся домінує над світлим.
Визначте генотип кожної із згаданих осіб і складіть схему їхнього родоводу.
Завдання №4: Задача на складання родоводів.
Блакитноокий чоловік (F1), батьки (Р) якого мали карі очі одружився з кароокою жінкою (F1), у батька (Р) якої очі були карі, а у матері (Р) – блакитні, причому ця кароока жінка мала ще 5 сестер (F1), серед яких всі були кароокі. Від цього шлюбу народився один блакитноокий син (F2).
Визначте генотипи кожної із згаданих осіб і складіть схему їхнього родоводу.
6.6 Складіть звіт про проведену роботу.
6.7 Зробіть висновок стосовно розв’язаних Вами генетичних задач.
7. Зміст звіту.
7.1 Тема, мета роботи.
7.2 Розв’язані чотири завдання згідно вашого варіанту.
7.3 Висновок про проведену роботу.
8. Контрольні запитання.
8.1 Що таке «Генеалогічний метод в генетичних дослідженнях »?
8.2 Що таке «Родовід »?
8.3 Охарактеризуйте декілька хвороб людини, які передаються спадково?
8.4 Чому в близькоспорідненому шлюбі хворі діти народжуються частіше?
8.5 Чому спадкові хвороби зчеплені із статтю в Х – хромосомі передаються від хворого батька тільки дочкам, а від хворої матері передаються і дочкам і синам?
9. Використані літературні джерела
|
1. |
Батуєв О.С., Гуленкова М.А., Єленевський А.Г. та ін. Біологія: Великий довідник для школярів та абітурієнтів. – Тернопіль: Навчальна книга – Богдан, - 2001. – 576с.: іл. – (Шкільна бібліотека “Богдан”. Великі довідники для школярів та абітурієнтів). |
|
2. |
Вихренко А.С., Вихренко Т.О. Зошит з біології учня 11 класу (російською мовою). – 3-тє видання, перероб. і доп. – К.: «Школяр», 2002. – 112с. |
|
3. |
Котик Т.С., Тагліна О.В. Біологія. 11 клас: Робочий зошит (російською мовою). – Х.: «Веста»: Вид-во «Ранок», 2008. – 88с. + Додаток: Біологія. 11 клас. Зошит для лабораторних та практичних робіт (16с.). |
|
4. |
Кучеренко М.Є., Вервес Ю.Г., Балан П.Г., Войціцький. Загальна біологія: Підруч. для 11 кл. загальноосвіт. навч. закладів. 2-ге вид. – К.: Ґенеза, 2006. – 272 с.: іл. |
|
5. |
Полянский Ю.И., Браун А.Д., Верзилин Н.М. и др.; Общая биология: Учеб. для 10-11 кл. сред. шк. – 19-е изд., перераб. – М.: Просвещение, 1989г. – 287 с.: ил. |
|
6. |
Ростовцева Л.П., Запорожець Н.В. Зошит для лабораторних, практичних і самостійних робіт з біології. 11 клас (російською мовою). – Х.: Веста: Видавництво «Ранок», 2003. – 88 с. |
|
7. |
Тагліна О.В.: Біологія. 11 клас: Розробки уроків. – Х.: Веста: Видавництво «Ранок», 2007. – 288 с. + Додаток (16 с.). – (Майстер-клас) |
Практична робота № 8
1. Тема роботи: “Розв’язування задач з екології”
2. Мета роботи: 2.1 Навчитися застосовувати теоретичні знання для моделювання й аналізу ланцюгів і сіток живлення, розв’язування задач з використанням правила екологічної піраміди.
3. Обладнання: 3.1 Кілька варіантів завдань із різними організмами або біогеоценозами для моделювання ланцюгів і сіток живлення та розв’язування задач з використанням правила екологічної піраміди.
3.2 Зошит з конспектом лекцій та підручник , калькулятор.
4. Завдання: 4.1 Побудувати екологічну піраміду.
4.2 Скласти харчову сітку.
4.3 Визначити обсяг газообміну лісу або обсяг спожитої їжі твариною.
4.4 Розв’язати задачі з використанням правила екологічної піраміди.
5. Короткі теоретичні відомості:
5.1 Визначення основних понять, правила.
Ланцюг живлення – шлях, за яким можна прослідкувати, як передається енергія Сонця в екосистемах від одного організму до іншого.
Трофічний рівень – це місце кожного організму в ланцюзі живлення; це сукупність організмів, об’єднаних схожим типом живлення, які в кормовому ланцюгу віддалені від зелених продуцентів однаковим числом трофічних ланок.
Трофічна мережа – система переплетених між собою ланцюгів живлення в межах біогеоценозу.
Екологічні піраміди – графічне зображення трофічної структури біогеоценозу, або ланцюга живлення.
Правило екологічної піраміди – це закономірності, які відображають певні співвідношення продукції в ланцюгу живлення. В загальному вигляді правило екологічної піраміди трактується так:
Правило екологічної піраміди – на кожному попередньому трофічному рівні кількість біомаси і енергії, які запасаються (трансформуються) організмами за одиницю часу, значно більші, ніж на наступному рівні (в середньому у 5-10 разів).
Типи екологічних пірамід:
|
Піраміда біомаси |
Піраміда енергії |
Піраміда чисел |
Піраміда чисел, Елтона піраміда – графічна модель розподілу чисельності популяційна на кожному з трофічних рівнів у ланцюгах живлення екосистеми.
Основою піраміди чисел слугує перший трофічний рівень, тобто чисельність продуцентів.
Піраміди чисел правило – загальна кількість особин, які беруть участь у ланцюгах живлення, з кожною ланкою зменшується.
Відхилення від класичної піраміди чисел.
Піраміди чисел можуть бути оберненими: улітку в лісах помірних широт кількість особин рослин набагато менша, ніж їх споживачів; теж саме можна спостерігати у водних біоценозах та за умови включення в ланцюги живлення паразитів.
Піраміди біомас – графічна модель, що відображує послідовність розташування біомас популяцій на кожному з трофічних рівнів у ланцюгах живлення екосистеми. Також відображає кількісні закономірності передачі біомаси від одного трофічного рівня до наступного.
Основою піраміди біомас слугує перший трофічний рівень – біомаса продуцентів.
Піраміди біомас правило - сумарна маса рослин більша, ніж біомаса рослиноїдних, а маса останніх перевищує масу хижаків.
У деяких екосистемах піраміда біомас може бути оберненою – маса фітопланктону значно менша від маси зоопланктону.
Піраміда енергій – графічна модель передавання потоку енергії та (або) продуктивності від одного трофічного рівня до іншого в ланцюгах живлення екосистеми.
Піраміда енергій завжди звужується догори. Показує швидкість проходження маси їжі ланцюгом живлення.
Піраміди енергій правило (правило піраміди енергій Р.Ліндемана) – підчас переходу з нижнього трофічного рівня на вищий витрачається близько 90% енергії.
Більша частина енергії іде на підтримання процесів життєдіяльності на кожному трофічному рівні, а до вищих рівнів надходить мінімум продукції первинної валової.
5.2 Як розв’язувати задачі з екології.
Під час розв’язування задач з екології слід пам’ятати: 1) завдяки харчовим зв’язкам у біоценозі відбувається трансформація біогенних речовин, акумуляція енергії та перерозподіл її між видами;
2) першою ланкою в ланцюгах живлення є автотрофні організми, потім рослиноїдний вид, а до нього відповідно причетні паразити й хижаки;
3) у кожній ланці акумульована енергія становить 10 - 15 %;
4) одна й та сама ланка входить до багатьох ланцюгів живлення, таким чином ланцюги переплітаються і утворюється трофічна сітка;
5) майже кожна ланка в ланцюзі живлення може бути замінена подібними видами;
6) ланцюги живлення бувають двох типів: виїдання і розкладання (деструкції);
7) довжина ланцюгів живлення зазвичай невелика (4-5 ланок), вона обмежується правилом піраміди чисел;
8) якщо консумент споживає різні види їжі, то в різних ланцюгах він може займати різні трофічні рівні. Наприклад: сіра ворона може поїдати зерно (консумент І порядку), може поїдати пташенят зерноїдних птахів (консумент ІІ порядку), може поїдати пташенят комахоїдних птахів (консумент ІІІ порядку).
6. Порядок проведення роботи.
6.1 Спочатку уважно прочитайте короткі теоретичні відомості .
6.2 Виконайте п’ять завдань згідно Вашого варіанту.
6.3 При розв’язуванні завдань користуйтесь знаннями про трофічну структуру екосистеми; правилом 10% (правило піраміди енергій Р.Ліндемана) ; правилом екологічної піраміди; не забувайте про можливі виключення з правила екологічної піраміди, коли екологічна піраміда перевертається «догори ногами»; не забувайте переводити повну масу організмів в сухий залишок перед тим як робити розрахунки.
6.4 Розв’язок завдань супроводжуйте розрахунками та посиланнями на конкретні правила .
Варіант № 1
Завдання №1: Задача на побудування екологічної піраміди.
Побудуйте екологічну піраміду чисел заливних луків (в літку), якщо кількість особин, крім ґрунтових мікроорганізмів і ґрунтових тварин, на площі 20460 м2 становить: лучні трави = 10 230 179 шт., заєць-русак = 105 шт., вовк звичайний = 1шт., блохи собачі = 70 шт., блохи ховрахові = 3 150 шт., одноклітинні джгутикові в організмі бліх = 16 100 шт. Чому побудована піраміда чисел, на відміну від «класичної» піраміди чисел має вузьку середину?
Завдання №2: Задача на складання харчових сіток.
Складіть схему харчової сітки, включивши до неї перелічені нижче організми, які належать до екосистеми ставку: водорості багатоклітинні (рослини), водорості одноклітинні (зелені рослини – елемент фітопланктону), дафнія (ракоподібна тварина – елемент зоопланктону), жаба (хижак), карась (переважно рослиноїдний), окунь (хижак), сапрофітні бактерії (редуцент), котушка (черевоногий молюск-сапрофіт – живиться залишками органіки), п’явка (паразит), жук-плавунець (хижак), бабка (хижак).
Завдання №3: Задача на визначення обсягу спожитої їжі.
Для того щоб вижити, сірій жабі необхідно з’їдати в день 5 г. слимаків – шкідників сільськогосподарських культур. На площі 1 га. мешкає близько 10 жаб. Розрахувати масу шкідників, яких знищать жаби на невеликому полі площею 10 га. за теплий час року (з травня по кінець вересня – 150 днів).
Завдання №4: Задача на використання правила екологічної піраміди, визначення площі ділянки біогеоценозу необхідної для харчування.
Яка площа акваторії (га.) може прогодувати білого пелікана масою 14 кг., який є останньою ланкою в ланцюзі живлення: водорості → риби → білий пелікан, якщо 60% маси птаха та риби складає вода? Маса сухої речовини водоростей складає 1 кг. на 1 м2 за рік.
Завдання №5: Задача на використання правила екологічної піраміди, визначення площі ділянки біогеоценозу необхідної для харчування.
Біомаса сухого сіна з 1 м2 складає 200 г. Визначте, скільки гектарів луки необхідно, щоб прогодувати протягом року одного школяра масою 52 кг. (з яких вода складає 63 %) для ланцюга живлення: трава → корова → людина.
Варіант № 2
Завдання №1: Задача на побудування екологічної піраміди.
Побудуйте екологічну піраміду чисел лісу помірної зони (в літку), якщо кількість особин, крім мікроорганізмів і ґрунтових тварин, на 1000 м2 становить: продуцентів – 200, первинних консументів – 150 000, вторинних – 120 000, кінцевих хижаків – 1. Назвіть представників різних трофічних рівнів і поясніть, чому побудована піраміда чисел, на відміну від «класичної» піраміди чисел має вузьку основу?
Завдання №2: Задача на складання харчових сіток.
Побудуйте сітку живлення, включивши до неї такі організми: трава, заєць, ґрунтові гриби, вовк, жуки, рослиноїдні комахи, павук, шпак, яструб.
Завдання №3: Задача на визначення обсягу спожитої їжі.
Кажан з’їдає за одну ніч приблизно 4 г. комах. Як мінімум 20 % їжі кажанів складають комарі. Комар важить приблизно 2,2 мг. Літній сезон триває приблизно 90 днів. Розрахувати, скільки комарів може з’їсти кажан за одне літо.
Завдання №4: Задача на використання правила екологічної піраміди, визначення площі ділянки біогеоценозу необхідної для харчування.
Біомаса планктону на 1 м2. акваторії складає 1 кг. За правилом екологічної піраміди визначте площу (в га.) даного біогеоценозу, щоб могла вирости та прогодуватися пара судаків по 4 кг. кожний у ланцюзі живлення: планктон → рослиноїдні риби → судак. Із наведених значень маси планктону та риб суха речовина складає 40 %.
Завдання №5: Задача на використання правила екологічної піраміди, визначення площі ділянки біогеоценозу необхідної для харчування.
У савані біомаса рослинності становить 750 г. / м2. За правилом екологічної піраміди визначте площу (га.) даного біогеоценозу, необхідного для того, щоб міг вирости і прогодуватися лев масою 230 кг. у ланцюзі живлення: трав’яна рослинність → парнокопитні → лев. У вказаних значеннях маси рослин і тварин 65 % припадає на воду.
Варіант № 3
Завдання №1: Задача на побудування екологічної піраміди.
Побудуйте екологічну піраміду чисел степу (в літку), якщо кількість особин, крім мікроорганізмів і ґрунтових тварин, на 1000 м2 становить: продуцентів (утворювачів) органічної маси – 1 400 000, рослиноїдних тварин – 200 000, первинних хижаків – 80 000, кінцевих хижаків – 1.
Завдання №2: Задача на складання харчових сіток.
Складіть схему харчової сітки, включивши до неї перелічені нижче організми, які належать до екосистеми лісу: трава, заєць, вовк, синиця, яструб, бактерії-сапрофіти, жук-могильник.
Завдання №3: Задача на визначення обсягу газообміну лісового масиву.
Ялинковий ліс площею 1 га. може затримати 30 т. пилюки на рік, 1 га. соснового бору – до 38 т., а 1 га. дубняку – до 54 т. Один гектар лісу в середньому виділяє 200 кг. кисню на рік. Зробіть розрахунок, скільки тон пилу на рік може затримати лісовий масив (ялинковий, сосновий, дубовий) загальною площею 120 га. Скільки кисню зможе утворити за рік лісовий масив такою же площею?
Завдання №4: Задача на використання правила екологічної піраміди, визначення площі ділянки біогеоценозу необхідної для харчування.
Користуючись правилом екологічної піраміди визначте, яка площа (в га.) біоценозу може прогодувати одну особину останньої ланки в ланцюгу живлення: планктон → риба → тюлень (300 кг.). Суха біомаса планктону з 1 м2. становить 600 г. за рік. Із вказаної в дужках маси 60 % становить вода.
Завдання №5: Задача на використання правила екологічної піраміди, визначення площі ділянки біогеоценозу необхідної для харчування.
Користуючись правилом екологічної піраміди визначте, яка площа (в га.) біоценозу може прогодувати одну особину останньої ланки в ланцюгу живлення: планктон → нехижі риби → щука (10 кг.). Суха біомаса планктону з 1 м2 становить 600 г. за рік. Із вказаної у дужках маси 60 % становить вода.
6.5 Складіть звіт про проведену роботу.
6.6 Зробіть висновок стосовно розв’язаних Вами задач з екології.
7. Зміст звіту.
7.1 Тема, мета роботи.
7.2 Розв’язані п’ять завдань згідно Вашого варіанту.
7.3 Висновок про проведену роботу.
8. Контрольні запитання.
8.1 Що таке «екологічна піраміда »? Які є типи екологічних пірамід?
8.2 Як трактується «правило екологічної піраміди» в загальному вигляді?
8.3 «Піраміди чисел правило» (Елтона правило)? «Піраміди біомас правило»? «Піраміди енергій правило» (Ліндемана правило)?
8.4 Що таке «ланцюг живлення»? Що таке «трофічна сітка»?
8.5 Що таке «трофічний рівень»?
9. Використані літературні джерела
|
1. |
Батуєв О.С., Гуленкова М.А., Єленевський А.Г. та ін. Біологія: Великий довідник для школярів та абітурієнтів. – Тернопіль: Навчальна книга – Богдан, - 2001. – 576с.: іл. – (Шкільна бібліотека “Богдан”. Великі довідники для школярів та абітурієнтів). |
|
2. |
Вихренко А.С., Вихренко Т.О. Зошит з біології учня 11 класу (російською мовою). – 3-тє видання, перероб. і доп. – К.: «Школяр», 2002. – 112с. |
|
3. |
Котик Т.С., Тагліна О.В. Біологія. 11 клас: Робочий зошит (російською мовою). – Х.: «Веста»: Вид-во «Ранок», 2008. – 88с. + Додаток: Біологія. 11 клас. Зошит для лабораторних та практичних робіт (16с.). |
|
4. |
Кучеренко М.Є., Вервес Ю.Г., Балан П.Г., Войціцький. Загальна біологія: Підруч. для 11 кл. загальноосвіт. навч. закладів. 2-ге вид. – К.: Ґенеза, 2006. – 272 с.: іл. |
|
5. |
Полянский Ю.И., Браун А.Д., Верзилин Н.М. и др.; Общая биология: Учеб. для 10-11 кл. сред. шк. – 19-е изд., перераб. – М.: Просвещение, 1989г. – 287 с.: ил. |
|
6. |
Ростовцева Л.П., Запорожець Н.В. Зошит для лабораторних, практичних і самостійних робіт з біології. 11 клас (російською мовою). – Х.: Веста: Видавництво «Ранок», 2003. – 88 с. |
|
7. |
Тагліна О.В.: Біологія. 11 клас: Розробки уроків. – Х.: Веста: Видавництво «Ранок», 2007. – 288 с. + Додаток (16 с.). – (Майстер-клас) |
Практична робота № 9
1. Тема роботи: “Складання схем колообігу речовин у екосистемах”
2. Мета роботи: 2.1 Узагальнити знання про кругообіг речовин, його типи, ланки, закономірності.
2.2 На основі отриманих знань, скласти схеми кругообігу деяких речовин у біосфері.
3. Обладнання: 3.1 Підручник, схеми кругообігу речовин.
4. Завдання: 4.1 Законспектувати в загальних рисах відомості про кругообіг певних речовин.
4.2 Скласти схему кругообігу певних речовин після опису кожної речовини.
5. Короткі теоретичні відомості:
5.1 Визначення основних понять, правила.
Кругообіг речовин – це їх багаторазова участь у процесах, які відбуваються в біосферних шарах атмосфери, гідросфери і літосфери. Тобто повний кругообіг здійснюють не речовини, а певні елементи.
Основою динамічної рівноваги і стійкості біосфери є кругообіг речовин і перетворення енергії, які складаються з багатьох процесів. Добре відомі глобальні процеси кругообігу води, кисню, вуглецю, азоту, фосфору, сірки, мікроелементів.
Материнська порода, гідросфера, атмосфера і світ організмів пов’язані між собою міграцією атомів, яка може відбуватися циклічно або ациклічно.
Біогеохімічний цикл – це кругообіг хімічних речовин з неорганічного середовища через рослинні та тваринні організми назад у неорганічне середовище з використанням сонячної енергії та енергії хімічних реакцій.
Елементи, які мігрують циклічно, обертаються в біохімічних процесах двох рівнів: 1)біогеоценозу (малий кругообіг або біологічний) і 2)біосфери (великий кругообіг або геологічний).
“Великий” геологічний кругообіг речовини має переважно горизонтальний напрям, відбувається між сушею і морем. “Малий” біологічний кругообіг має переважно вертикальний напрям міграції і відбувається між рослинами і ґрунтом.
6. Порядок проведення роботи.
6.1 Спочатку уважно прочитайте короткі теоретичні відомості. Пригадайте основні відомості про кругообіг речовин у біосфері.
6.2 Порівняйте абіогенні і біогенні кругообіги, особливості кругообігів, що відбуваються за участі господарської діяльності людини.
6.3 Розгляньте приклади схем кругообігу нітрогену, карбону, фосфору, сірки.
6.4 Законспектуйте в загальних рисах відомості про кругообіг перерахованих вище хімічних елементів.
6.5 Складіть графічні схеми кругообігу кожного хімічного елементу після опису його кругообігу.
І. Кругообіг азоту
4. Наступні етапи кругообігу азоту.
Вільно існуючі азотфіксуючі бактерії перетворюють молекулярний азот (N2) до органічного азоту у власних тілах: амінокислоти, нуклеотиди, АТФ та ін. Бульбашкові бактерії перетворюють N2 на органічний азот в складі тіла бобової рослини. Далі від відмерлих азотфіксуючих бактерій та бобових рослин органічний азот надходить в ґрунт. В ґрунті знаходяться амоніфікуючі та нітріфікуючі бактерії, які перетворюють органічний азот до мінерального азоту: NН4+, NО3--, NО2--.
5. Подальший розподіл мінерального азоту.
Весь мінеральний азот за напрямками подальшого використання можна поділити на 3 частини.
Першу частину мінерального азоту засвоюють рослини і перетворюють його на органічну форму азоту у складі власних тіл.
Друга частина мінерального азоту перетворюється денітрифікуючими бактеріями завдяки процесу денітрифікації на газоподібний молекулярний азот (N2) та газоподібний двоокис азоту (NО2), які повертаються до вихідної точки кругообігу – до атмосфери.
Третя частина мінерального азоту та деякі інші азотовмісні сполуки потрапляють з поверхневим водним стоком до річок, озер, морів, а з них – до океану.
6. Перетворення органічного азоту рослин.
Азот зв’язаний рослинами у вигляді органічних сполук їхніх тіл (дивись початок пункту 5) далі використовується у 2-х напрямках.
1) Перша частина азоту рослин повертається до ґрунту у вигляді відмерлих рослинних решток, опалого листя. Там цей органічний азот знову розкладається амоніфікуючими та нітрифікуючими бактеріями до мінерального азоту.
2) Друга частина азоту рослин споживається рослиноїдними тваринами і передається по харчовим ланцюгам іншим тваринам.
7. Перетворення органічного азоту тварин.
Азот зв’язаний тваринами у вигляді органічних сполук їхніх тіл далі використовується у 2-х напрямках.
1) Перша частина органічного азоту тварин потрапляє після смерті тварин в ґрунт, де піддається перетворенню на мінеральний азот амоніфікуючими і нітифікуючими бактеріями і далі знову залучається до кругообігу рослинами.
2) Друга частина органічного азоту тварин повертається до атмосфери разом з потом, екскрементами, сечею, диханням тварин.
8. Перетворення азотних сполук в океані.
В цілому кругообіг азоту в океані схожий на кругообіг азоту на суходолі. Значною відмінністю є наступне: 1) велика кількість азотовмісних сполук потрапляє до океану з суходолу разом з поверхневим стоком;
2) велика кількість азотовмісних сполук осідає на дно океану в складі мертвої органіки й може вилучатися з біогеохімічного кругообігу на мільйони років.
9. Вплив господарської діяльності людини на кругообіг азоту.
1) Виробництво синтетичних азотних добрив у великих кількостях призводить до залучення у біогеохімічний цикл величезної кількості атмосферного азоту. 2) З усіх синтетичних добрив азотні добрива вимагають найбільших енергетичних і відповідно грошових витрат. 3) Нітрати не повністю використовуються культурними рослинами і суттєво забруднюють ґрунтові води та водойми.
ІІ. Кругообіг вуглецю
1. Головна роль вуглецю в природі.
Вуглець – це основа органічних речовин. Він входить до складу білків, жирів, вуглеводів, нуклеїнових кислот та інших речовин, необхідних для існування живої речовини.
2 «Сховище» вуглецю в природі. До первинних джерел вуглецю в біосфері належать: 1) атмосферний вуглекислий газ (СО2), що становить 0,036% загального об’єму тропосфери, й 2) вуглекислий газ, розчинений у воді Світового океану, де його кількість у 50 разів вища, ніж в атмосфері.
ІІІ. Кругообіг фосфору
1. Головна роль фосфору в природі.
Фосфор входить до складу нуклеїнових кислот, аденозинтрифосфорної кислоти (АТФ), фосфоліпідів. Фосфор відіграє меншу роль у життєдіяльності рослин і тварин, порівняно з вуглецем чи азотом.
2. «Сховище» фосфору в природі.
Джерелом фосфору є земна кора, зокрема мінерали апатити.
3. Залучення фосфору до живих організмів.
У наземних біогеоценозах відбувається активний кругообіг фосфору в системі: ґрунт → рослина → тварина → ґрунт. В процесі вивітрювання гірських порід фосфор переходить у ґрунтовий розчин і стає доступним для рослин (у вигляді фосфат-іона РО43−). Він входить до складу органічних речовин (дивись пункт 1). Із цими органічними речовинами фосфор передається ланцюгами живлення від продуцентів до консуметів і
ІV. Кругообіг сірки
4. Перетворення органічної сірки рослин і тварин, повернення до неживої природи.
У анаеробних умовах (наприклад у болотах) редуценти розкладають білки з виділенням сірки у вигляді сірководню (Н2S), який може бути окиснений (іншими редуцентами) до молекулярної сірки (S2), або до розчинних сульфатів (загальна формула М2SО4) і сульфідів (загальна формула М2S або МНS, де М – одновалентний метал). У такій формі сірка знову стає доступною для продуцентів.
Як зазначалося вище, у кругообігу сірки головну роль відіграють два види спеціалізованих бактерій , один з яких перетворює певну частину сірководню в сульфати (Desulfovibrio і близькі їй бактерії-відновлювачі сульфатів – частково заселяють болота та погано дреновані землі), а інший вид бактерій вивільнює сірководень із сульфатів (аероби, анаероби, термофіли, психрофіли та гриби актиноміцети, бактерії, які розкладають органічні сполуки і вивільняють сірководень).
Таким чином утворені редуцентами при розкладанні мертвих організмів в ґрунті SО4 та Н2S частково використовуються рослинами, а інша частина SО4 та Н2S виділяється до атмосфери. Кругообіг замкнувся.
5. Вплив господарської діяльності людини на кругообіг сірки.
Сьогодні кругообіг сірки під впливом людини зазнає суттєвих змін: майже третина сірки, що циркулює в біосфері, потрапляє в атмосферу з димогазовими викидами заводів, фабрик і теплових електростанцій. Ця «зайва» сірка розчиняючись в атмосфері з утворенням сірчаної і сірчистої кислот, випадає у вигляді кислотних дощів, які призводять до швидкої деградації багатьох екосистем.
6.6 Складіть звіт про проведену роботу.
6.7 Зробіть висновок стосовно розв’язаних Вами задач з екології.
7. Зміст звіту.
7.1 Тема, мета роботи.
7.2 Законспектовані відомості про кругообіг азоту, вуглецю, фосфору, сірки.
7.3 Складені схеми кругообігу азоту, вуглецю, фосфору, сірки.
7.4 Висновок про проведену роботу.
8. Контрольні запитання.
8.1 Що таке «кругообіг речовин »?
8.2 Що таке «біогеохімічні цикли»?
8.3 Якими бувають рівні біохімічних процесів?
8.4 Охарактеризувати кругообіг азоту?
8.5 Охарактеризувати кругообіг вуглецю?
8.6 Охарактеризувати кругообіг фосфору?
8.7 Охарактеризувати кругообіг сірки?
9. Використані літературні джерела
|
1. |
Батуєв О.С., Гуленкова М.А., Єленевський А.Г. та ін. Біологія: Великий довідник для школярів та абітурієнтів. – Тернопіль: Навчальна книга – Богдан, - 2001. – 576с.: іл. – (Шкільна бібліотека “Богдан”. Великі довідники для школярів та абітурієнтів). |
|
2. |
2. Білявський Г.О. та ін. Основи екології: Підручник / Г.О. Білявський, Р.С. Фурдуй, І.Ю. Костіков. – К.: Либідь, 2004. – 408 с. |
|
3. |
Вихренко А.С., Вихренко Т.О. Зошит з біології учня 11 класу (російською мовою). – 3-тє видання, перероб. і доп. – К.: «Школяр», 2002. – 112с. |
|
4. |
Котик Т.С., Тагліна О.В. Біологія. 11 клас: Робочий зошит (російською мовою). – Х.: «Веста»: Вид-во «Ранок», 2008. – 88с. + Додаток: Біологія. 11 клас. Зошит для лабораторних та практичних робіт (16с.). |
|
5. |
Кучеренко М.Є., Вервес Ю.Г., Балан П.Г., Войціцький. Загальна біологія: Підруч. для 11 кл. загальноосвіт. навч. закладів. 2-ге вид. – К.: Ґенеза, 2006. – 272 с.: іл. |
|
6. |
Кучерявий В.П. Екологія. – Львів: Світ, 2001 – 500 с.: іл.. Бібліогр.: с. 480 |
|
7. |
Полянский Ю.И., Браун А.Д., Верзилин Н.М. и др.; Общая биология: Учеб. для 10-11 кл. сред. шк. – 19-е изд., перераб. – М.: Просвещение, 1989г. – 287 с.: ил. |
|
8. |
Потіш А.Ф., Медвідь В.Г., Гвоздецький О.Г., Козак З.Я. Екологія: теоретичні основи і практикум. Навчальний посібник для студентів вищіх навчальних закладів. 2-ге видання, перероблене та виправлене. – Львів: «Новий Світ – 2000», «Магнолія плюс», 2004. – 328 с. |
|
9. |
Ростовцева Л.П., Запорожець Н.В. Зошит для лабораторних, практичних і самостійних робіт з біології. 11 клас (російською мовою). – Х.: Веста: Видавництво «Ранок», 2003. – 88 с. |
|
10. |
Тагліна О.В.: Біологія. 11 клас: Розробки уроків. – Х.: Веста: Видавництво «Ранок», 2007. – 288 с. + Додаток (16 с.). – (Майстер-клас) |
Практична робота № 10
1. Тема роботи: “Порівняння поновлюваних та не поновлюваних ресурсів біосфери”
2. Мета роботи: 2.1 Узагальнити знання про природні ресурси, їх класифікацію.
2.2 Навчитися чітко розрізняти: вичерпні (поновлювані та не поновлювані) та невичерпні ресурси біосфери.
3. Обладнання: 3.1 Підручник, перелік природних ресурсів.
4. Завдання: 4.1 Розглянути перелік наведених природних ресурсів.
4.2 Згрупувати їх і розподілити відповідно до граф таблиці.
5. Короткі теоретичні відомості:
5.1 Визначення основних понять.
1. Біологічні ресурси – це джерела і передумова одержання необхідних людям матеріальних і духовних благ, що містяться в об’єктах живої природи.
Поділ біологічних ресурсів:
1.1 Біотичні – харчові продукти та технічна сировина тваринного чи рослинного походження: а) домашні тварини та культурні рослини; б) об’єкти промислу – дикі тварини та рослини.
1.2 Абіотичні - повітря, вода, родючі ґрунти.
1.3 Мальовничі ландшафти.
2. Мінеральні і енергетичні ресурси – це сукупність запасів корисних копалин у надрах для промислового використання в сучасних умовах і в перспективі.
Поділ мінеральних і енергетичних ресурсів:
2.1 Традиційні і нетрадиційні джерела енергії і види палива.
2.2 Рудні та інші види сировини з земних надр.
3. Кліматичні ресурси.
Клімат – це статистичний, багаторічний режим погоди, один з основних географічних характеристик тієї чи іншої місцевості.
Основні особливості клімату визначаються надходженням сонячної радіації, процесами циркуляції повітряних мас, характером поверхні, що підстилає.
Основні показники клімату – температура, вологість, середня річна кількість опадів, швидкість вітру та ін.
4. Життєвий простір – це місце для проживання, праці й відпочинку.
5. Генетичний фонд – це сукупність всіх генів даної популяцій, групи популяцій або виду в цілому.
Заповідні території та банки насіння рослин, використовуються як засоби збереження видової різноманітності довкілля.
ІІ. Класифікація за вичерпністю.
1. Вичерпні природні ресурси – природні ресурси, що скорочуються в міру їхнього використання.
Більшість видів природних ресурсів відноситься до вичерпних природних ресурсів, що поділяються на поновлювані і не поновлювані природні ресурси (дивись рисунок 1).
Поділ вичерпних ресурсів.
1.1 Поновлювані природні ресурси – це природні ресурси швидкість відновлення яких в процесі кругообігу речовин в біосфері порівняна зі швидкістю їхньої витрати.
Приклад: рослинний світ, тваринний світ, родючі ґрунти.
1.2 Непоновлювані природні ресурси – це ресурси, що не відновлюються самостійно і не відновлюються штучно в процесі кругообігу речовин в біосфері, або відновлюються в сотні й тисячі разів повільніше, ніж використовуються.
Приклад: життєвий простір, корисні копалини, видовий склад організмів.
Не відновлювані природні ресурси мають скінченні запаси, їх використання неминуче веде до їх виснаження.
2. Умовно невичерпні природні ресурси – це кількісно невичерпна частина природних ресурсів
Приклад: сонячне випромінювання, атмосферне повітря, вода, клімат, морські припливи та відпливи.
В разі необоротного забруднення атмосфери, гідросфери, вони можуть переходити в категорію вичерпних ресурсів (поновлюваних).
ІІІ. Класифікація за замінністю (дивися рисунок 1).
1. Ресурси замінні – це природні ресурси, які в процесі господарської діяльності можна замінити іншими, не завжди рівнозначними за ефективністю, але екологічно прийнятнішими.
Наприклад: використання альтернативних джерел енергії – енергії вітру або Сонця замість традиційних – нафти або газу.
2. Ресурси незамінні – це природні ресурси, які не можна замінити іншими.
Наприклад: вода, світло, ґрунт.
ІV. Класифікація за характером використання в різних галузях господарства.
1. Використання природних ресурсів в матеріальному виробництві (в області енергетики, промисловості, сільського господарства та інших галузей господарства).
2. Використання природних ресурсів в невиробничій сфері (оздоровчі та інші).
V. Класифікація за ознакою одноцільового і багатоцільового використання.
VІ. Класифікація за ступенем замученості до господарського обороту.
1. Підготовлені до використання і такі що залучаються в господарський оборот .
2. Виявлені і тепер не використовуються (потенційні ресурси).
5.2 Шляхи економії природних ресурсів.
1. Оборотна система водопостачання (замість прямоточної) – відпрацьована вода після очищення не повертається у водойму, а знову використовується в процесі виробництва.
2. Переробляти некондиційні руди – з низьким умістом корисних компонентів, які раніше йшли у відвали.
3. Використання вторинних ресурсів (металобрухт).
4. Використання замінників дефіцитних ресурсів. Замінюють свинець, мідь, олово та інші метали на більш дешеві й доступні полімери та композити.
5. Зниження кількісних і якісних втрат корисних копалин під час їх видобування.
6. Зменшення видобутку мінеральних ресурсів із надр внаслідок їх комплексного використання – крім основного компонента, вилучаємо з копалин ще й супутні компоненти.
7. Впроваджувати маловідходні або (в ідеалі) безвідходні технології.
5.3 Альтернативні види енергії.
1. Енергія морських припливів та відпливів.
2. Вітрова енергія.
3. Сонячна енергія (геліоенергія).
4. Тепло земних надр – у вигляді геотермальних джерел.
5. Біопаливо:
5.1 Дизильне пальне – з ріпаку;
5.2 Газ метан – з компостних куч, сміттєзвалищ;
5.3 Тепло від спалювання рослинних відходів: деревина (стружка, тирса, суччя), солома, лушпиння сонячника та інше).
6. Порядок проведення роботи.
6.1 Спочатку уважно прочитайте короткі теоретичні відомості.
6.2 Виконайте два завдання згідно Вашого варіанту.
6.3 При розв’язанні завдань користуйтеся знаннями про класифікацію природних ресурсів.
Варіант № 1
Завдання №1: Задача на розподіл природних ресурсів за вичерпністю.
Нижче наведено перелік природних ресурсів. Згрупуйте їх і розподіліть відповідно до граф таблиці. Ресурси: кам’яне вугілля, шипшина, кам’яна сіль (NaCl), сонячна радіація, білка, мармур, білий гриб, торф, нафта, енергія вітру, природний газ (метан), північний олень, ромашка лікарська, опади, шовковиця, підземне тепло, перли.
|
Природні ресурси |
||
|
Вичерпні |
Майже невичерпні |
|
|
Не відновлюються |
Можуть бути відновлені за умови раціонального використання |
|
|
1 |
2 |
3 |
Завдання №2: Задача на розподіл природних ресурсів за характером використання в різних галузях господарства.
Нижче наведено перелік природних ресурсів. Згрупуйте їх і розподіліть відповідно до граф таблиці. Ресурси: азовське узбережжя з лікувальними грязями Бердянська, кам’яне вугілля, шипшина, кам’яна сіль (NaCl), гірські ландшафти Моршина, сонячна радіація, білка, мармур, білий гриб, торф, нафта, енергія вітру, природний газ (метан), північний олень, ромашка лікарська, опади, шовковиця, підземне тепло, перли, соляні печери й тунелі Артемівська.
|
Природні ресурси |
|||
|
Матеріальне виробництво |
Нематеріальне виробництво |
||
|
Енергетика |
Промисловість |
Сільське господарство та лісове господарство |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
Варіант № 2
Завдання №1: Задача на розподіл природних ресурсів за вичерпністю.
Нижче наведено перелік природних ресурсів. Згрупуйте їх і розподіліть відповідно до граф таблиці. Ресурси: буре вугілля, ехінацея, калійна сіль (сильвін КCl), сонячна радіація, лисиця, граніт, горючі сланці, нафта, приливно-відливна енергія моря, газ пропан, двогорбий верблюд – бактріан, цмин піщаний, опади, черешня, підземне тепло, бурштин.
|
Природні ресурси |
||
|
Вичерпні |
Майже невичерпні |
|
|
Не відновлюються |
Можуть бути відновлені за умови раціонального використання |
|
|
1 |
2 |
3 |
Завдання №2: Задача на розподіл природних ресурсів за характером використання в різних галузях господарства.
Нижче наведено перелік природних ресурсів. Згрупуйте їх і розподіліть відповідно до граф таблиці. Ресурси: чорноморське узбережжя Ялти, буре вугілля, ехінацея, калійна сіль (сильвін КCl), крейдяні тунелі Свято горська, сонячна радіація, лисиця, граніт, горючі сланці, нафта, приливно-відливна енергія моря, газ пропан, двогорбий верблюд – бактріан, цмин піщаний, опади, черешня, підземне тепло, бурштин, степовий ландшафт Асканії-Нової.
|
Природні ресурси |
|||
|
Матеріальне виробництво |
Нематеріальне виробництво |
||
|
Енергетика |
Промисловість |
Сільське господарство та лісове господарство |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
Варіант № 3
Завдання №1: Задача на розподіл природних ресурсів за вичерпністю.
Нижче наведено перелік природних ресурсів. Згрупуйте їх і розподіліть відповідно до граф таблиці. Ресурси: береза, терен, магнієва сіль (магнезит CО3), сонячна радіація, заяць, базальт, підберезовик, солома, нафта, енергія гірської річки, газ бутан, кінь, кропива собача, опади, горіх волоський, підземне тепло, алмаз.
|
Природні ресурси |
||
|
Вичерпні |
Майже невичерпні |
|
|
Не відновлюються |
Можуть бути відновлені за умови раціонального використання |
|
|
1 |
2 |
3 |
Завдання №2: Задача на розподіл природних ресурсів за характером використання в різних галузях господарства.
Нижче наведено перелік природних ресурсів. Згрупуйте їх і розподіліть відповідно до граф таблиці. Ресурси: гірський ландшафт Трускавця, береза, терен, магнієва сіль (магнезит CО3), солоні озера й лікувальні грязі Слов’янська, сонячна радіація, заяць, базальт, підберезовик, солома, нафта, енергія гірської річки, газ бутан, кінь, кропива собача, опади, горіх волоський, підземне тепло, алмаз, озерно-болотний ландшафт чернігівського Полісся.
|
Природні ресурси |
|||
|
Матеріальне виробництво |
Нематеріальне виробництво |
||
|
Енергетика |
Промисловість |
Сільське господарство та лісове господарство |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
6.5 Складіть звіт про проведену роботу.
6.6 Зробіть висновок стосовно порівняних Вами природних ресурсів.
7. Зміст звіту.
7.1 Тема, мета роботи.
7.2 Розв’язані два завдання згідно Вашого варіанту.
7.3 Висновок про проведену роботу.
8. Контрольні запитання.
8.1 Що таке «природні ресурси»? Які Вам відомі класифікації природних ресурсів?
8.2 Класифікація природних ресурсів за походженням?
8.3 Класифікація природних ресурсів за вичерпністю?
8.4 Шляхи економії природних ресурсів?
8.5 Які Вам відомі «альтернативні» умовно невичерпні джерела енергії? Які Вам відомі вичерпні, але легко поновлювані джерела енергії (наприклад рослинного чи тваринного походження)?
9. Використані літературні джерела
|
1. |
Батуєв О.С., Гуленкова М.А., Єленевський А.Г. та ін. Біологія: Великий довідник для школярів та абітурієнтів. – Тернопіль: Навчальна книга – Богдан, - 2001. – 576с.: іл. – (Шкільна бібліотека “Богдан”. Великі довідники для школярів та абітурієнтів). |
|
2. |
2. Білявський Г.О. та ін. Основи екології: Підручник / Г.О. Білявський, Р.С. Фурдуй, І.Ю. Костіков. – К.: Либідь, 2004. – 408 с. |
|
3. |
Вихренко А.С., Вихренко Т.О. Зошит з біології учня 11 класу (російською мовою). – 3-тє видання, перероб. і доп. – К.: «Школяр», 2002. – 112с. |
|
4. |
Котик Т.С., Тагліна О.В. Біологія. 11 клас: Робочий зошит (російською мовою). – Х.: «Веста»: Вид-во «Ранок», 2008. – 88с. + Додаток: Біологія. 11 клас. Зошит для лабораторних та практичних робіт (16с.). |
|
5. |
Кучеренко М.Є., Вервес Ю.Г., Балан П.Г., Войціцький. Загальна біологія: Підруч. для 11 кл. загальноосвіт. навч. закладів. 2-ге вид. – К.: Ґенеза, 2006. – 272 с.: іл. |
|
6. |
Кучерявий В.П. Екологія. – Львів: Світ, 2001 – 500 с.: іл.. Бібліогр.: с. 480 |
|
7. |
Полянский Ю.И., Браун А.Д., Верзилин Н.М. и др.; Общая биология: Учеб. для 10-11 кл. сред. шк. – 19-е изд., перераб. – М.: Просвещение, 1989г. – 287 с.: ил. |
|
8. |
Потіш А.Ф., Медвідь В.Г., Гвоздецький О.Г., Козак З.Я. Екологія: теоретичні основи і практикум. Навчальний посібник для студентів вищіх навчальних закладів. 2-ге видання, перероблене та виправлене. – Львів: «Новий Світ – 2000», «Магнолія плюс», 2004. – 328 с. |
|
9. |
Ростовцева Л.П., Запорожець Н.В. Зошит для лабораторних, практичних і самостійних робіт з біології. 11 клас (російською мовою). – Х.: Веста: Видавництво «Ранок», 2003. – 88 с. |
Практична робота № 11
Тема роботи “Порівняння природного і штучного добору”
Мета роботи: Узагальнити знання про природний і штучний добір.
На основі отриманих знань зробити порівняльний аналіз природного і штучного добору.
Завдання: Заповнити таблиці.
Розв’язати задачі на природний добір.
Розв’язати задачі на штучний добір.
Короткі теоретичні відомості:
Штучний добір.
Селекція(від лат. селектіо - вибір) – наука про створення нових сортів рослин, порід тварин, штампів мікроорганізмів із потрібними для людини ознаками.
Породою тварин або сортом рослин називають сукупність особин одного виду з певними спадковими ознаками – особливостями будови, процесів життєдіяльності, продуктивності, створену людиною внаслідок штучного добору.
Штам (від нім. штам - стовбур) – це чиста культура мікроорганізмів, тобто нащадки однієї клітини.
Основні методи селекції – це штучний добір і гібридизація.
Штучний добір – вибір людиною особин серед тварин, рослин, мікроорганізмів із потрібними господарськими ознаками для наступного їх розведення.
Види штучного добору: І. несвідомий, ІІ. свідомий.
І. Несвідомий добір – це добір без чітко поставленої мети.
ІІ. Свідомий добір – це методичний добір спрямований на зміну певних ознак з метою одержання особини із необхідними якостями.
Свідомий добір поділяється на дві форми : а) масова форма, б) індивідуальна форма.
А) Масовий добір – з вихідного матеріалу відбирають особин з особливостями фенотипу, які цікавлять селекціонерів.
Б) Індивідуальний добір – для подальшого розмноження залишають плідників, оброблених на підставі вивчення їхнього фенотипу і генотипу.
|
1.Спадкова мінливість(причина еволюції) |
2.Боротьба за існування (1-ша рушійна сила еволюції) |
3.Природній добір (2-га рушійна сила еволюції) |
Спадкова мінливість – це зміни, які виникають індивідуально в кожному організмі незалежно від впливу довкілля і можуть передаватися нащадкам.
Боротьба за існування – це вся сутність взаємозв’язків між організмами та різними чинниками довкілля.
Дарвін визначив причини боротьби за існування з одного боку інтенсивність розмноження, з іншого – обмеженість природних ресурсів і засобів життя..
Форми боротьби за життя.
А.Внутрішньовидова боротьба – відбувається між особинами одного виду за їжу, місця розмноження.
Б.Міжвидова – змагання між особинами різних видів : хижаки і здобич, паразити і хазяї.
В.Взаємодія з силами неживої природи – негативний вплив на організм неживої природи (посуха, висока або низька температури, повінь і т.д.)
Природній добір – це процес переважного виживання та розмноження найпристосованіших до умов існування організмів певного виду в ряді поколінь і загибелі менш пристосованих.
Природній добір сприяє нагромадженню корисних ознак і закріпленню їх у потомстві.
Природній добір може бути а) індивідуальний і б) груповий:
А) Індивідуальний – спрямований на збереження окремих особин з ознаками що забезпечують їх перевагу у боротьбі за існування в межах популяції.
Б) Груповий добір – такий , що закріплює корисні ознаки для певної групи.
За нашого часу російський вчений І. І. Шмальгаузен визначив форми природного добору.
Форми природного добору. Залежно від спрямовання адаптаційних змін розрізняють:
|
1)стабілізуючий природній добір |
2)рушійний природний добір |
3)розриваючий природний добір |
Стабілізуючий природній добір – спрямований на підтримання середньої норми реакції організму і відхилення особин із крайньою нормою реакції в сталих умовах середовища, консервативний спрямований на збереження основних ознак виду в незмінному стані.
Рушійний природний добір – призводить до закріплення ознак, що відхиляються від норми. Цей добір діє в мінливих умовах середовища, призводить до зміни середньої норми реакції, еволюції виду.
Розриваючий природній добір – спрямований на збереження особин із крайніми ознаками і знищення особин із середніми ознаками. Діє в мінливих умовах, призводить до роз’єднання єдиної популяції із відмінними ознаками.
Згідно з синтетичною гіпотезою еволюції природній добір спрямовує різні елементарні зміни фенотипів, що виникли внаслідок мутацій у бік формування пристосувань організмів до змін умов довкілля. Тому його називають рушійною силою еволюції.
В результаті природного добору у природі з’явилися :
|
1)Різноманітні пристосування організмів |
2)Мінливість , еволюція організмів |
3)Утворення нових видів. |
Завдання №1: Задача на порівняння штучного і природного добору.
Заповніть таблицю:
Порівняння штучного і природного добору
|
Ознаки для порівняння |
Добір |
|
|
Природний |
Штучний |
|
|
1 |
2 |
3 |
|
На яких біологічних властивостях організмів ґрунтується |
||
|
Матеріал для добору |
||
|
Чинники, що зумовлюють добір |
||
|
На чию користь діє добір |
||
|
Особини з якими ознаками мають переваги у розмноженні й одержанні потомства |
||
|
Які особини усуваються від розмноження |
||
|
Які загальні наслідки добору |
||
|
Коли розпочався добір |
Завдання №2: Задача на природний добір.
Заповніть таблицю зазначивши внаслідок якого виду добору сформувалися перелічені в ній організми та їхні окремі ознаки:
|
Приклади |
Вид добору |
|
1 |
2 |
|
1. Дикі яблуні: лісова, степова, низька |
|
|
2. Яблуні окультурені: «Антонівка», «Кальвіль сніговий», «Джонатан», «Ранет Симиренка» |
|
|
3. Гострий нюх у собаки |
|
|
4. Розмноження свійських курей відкладанням яєць |
|
|
5. Висока несучість сучасних порід курей |
|
|
6. Висока зимостійкість пирію |
|
|
7. Висока зимостійкість озимої пшениці «Миронівська – 808» |
|
|
8. Здатність собак знаходити підземні гриби трюфелі |
|
|
9. Великі, гарні й смачні плоди культурної груші |
|
|
10. Зимове забарвлення зайця білого |
|
|
11. Чисто біла шерсть свійського кроля |
|
|
12. Копита свійського коня |
Завдання №3: Задача на штучний добір.
У таблиці наведено дані про продуктивність окремих свійських тварин, культурних рослин і промислових мікроорганізмів порівняно з їхніми дикими предками. А) Обчисліть, у скільки разів вона зросла, й заповніть четверту графу. Б) Спробуйте пояснити , чому продуктивність мікроорганізмів удалося збільшити в десятки й сотні разів, а у тварин і рослин таких показників не досягнуто?
|
Організм та ознака продуктивності |
Дикі або нещодавно окультурені форми, «А» |
Кращі сучасні виробничі форми, «В» |
Збільшення продуктивності «В»/«А» |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Велика рогата худоба: надій (за лактацією, за рік) |
600 л |
6 000 – 10 000 л |
|
|
Кури: несучість (за рік) |
4 – 13 шт. |
200 – 300 шт. |
|
|
Вівці: настриг вовни (за рік) |
1 кг |
10 – 25 кг |
|
|
Соняшник: уміст олії в насінні |
28 – 33 % |
50 – 56 % |
|
|
Цукровий буряк: уміст цукру в коренеплоді |
3 – 6 % |
До 20 % |
|
|
Пеніциловий гриб (активність в 1 мл. поживного середовища) |
2 одиниці |
10 000одиниць |
|
|
Продуценти стрептоміцину (активність) |
250 одиниць |
4 200 одиниць |
Зміст звіту.
|
Тема, мета роботи. |
|
|
Заповнені таблиці |
Контрольні запитання.
|
Що таке «штучний добір»? |
Форми природного добору? Їх визначення. |
|
Види штучного добору? Їх визначення. |
Результати природного добору? |
|
Що таке «природний добір»? |
9. Використані літературні джерела
|
1. |
Батуєв О.С., Гуленкова М.А., Єленевський А.Г. та ін. Біологія: Великий довідник для школярів та абітурієнтів. – Тернопіль: Навчальна книга – Богдан, - 2001. – 576с.: іл. – (Шкільна бібліотека “Богдан”. Великі довідники для школярів та абітурієнтів). |
|
2. |
Вихренко А.С., Вихренко Т.О. Зошит з біології учня 11 класу (російською мовою). – 3-тє видання, перероб. і доп. – К.: «Школяр», 2002. – 112с. |
|
3. |
Котик Т.С., Тагліна О.В. Біологія. 11 клас: Робочий зошит (російською мовою). – Х.: «Веста»: Вид-во «Ранок», 2008. – 88с. + Додаток: Біологія. 11 клас. Зошит для лабораторних та практичних робіт (16с.). |
|
4. |
Кучеренко М.Є., Вервес Ю.Г., Балан П.Г., Войціцький. Загальна біологія: Підруч. для 11 кл. загальноосвіт. навч. закладів. 2-ге вид. – К.: Ґенеза, 2006. – 272 с.: іл. |
|
5. |
Міхеєва Г.М., Лишенко І.Д., Воловник С.В., Юрик Л.О. Біологія: 10-11: Запитання, вправи, задачі, тести. – К.: Ґенеза, 2008. – 152 с.: іл.. – Бібліогр.: с. 147. |
|
6. |
Полянский Ю.И., Браун А.Д., Верзилин Н.М. и др.; Общая биология: Учеб. для 10-11 кл. сред. шк. – 19-е изд., перераб. – М.: Просвещение, 1989г. – 287 с.: ил. |
|
7. |
Ростовцева Л.П., Запорожець Н.В. Зошит для лабораторних, практичних і самостійних робіт з біології. 11 клас (російською мовою). – Х.: Веста: Видавництво «Ранок», 2003. – 88 с. |
|
8. |
Тагліна О.В.: Біологія. 11 клас: Розробки уроків. – Х.: Веста: Видавництво «Ранок», 2007. – 288 с. + Додаток (16 с.). – (Майстер-клас) |
Практична робота № 12
Тема: “Аналіз пристосувань організмів до умов середовища”
Мета : Узагальнити знання про пристосування (адаптації) організмів.
На основі отриманих знань зробити аналіз пристосувань (адаптацій).
Обладнання: Підручник, плакати: «Різні форми ніг у птахів».
Завдання: Розв’язати задачі на аналіз пристосувань організмів до умов середовища.
Короткі теоретичні відомості:
Адаптація ( від лат. адапто - пристосування) – це процес пристосування організмів до шкідливих умов проживання, сукупність ознак будови, життєдіяльності, поведінки характерних для того чи іншого виду живих організмів, що забезпечують можливість виживання у певних умовах зовнішнього середовища.
Причини виникнення адаптації.
Адаптація виникає внаслідок дії природного добору, матеріалом для якого є спадкова мінливість.
Опис процесу виникнення адаптації.
Ознаки виникають в наслідок мутації. Якщо вони підвищують життєздатність організму, його плодючість, сприяють розширенню ареалу, та такі ознаки «підхоплюються» добором, закріплюються у потомстві і стають пристосуваннями (адаптаціями).
Види адаптації.
1. Маскування – тварини із захисним забарвленням і формою тіла у разі небезпеки приймають певну позу
2. Демонстрації – попереджувальне і погрозливе забарвлення та поведінка тварин роблять їх помітними на тлі довкілля і сигналізують ворогам про отруйність таких тварин або їхню добру захищеність.
3. Мімікрія( від грец. мімікос - наслідуваний) здатність менш захищеного організму одного виду приймати зовнішність більш захищеного організму іншого виду, що оберігає його від винищення.
Відносний характер адаптацій.
Усі адаптації мають відносний характер, тому що діють у визначених умовах, до яких адаптований організм. При зміні середовища адаптації можуть не захистити організм від загибелі, отже ознаки перестають бути адаптивними (пристосувальними).
Порядок проведення роботи.
1. Спочатку уважно прочитайте короткі теоретичні відомості.
2. Виконайте чотири завдання.
3. При розв’язанні завдань користуйтеся знаннями про адаптацію.
Завдання №1: Задача на аналіз пристосувань організмів до умов середовища.
На малюнку 1 зображено нижні кінцівки кількох птахів. Визначте, де живуть ці птахи, як добувають собі корм, чим живляться. Як можна довести відносність пристосувань будови кінцівок до способу життя?
Завдання №2: Задача на аналіз пристосувань організмів до умов середовища.
У вересні 1926 р. на узбережжі Чорного моря в районі Карадагу М.М. Бєляєв виконав такий дослід: на рівній ділянці, що була вкрита бурою вигорілою травою, на однаковій відстані один від одного закріпив 20 зелених, 20 бурих і 20 жовтих богомолів, яких двічі на день годував комахами. Минуло два тижні. На ділянці лишилося усього 33 богомоли: 9 зелених, 8 жовтих, 16 бурих. Де ж поділися інші? Чому серед тих, що лишилися, переважають бурі комахи? Якщо забарвлення так допомагає богомолам вижити, чому за мільйони років їхнього існування зелені та жовті особини не зникли зовсім?
Завдання №3: Задача на аналіз пристосувань організмів до умов середовища.
Чому ареал зайця білого не охоплює південні регіони? Чи не спробувати штучно розширити його, переселивши кілька сотень представників цього виду, скажімо, у степовий Крим? Відповідь аргументуйте.
Завдання №4: Задача на аналіз пристосувань організмів до умов середовища.
Поясніть, чому яйця птахів відкритого гніздування забарвлені, а дупло гніздових – білі?
Контрольні запитання.
1. Що таке «адаптація »?
2. Причини виникнення адаптацій?
3. Опишіть процес виникнення адаптацій?
4. Види адаптацій, визначення кожного виду, приклад?
5. Чому адаптації мають відносний характер?
9. Використані літературні джерела
|
1. |
Батуєв О.С., Гуленкова М.А., Єленевський А.Г. та ін. Біологія: Великий довідник для школярів та абітурієнтів. – Тернопіль: Навчальна книга – Богдан, - 2001. – 576с.: іл. – (Шкільна бібліотека “Богдан”. Великі довідники для школярів та абітурієнтів). |
|
2. |
Вихренко А.С., Вихренко Т.О. Зошит з біології учня 11 класу (російською мовою). – 3-тє видання, перероб. і доп. – К.: «Школяр», 2002. – 112с. |
|
3. |
Котик Т.С., Тагліна О.В. Біологія. 11 клас: Робочий зошит (російською мовою). – Х.: «Веста»: Вид-во «Ранок», 2008. – 88с. + Додаток: Біологія. 11 клас. Зошит для лабораторних та практичних робіт (16с.). |
|
4. |
Кучеренко М.Є., Вервес Ю.Г., Балан П.Г., Войціцький. Загальна біологія: Підруч. для 11 кл. загальноосвіт. навч. закладів. 2-ге вид. – К.: Ґенеза, 2006. – 272 с.: іл. |
|
5. |
Міхеєва Г.М., Лишенко І.Д., Воловник С.В., Юрик Л.О. Біологія: 10-11: Запитання, вправи, задачі, тести. – К.: Ґенеза, 2008. – 152 с.: іл.. – Бібліогр.: с. 147. |
|
6. |
Полянский Ю.И., Браун А.Д., Верзилин Н.М. и др.; Общая биология: Учеб. для 10-11 кл. сред. шк. – 19-е изд., перераб. – М.: Просвещение, 1989г. – 287 с.: ил. |
|
7. |
Ростовцева Л.П., Запорожець Н.В. Зошит для лабораторних, практичних і самостійних робіт з біології. 11 клас (російською мовою). – Х.: Веста: Видавництво «Ранок», 2003. – 88 с. |
|
8. |
Тагліна О.В.: Біологія. 11 клас: Розробки уроків. – Х.: Веста: Видавництво «Ранок», 2007. – 288 с. + Додаток (16 с.). – (Майстер-клас) |
H
(1)
Радикал амінокислоти
R
Аміногрупа
NH2 – C – COOH
Карбоксильна група
H
H
=
NH2 – C – COOH
+
NH2 – C – COOH
R1
R2
R2
R1
= … NH2 – CH – CO – NH – CH – COOH … + H2O
(2)
а)
б)
Рисунок 4: Схема четвертинної структури білку
3
1
+
2
→
→
→
→
+
4
Вакуолі з вакуолярним соком
Ядро
Цитоплазма
Мітохондрії
Включення
Хромосоми
Включення
Хромосоми
Мітохондрії
Цитоплазма
Апарат Гольджі
Ядро
Ядерце
Оболонка
Вакуолі з вакуолярним соком
Ядро
Вакуолі
Пластиди
Цитоплазма
Оболонка
10
9
8
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
7
6
5
4
3
2
1
(см)
υ
(шт.).
Р
О
(1)
Оболонка
Апарат Гольджі
Рисунок 0:
Фимбрії
Складчасті впинання мембрани
Плазматична мембрана
Кільцева ДНК
Запасні поживні речовини
Рибосоми
Клітинна стінка
Цитоплазма
Джгутик
Фотосинтетичні мембрани
Капсула
Рисунок 1: Решітка Пеннета
Гамети материнської особини
Генотип нащадків
Генотип нащадків
Рисунок 1: Решітка Пеннета
Гамети материнської особини
Малюнок 1: Різні форми ніг у птахів
Вторинна перетяжка
Супутник
Первинна пере тяжка та центромера
Дочірні хроматиди
Спірально закручені нитки ДНК – хроматин
Профаза. Видно центріолі, які розійшлися до різних полюсів клітини й подвійні хромосоми.
Анафаза. Хромосоми розійшлися до полюсів клітини
Метафаза. Ядерна оболонка розчинилась, видно нитки веретена поділу
Ядро інтерфазної клітини. Видно кругле ядерце
Анафаза
Завершення метафази
Початок метафази
Завершення профази
Початок профази
Інтерфаза
Телофаза.
Ядро повністю розділилося. Утворилась ядерна оболонка. Цитоплазма ділиться утворенням перетяжки
Завершення телофази
Початок телофази
Рисунок 2: Деякі типи рослинних тканин.
А – основна тканина; Б – ситоподібна трубка флоеми і клітина-супутник; В – трахеїда; Г – судина. 1-міжклітинний простір; 2- цитоплазма; 3- клітинна стінка; 4- вакуоля; 5- протоплазма ситоподібної трубки; 6- клітина супутник
Рисунок 1: Зони кореня
0
1
2
3
4
5
6
Рисунок 3: Схема будови трирічної гілки липи на поперечному зрізі.
0 – відмерла шкірка; 1 – корок; 2 – механічна тканина коленхіма; 3 – паренхіма первинної кори; 4 –крохмалоносні клітини; 5 – луб (флоема); 6 – камбій; 7 – річні кільця (в деревині або ксилемі); 8 – серцевина; 9 – пізня деревина; 10 – рання деревина; 11- первинний серцевинний промінь; 12 – вторинний серцевинний промінь
Рисунок 4: Листкова пластинка на поперечному зрізі.
А – фрагмент пластинки: 1-шкірка (епідерма); 2- стовпчаста тканина; 3- губчаста тканина; 4- судини жилки листка; 5- ситоподібні трубки жилки листка;
6- міжклітинник; а – кутикула; б – волоски; в – продих.
Б – шкірка (вигляд зверху); 1 – основні клітини шкірки; 2 – продих; 3 – волосок; а – продихова щілина; б – замикаюча продихова клітина
Рисунок 6: Види сполучної тканини
А – волокниста сполучна тканина; Б – хрящ; В – мікроскопічна структура кістки. 1 – хрящеві клітини; 2 – основна речовина; 3 – волокна; 4 – сполучні клітини; 5 – граверсів канал; 6 – кісні клітини; 7 – концентричні пластинки
Рисунок 5: Види епітеліальної тканини
А – плоский епітелій; Б – кубічний епітелій; В – стовпчастий епітелій; Г – війчастий (мерехтливий) епітелій; Д – сенсорний епітелій (клітини із вустілки носової порожнини); Е – залозистий епітелій: вказано дві одноклітинні залози (келихоподібні клітини) в епітелію кишечника.
1 – війки; 2 – чутливі волоски; 3 – келихоподібні клітини
Рисунок 8: Схема окремого нейрона і його частин
1 – тіло клітини; 2 – клітинне ядро; 3 – дендрити; 4 – гола ділянка аксону; 5 – мієлінова оболонка; 6 – частина аксону вирізана; 7 – перехват Ранвьє; 8 – аксон; 9 – кінцеві розгалуження
6.2 Завдання №2: Дослідити нестатеве розмноження способом утворення спор, замалювати його.
6.2.1 У краплину води на предметному склі внести кілька ниток міцелію мукора і накрити накривним скельцем.
6.2.2 Розгляньте за малого збільшення мікроскопа препарат, знайдіть гіфи гриба, його спорангії – кулясті утвори на ниткоподібній ніжці. Потім розглядайте при великому збільшенні, знайдіть спори, які висипалися зі спорангію. Порівняйте побачене з схемою (рисунок 2).
6.2.3 Зробіть рисунок, підпишіть його і позначте гіфи, спорангії і спори мукора.
Рисунок 1: Брунькування пекарських дріжджів
1 – бруньки; 2 – особина, що відділилася від інших;
Рисунок 2: Схема нестатевого розмноження гриба мукора утворенням спор
А – дозрілий спорангій; Б – спорангій що відкрився.
1 – кристали оксалату кальцію на стінці спорангія; 2 – спорангій з багатоядерними спорами; 3 – колонка; 4 – спорангієносець; 5 – гіфи; 6 – зруйнована колонка.
Рисунок 3: Схема будови сперматозоїда ссавця
1 – головка; 2 – шийка; 3 – хвіст;
7. Зміст звіту.
7.1. Тема, мета роботи.
7.2. Опис виконання завдання 6.1.
7.3. Рисунок брунькування дріжджів.
7.4. Опис виконання завдання 6.2.
7.5. Рисунок спороутворення мукору.
7.6. Опис виконання завдання 6.3.
7.7. Рисунок будови сперматозоїда.
7.8. Опис виконання завдання 6.4.
7.9. Рисунок будови яйцеклітини.
7.6. Висновки про проведену роботу. Сказати про переваги статевого розмноження над нестатевим.
Рисунок 4: Будова зрілої яйцеклітини ссавця:
1 – ядро; 2 – цитоплазма; 3 – кортикальний шар; 4 – цитоплазматична мембрана; 5 – блискуча зона; 5 – фолікулярні клітини
7. Зміст звіту.
7.1. Тема, мета роботи.
7.2. Опис виконання завдання 6.1.
7.3. Опис виконання завдання 6.2.
7.4. Таблиця 1.
7.5. Висновки про проведену роботу.
2
1
Рисунок 1: Нормальна (дика) раса дрозофіли: 1 – самка; 2 – самець
Рисунок 2: Мутантні форми дрозофіл
1 – з загнутими краями (вигляд спереду та збоку); 2 – з різною зазубленістю крил; 3 – з плоско видною формою крил; 4 – з оленерогою формою крил; 5 – з зачатковою формою крил; 6 – безкрила форма
Залишок фосфорної кислоти
Азотиста основа
Моносахарид – дезоксирибоза
Р = ♀ХХ х ♂ХY
G = ХА Ха Ха Y
Гамети батьківської (чоловічої) особини
F=
Гамети материнської особини
Схема 1: Співвідношення самців і самок серед нащадків у ссавців
У популяціях організмів, стать яких визначається в момент запліднення , співвідношення самців і самок, згідно із законом розчеплення, має становити 1:1
Генотип нащадків
Міграція речовини у малому біогеоценотичному хімічному кругообізі визначається двома тісно пов’язаними процесами, які протистоять один одному. Це синтез живої речовини зеленими рослинами з елементів неживого середовища за допомогою сонячної енергії та мінералізація органічних решток рослин і тварин, у процесі якої виділяється енергія.
Рисунок 2: Норма реакції у гімалайського кроля
Р
F2
F3
Рисунок 1: Родовід королеви Великої Британії Вікторії
F1
3. Залучення азоту до живих організмів
3.1 Перший шлях (незначна кількість азоту).
З атмосфери азот у незначній кількості надходить у грунт і водойми у вигляді оксидів (NО3ˉ ) і у складі інших сполук (аміаку (NН4+) тощо), які утворюються під впливом космічних променів, грозових розрядів та ін..
1. Головна роль азоту в природі.
Азот входить до складу білків і нуклеїнових кислот, які створюють структуру біологічних систем і регулюють їх функціонування.
2. «Сховище» азоту в природі.
Вміст вільного газоподібного молекулярного (N2) азоту в атмосфері становить приблизно 78%. Проте в такому вигляді він не доступний рослинам.
Рисунок 1.1 Біогеохімічний цикл азоту (для наглядної демонстрації)
3.2 Другий шлях (значна кількість азоту).
Основна частина сполук азоту надходить у воду і ґрунт завдяки фіксації атмосферного азоту прокаріотами: азотфіксуючі бактерії (Arolobacter, Clostridium, Nostoc, Rhizobium); деякі ціанобактерії; бульбашкові бактерії, які тісно співпрацюють з бобовими рослинами (Nistrosomonus, Nitrobacter).
Рисунок 1.2 Біогеохімічний цикл азоту (для виконання практичної роботи студентами)
3. Залучення вуглецю до живих організмів.
Неорганічний вуглець доступний лише для продуцентів – рослин і невеликої групи хемотрофних бактерій. Унаслідок процесів фотосинтезу й хемосинтезу вуглець зв’язується в молекули цукрів, які потому використовуються для створення інших органічних сполук. У такому вигляді вуглець стає доступним для консументів і редуцентів.
4. Перетворення органічного вуглецю рослин і тварин, повернення до неживої природи.
У результаті процесів дихання і бродіння органічні речовини в клітинах окислюються з виділенням енергії й вуглекислого газу, який знову або потрапляє в атмосферу, або розчиняється у воді, а також утворює іони карбонатів. Органічна речовина загиблих особин також розпадається з утворенням вуглекислого газу (СО2). Цей процес здійснюється редуцентами. Якщо з якихось причин відмерлі рештки не були використані редуцентами, вони нагромаджуються в літосфері і з часом трансформуються у вуглецевмісні копалини – торф, вугілля, нафту.
Рисунок 2.1 Біогеохімічний цикл вуглецю (для виконання практичної роботи студентами)
Рисунок 2.2 Біогеохімічний цикл вуглецю (для наглядної демонстрації)
5. Вплив господарської діяльності людини на кругообіг вуглецю.
Утворення техносфери суттєво змінило цикл вуглецю. Зараз антропогенне надходження вуглекислого газу в атмосферу зросло більше природного на 6-10%.
Причини цього: 1) вирубка лісів та заміна їх агроценозами; 2) промисловість та всі виробництва, які пов’язані зі спалюванням палива.
4. Наступні етапи кругообігу фосфору
В природі найчастіше саме нестача фосфору стримує розвиток біоти.
Рисунок 3.1 Біогеохімічний цикл фосфору (для виконання практичної роботи студентами)
повертається в ґрунт у вигляді органічних решток та продуктів життєдіяльності (із сечовиною у вигляді фосфатів).
В результаті процесів мінералізації, які здійснюються бактеріями-редуцентами, фосфор знову переходить у неорганічні форми (зокрема фосфат) й стає доступним для рослин.
Рисунок 3.2 Біогеохімічний цикл фосфору (для наглядної демонстрації)
4.1 Перша причина нестачі фосфору в природі.
Фосфорні сполуки швидко вимиваються в Світовий океан завдяки процесам водної ерозії грунту. Багато фосфору виноситься в океан із неочищеними стічними водами. В океані цей фосфор частково використовується мікроскопічними і макроскопічними водоростями, а потім споживається морськими консументами та редуцентами. Деяка частина фосфору може пере відкладатися на суші. Наприклад, послід морських рибоїдних птахів, який містить багато фосфору, нагромаджується в пташиних колоніях і на пташиних базарах, утворюючи так зване гуано – корисну копалину, що використовується для виробництва фосфатних мінеральних добрив (Чилі, Перу). Але більша частина фосфору нагромаджується на дні з відмерлими рештками морської біоти. Цей фосфор може знову стати доступним для біоти тільки з часом у геологічному вимірі, наприклад після підняття певних ділянок морського дна (щоправда, сьогодні людина вже почала розробляти й морські родовища фосфоритів).
4.2 Друга причина нестачі фосфору в природі.
На суші значна частина мінерального фосфору утворює нерозчинні комплекси з ґрунтовими частинками й стає недоступною для продуцентів, отже й для інших ланок трофічних ланцюгів. Лише деякі грунтові гриби здатні вилучати фосфорні сполуки з цих комплексів.
5. Вплив господарської діяльності людини на кругообіг фосфору.
Діяльність людини спричинює посилення втрат фосфору, що знижує досконалість його обігу в біосфері (видобуток з надр 1-2 млн. т., а також винос фосфору із стічними водами з полів оброблених фосфорними добривами у річки).
1. Головна роль сірки в природі.
Сірка – це неохідний компонент багатьох органічних речовин, серед яких перед усім слід зазначити амінокислоту цистеїн.
2. «Сховище» сірки в природі.
Головним джерелом сірки (S) є розчинені у воді продукти вивітрювання гірських порід (найчастіше сульфіди заліза (FеS, FеS2) основний компонент колчеданів) або сірководень (Н2S) і сірчистий газ (SО2), які виділяються в атмосферу вулканами, гейзерами, гарячими джерелами.
Рисунок 4.1 Біогеохімічний цикл сірки (для наглядної демонстрації)
3. Залучення сірки до живих організмів.
Сірководень (Н2S) окислений атмосферним киснем до сірчистого газу (SО2), розчиняється у водяній парі (Н2О) атмосфери й випадає з дощем на поверхню планети (у вигляді Н2SО3 – сірчистої кислоти). До складу живої речовини сірка потрапляє шляхом поглинання розчинених у воді іонів сульфатів (наприклад К2SО4 та інші) рослинами-продуцентами. Потім сірка в складі рослинних білків ланцюгами живлення потрапляє до консументів і редуцентів.
Рисунок 4.2 Біогеохімічний цикл сірки (для виконання практичної роботи студентами)
Природні ресурси – це природні об’єкти і явища, що використовуються для прямого або непрямого споживання, сприяють створенню матеріальних багатств, підтримці умов існування людства.
Класифікація природних ресурсів.
І. Класифікація за приналежністю до тих чи інших компонентів природи (за походженням)
Рисунок 1: Класифікація природних ресурсів
Ресурси замінні
Ресурси незамінні
Природні ресурси
Ресурси вичерпні
Ресурси умовно невичерпні
Ресурси відновлювані
Ресурси не відновлювані
Рослинний світ
Родючість ґрунтів
Життєвий простір
Корисні копалини
Ресурси води
Ресурси клімату
Ресурси космосу
Тваринний світ
Підземне тепло
Основні фактори еволюції за Дарвіном: