Цель - &quot

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Кемеровский государственный университет» (КемГУ)
филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения
высшего профессионального образования «Кемеровский государственный университет» в г.
Юрге (ЮФ КемГУ)
ЦМК Информационных технологий
Практические работы
Биология
Для специальности 09.02.04 Информационные системы (по отраслям).
Базовый уровень
Юрга
2014
Содержание
Перечень практических работ
Страницы
Практическая работа 1. Изучение клеток растений, животных под
3
микроскопом, их описание
Практическая работа 2. Составление элементарных схем скрещивания
4
Практическая работа 3. Решение элементарных генетических задач
6
Практическая работа 4. Выявление источников мутагенов в
7
окружающей среде (косвенно)
Практическая работа 5. Анализ и оценка этических аспектов развития
9
некоторых исследований в биотехнологии
Практическая работа 6. Наблюдение и описание вида по
15
морфологическому критерию. Выявление изменчивости у особей
одного вида
Практическая работа 7. Выявление приспособлений организмов к среде
19
обитания
Практическая работа 8. Сравнительная характеристика естественного и
21
искусственного отбора
Практическая работа 9. Наблюдение и выявление приспособлений у
22
организмов к влиянию различных экологических факторов
Практическая работа 10. Сравнительная характеристика экосистем и
24
агроэкосистем. Исследование изменений в экосистемах на
биологических моделях (аквариум)
2
Практическая работа 1
Цель: изучение клеток растений, животных под микроскопом, их описание
Задание к практической работе
1. Приготовьте препарат кожицы лука, рассмотрите под микроскопом и зарисуйте
участок из 2—3 клеток.
2. С одной стороны покровного стекла нанесите несколько капель
раствора NaCl (0,8 М), а с другой стороны фильтровальной бумагой оттяните воду.
3. Рассмотрите препарат, найдите плазмолизированные клетки и зарисуйте участок
из 2—3 клеток.
4. Нанесите несколько капель воды с одной стороны покровного стекла, а с другой
стороны фильтровальной бумагой оттяните раствор NaCl.
5. Рассмотрите препарат, обратите внимание на явление деплазмолиза.
На дом. Письменно ответить на следующие вопросы:
6. Какие функции наружной клеточной мембраны установлены при наблюдении
плазмолиза и деплазмолиза?
7. Объяснить причины плазмолиза и деплазмолиза.
8. Будет ли наблюдаться явление плазмолиза, если предварительно клетку
обработать йодом или спиртом?
9. По электронным рисункам, таблицам, микропрепаратам клеток растений,
животных, грибов и бактерий найти черты сходства и отличия в строении клеток.
Отчёт заполнить в таблицу
Органоиды клетки
Особенности строения и наличие данных органоидов клеток
Растения
Животные
Грибы
Бактерии
Ядро
Генетический
материал
Ядрышко
Клеточная стенка
Эндоплазматическая
сеть
Аппарат Гольджи
3
Вакуоли
Лизосомы
Митохондрии
Рибосомы
Жгутики
Микроворсинки
Клеточный центр
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 2
Составление элементарных схем скрещивания
(моногибридное скрещивание)
Цель: решение генетических задач на моногибридное скрещивание
Задача № 1. Известно, что ген чёрной окраски крупного рогатого скота
доминирует над геном красной окраски.
1. Какое потомство можно ожидать от скрещивания чёрного гомозиготного
быка с красной коровой?
2. Какие телята родятся от гибридной коровы и гибридного быка?
3. Какое потомство будет от красной коровы и гибридного быка?
Задача № 2. Слева предлагается условие задачи, справа – логическое следствие из
этого условия. Заполните пропуски.
Условие
Следствие
Дано: гетерозиготный темноволосый Следовательно,
доминирует
отец и мать – блондинка
ген__________,
а рецессивен ген___________________
Дано:
в
F1 от
скрещивания Следовательно,
доминирует
длинноносых
и
коротконосых ген__________,
муравьедов
получали
только а рецессивен ген___________________
4
коротконосых особей
Дано: черно – бурые лисы были Следовательно,
лисы
чистокровными
были___________по
признаку____________, и все гаметы
содержали_____________________.
Контрольные задачи
Задача № 3. У кареглазого мужчины и голубоглазой женщина родились три
кареглазые девочки и один голубоглазый мальчик. Ген карих глаз доминантный.
Каковы генотипы родителей и детей.
Задача № 4. При скрещивании коричневых полевок с чёрными получено
потомство (F1) чёрного цвета.
1. Укажите генотипы родительских особей и гибридов F1.
2. Каково соотношение трёх генотипов и характер наследования окраски
шерсти у гибридов F2 .
Задача № 5. Слева предлагается условие задачи, справа – логическое следствие из
этого условия. Заполните пропуски.
Условие
Следствие
Дано: потомство доброй собаки Греты Следовательно, доминирует
все было добрым в нескольких ген__________,
поколениях
а рецессивен ген________, а Грета
была_________по данному признаку.
Дано: в потомстве кота Василия и Следовательно, доминирует
пяти чёрных кошек были чёрные и ген__________,
серые котята, причём серых было в а рецессивен ген__________, а кот
три раза больше
Василий______по данному признаку.
Дано: белая окраска шерсти кроликов Следовательно, белые кролики
определяется рецессивным геном
были___________по этому признаку
5
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 3
Решение элементарных генетических задач
(дигибридное скрещивание)
Цель: решение генетических задач на дигибридное скрещивание
Задача № 1. Гибридные абрикосы получены в результате опыления
красноплодных растений нормального роста с пыльцой желтоплодных карликовых
растений. Известно, что красный цвет плодов – доминантный признак; желтый –
рецессивный; нормальный рост – доминантный; карликовость – рецессивный. Все
исходные растения гомозиготны: гены обоих признаков находятся в разных
хромосомах.
1. Какими признаками будут обладать гибридные абрикосы?
2. Какой результат даст дальнейшее скрещивание таких гибридов?
Задача № 2. У человека карий цвет глаз доминирует над голубым, а способность
лучше владеть правой рукой над леворукостью, причём гены обоих признаков
находятся в различных хромосомах. Кареглазый правша женится на голубоглазой
левше. Какое потомство в отношении указанных признаков следует ожидать в
такой семье? Рассмотрите два случая: 1) когда мужчина гомозиготен по обоим
признакам; 2) когда он по ним гетерозиготен.
Задача № 3. Какие могут быть дети, если родители их кареглазые правши,
гетерозиготные по обоим признакам? (См. предыдущую задачу).
Задача № 4. У собак чёрный цвет шерсти доминирует над кофейным, а короткая
шерсть над длинной. Обе пары генов находятся в разных хромосомах.
1. Какой процент чёрных короткошёрстных щенков можно ожидать от
скрещивания двух особей, гетерозиготных по обоим признакам.
2. Охотник купил чёрную собаку с короткой шерстью и хочет быть уверен, что
она не несёт генов длинной шерсти кофейного цвета. Какого партнёра по
6
фенотипу и генотипу надо подобрать для скрещивания, чтобы проверить
генотип купленной собаки?
Задача № 5. У человека большие глаза и римский нос (с горбинкой) доминируют
над маленькими глазами и греческим (прямым) носом. Женщина с большими
глазами и греческим носом вышла замуж за человека с маленькими глазами и
римским носом. У них родились четверо детей, двое из которых были с большими
глазами и римским носом:
А. Каковы генотипы родителей: а) ААВВ и аавв; б) АаВв и АаВв;
в) АаВв и ааВв; г) ААВВ и ААВв.
Б. С какой вероятностью у этой пары может родиться ребёнок с маленькими
глазами и римским носом:
а) 25 %; б) 75 %; в) 100 %; г) 50 %.
Практическая работа 4
Выявление источников мутагенов в окружающей среде (косвенно)
Оборудование: тексты (возможно в 2-х вариантах, для групп с разным уровнем
исследовательской компетентности учащихся), текст учебника: презентации
обучащихся (опережающее задание) «Мутагены окружающей среды», «
Влияние мутагенов окружающей среды на организм»
Цель:
развивать
информационную
исследовательскую
компетентность обучающихся (поиск, анализ, отбор нужной информации, её
преобразование, сохранение и передача (через проект, презентацию, выступление).
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Ход работы
Изучите текст с дополнительной информацией по теме.
Просмотрите слайды презентаций.
Назовите источники, которые вызывают мутации в ходе онтогенеза.
Дайте оценку этим источникам (степень опасности, частота воздействия,
результаты)
Отчёт выполните в виде таблицы или схемы (помните о том, что умение
составить таблицу (схему) учитывается при оценивании работы).
Сделайте вывод о необходимости знаний о причинах различных нарушений, в
онтогенезе в эмбриональный период и постэмбриональный период.
Дайте определение: мутагены, канцерогены; укажите периоды онтогенеза, когда
развивающийся организм наиболее подвержен действию различных вредных
факторов.
ТЕКСТ К ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЕ
7
На протяжение всего времени внутриутробного развития плод, напрямую
связанный с организмом матери через уникальный орган – плаценту, находится в
постоянной зависимости от состояния здоровья матери. Известно, что никотин,
попадающий в кровь матери, легко проникает сквозь плаценту в кровеносную
систему плода и вызывает сужение сосудов. Если поступление крови в плод
ограничена, то снижается его снабжение кислородом и питательными
веществами, что может вызвать задержку развития. У курящих женщин ребёнок
при рождении весит в среднем на 300-350г меньше нормы. Существуют и
другие проблемы, связанные с курением при беременности. У таких женщин
чаще происходят преждевременные роды и выкидыши на поздних сроках
беременности. На 30% выше вероятность ранней детской смертности и на 50% вероятность развитие пороков сердце у детей, чьи матери не смогли во время
беременности отказаться от сигарет.
Так же легко через плаценту проходит и алкоголь. Употребление спиртного
при беременности может вызвать у ребенка состояние, известное, как
алкогольный синдром плода. При этом синдроме наблюдается задержка
умственного развития, микроцефалия (недоразвития головного мозга),
расстройства
поведения
(повышенная
возбудимость,
невозможность
сосредоточиться), снижение скорости роста, слабость мышц.
Особенно чувствителен плод к вредному воздействию наркотических
веществ. Если женщина имеет зависимость от наркотических препаратов, то её
ребёнок, как правило, в эмбриональный период развитие приобретает такую же
зависимость.
После рождения у него возникает синдром отмены (ломка),
потому что исчезает постоянное поступление наркотика, который до этого
ребёнок получал из крови матери через плаценту. Так как героин, кокаин и
другие наркотики в первую очередь поражают нервную систему, у таких детей
ещё в период внутриутробного развития может возникнуть поражение головного
мозга, что приведёт в дальнейшем к задержке умственного развития или
нарушения поведения.
Лекарственные препараты, которые продаются в аптеке без рецептов,
всегда тщательно проверяются на влияние вредных воздействий. Однако, если
возможно, было бы желательно ограничить приём лекарств, особенно на ранних
стадиях беременности и в критические для развития плода периоды, потому что
многие
лекарственные
препараты
очень
легко
проходят
через
плаценту.
Показательным примером является трагедия, связанная с
талидомидом. Этот препарат в начале 60-х гг. ХХ в. выписывали многим
беременным, страдающих от постоянных приступах тошноты. Довольно быстро
выяснилось, что это лекарство вызывало нарушения развития конечностей у
плода: они либо отсутствовали, либо были недоразвиты. Лекарство было
запрещено, но несколько тысяч детей уже родились. Часто у новорожденных,
чьи матери принимали талидомид, кисти или стопы росли прямо из туловища.
Степень недоразвития конечностей зависела от того, на какой стадии
беременности мать принимала лекарство.
Для развития плода представляют серьёзную опасность вирусные
заболевания матери во время беременности. Наиболее опасны краснуха, гепатит
В и ВИЧ-инфекции. В случае заражения краснухой на первом месяце
8
беременности у 50% детей развиваются врождённые пороки: слепота, глухота,
расстройства нервной системы и пороки сердца.
Онтогенез и проблема рака
К факторам окружающей среды, которые могут служить инициаторами или
промоторами рака, относятся радиационные агенты (ультрафиолетовые лучи,
тепловая и рентгеновская радиация), химические канцерогены (табачный дым,
алкогольные напитки, промышленные химические вещества) и стресс. Изменения
генов, вызванные инициаторами, обычно необратимы и скоротечны. Те же самые
агенты, которые действуют как инициаторы, могут служить и промоторами.
Промоторы действуют в течение длительного периода времени (иногда годы). Их
действие можно предотвратить.
Примерами промоторов являются пищевой жир, фенобарбитал, гормоны, токсины,
сахарин, асбест, синтетические эстрогенные средства. Доказано, что стресс
является одним из важных факторов, вызывающих рак. Любое раздражение —
эмоциональное или физическое — оказывает влияние на внутреннюю среду
организма. Происходит угнетение иммунной системы. Добавьте к этому усиленное
выделение гормонов, соляной кислоты, веществ типа адреналина — и вы получите
благоприятную среду для неконтролируемого воспроизводства клеток.
Практическая работа 5
«Анализ и оценка этических аспектов развития некоторых исследований в
биотехнологии»
Цель работы: познакомиться с этическими аспектами развития некоторых
исследований в биотехнологии и дать им оценку.
Основные понятия
Биотехнологией
называют
совокупность
технических
приемов,
использующих различные биологические системы или живые организмы для
создания или обработки продуктов самого разного назначения.
Существуют несколько отраслей биотехнологии. Наряду с получением
антибиотиков,
аминокислот,
гормонов
биотехнологическими
методами
существуют и другие продукты, получаемые с помощью отраслей биотехнологии.
Наибольшие споры вызывают трансгенные организмы и клонирование животных.
Генная инженерия – это методы изменения генетических свойств организмов
в результате введения в их клетки генов других организмов. В результате
получаются трансгенные организмы.
9
Генетики скрестить бациллу с картофелем не могут, а генные инженеры —
могут. Генетическая селекция улучшает количественные характеристики сорта или
породы (урожайность, устойчивость к заболеваниям, надои и др.); генная
инженерия способна создать принципиально новое качество — перенести ген, его
кодирующий, из одного биологического вида в другой, в частности, ген инсулина
от человека в дрожжи. И генетически модифицированные дрожжи становятся
фабрикой инсулина.
Считается, что единственное принципиальное препятствие, стоящее перед
генными инженерами, — это или их ограниченная фантазия, или ограниченное
финансирование. Непреодолимых природных ограничений в генной инженерии,
похоже, нет.
При создании таких организмов высказываются опасения биологического и
экологического нравственного, этического, философского, религиозного характера.
В 1973-1974 годах были выработаны правила техники безопасности по обращению
с трансгенными организмами. По мере ускоряющегося развития генной инженерии
строгость правил безопасности все время снижалась. Первоначальные страхи
оказались сильно преувеличенными.
В итоге 30-летнего мирового опыта генной инженерии стало ясно, что
случайно в процессе «мирной» генной инженерии что-либо вредного возникнуть
не может. В общем, за все 30 лет интенсивного и все расширяющегося применения
генной инженерии ни одного случая возникновения опасности, связанной с
трансгенными организмами, зарегистрировано не было. Когда речь идет об
опасности или безопасности трансгенных организмов и продуктов из них
полученных, то самые распространенные точки зрения основываются
преимущественно на «общих соображениях и здравом смысле». Вот что обычно
говорят те, кто против:
- природа устроена разумно, любое вмешательство в нее только все ухудшит;
- поскольку сами ученые не могут со100%-ной гарантией предсказать все,
особенно отдаленные, последствия применения трансгенных организмов, не надо
этого делать вообще.
А вот аргументы тех, кто выступает за:
- в течение миллиардов лет эволюции природа успешно «перепробовала» все
возможные варианты создания живых организмов, почему же деятельность
человека по конструированию измененных организмов должна вызывать опасения?
10
- в природе постоянно происходит перенос генов между разными
организмами (в особенности между микробами и вирусами), так что ничего
принципиально нового трансгенные организмы в природу не добавят.
Дискуссия о выгодах и опасностях применения трансгенных организмов
обычно концентрируется вокруг главных вопросов о том, опасны ли продукты,
полученные из трансгенных организмов и опасны ли сами трансгенные организмы
для окружающей среды?
По характеристикам трансгенная продукция не отличается от аналогичных
продуктов, полученных из естественных природных источников. Это неоднократно
доказано тестированием, которое обязательно проводится перед выпуском на
рынок продуктов, полученных из генетически модифицированных организмов.
Методы оценки возможностей токсичности, аллергенности и других видов
вредности достаточно надежны и стандартизированы во многих странах, в
частности в России.
Разумеется, это не означает, что любые продукты, полученные из любых
генетически модифицированных организмов, будут безопасны. Безопасными могут
считаться только те, которые прошли всестороннюю государственную проверку.
Потребитель должен иметь право информированного выбора. Продукты из
трансгенных организмов должны иметь маркировку, которая позволит выбрать: 1)
дорогие «экологически чистые» не трансгенные продукты, полученные без
применения химических удобрений, пестицидов и гербицидов или 2) не
трансгенные, выращенные с применением химии, или 3) трансгенные, но
выращенные без «химии», цена которых должна быть в несколько раз ниже, чем
экологически чистых.
Производственные посевы ТР уже занимают большие площади, и они
продолжают расширяться. За последние 12 лет в США выращено 3,5 трлн
трансгенных растений. При этом не было зарегистрировано ни одного случая
возникновения серьезных медико-биологических последствий их производства и
использования.
В целом при оценке степени биологической и экологической опасности по
принципу близкого сходства безопасное ТР должно быть похожим на его
исходный нетрансгенный аналог.
Итак, генные инженеры утверждают, что трансгенные продукты безопасны и
дешевы, что трансгенное сельское хозяйство не только более экономично, но и
более экологично, чем традиционное, основанное на массовом применении
химических средств защиты растений.
11
Вопросы:
1. Что такое биотехнология?
2. Чем отличается генетическая селекция и генная инженерия?
3. Приведите аргументы «за» и «против» использования трансгенных
продуктов (можно использовать не только материал статьи).
4. При каких условиях продукты, полученные из трансгенных организмов,
могут считаться безопасными?
5. Сделайте вывод: как лично вы относитесь к использованию тругсгенных
продуктов? Хотите ли вы использовать продукты, полученные из трансгенных
организмов в пищу? Почему?
Еще одним достижением биотехнологии, вызывающим много споров,
является клонирование млекопитающих, в частности клонирование человека.
Сейчас клонами называются особи животных или растений, полученные
путем бесполого размножения и имеющие полностью идентичные генотипы.
Клонированием называют искусственное получение клонов животных.
Именно возможность искусственного клонирования человека вызвала
бурные эмоции в обществе.
Предполагается, что можно использовать клонирование для преодоления
бесплодия — так называемое репродуктивное клонирование. Бесплодие,
действительно, — чрезвычайно важная проблема, многие бездетные семьи
согласны на самые дорогие процедуры, чтобы иметь возможность родить ребенка.
Однако возникает вопрос: а что принципиально нового может дать клонирование
по сравнению, например, с экстракорпоральным оплодотворением с
использованием донорских половых клеток? Честный ответ — ничего.
Клонированный ребенок не будет иметь генотипа, являющегося комбинацией
генотипов мужа и жены. Генетически такая девочка будет монозиготной сестрой
своей матери, генов отца у нее не будет. Точно так же клонированный мальчик для
своей матери будет генетически чужд. В таком случае — зачем эта сложная и, что
особенно важно, очень рискованная процедура? А если вспомнить эффективность
клонирования, представить себе, сколько нужно получить яйцеклеток, чтобы
родился один клон, который к тому же, возможно, будет больным, с укороченной
продолжительностью жизни, сколько эмбрионов, уже начавших жить, погибнет, то
перспектива репродуктивного клонирования человека становится устрашающей. В
большинстве тех стран, где технически возможно осуществление клонирования
человека, репродуктивное клонирование запрещено законодательно.
12
Терапевтическое клонирование предполагает получение эмбриона,
выращивание его до 14-дневного возраста, а затем использование эмбриональных
стволовых клеток в лечебных целях. Перспективы лечения с помощью стволовых
клеток ошеломляющи — излечение многих нейродегенеративных заболеваний
(например, болезней Альцгеймера, Паркинсона), восстановление утраченных
органов, а при клонировании трансгенных клеток - лечение многих
наследственных болезней. Но посмотрим правде в лицо: фактически это означает
вырастить себе братика или сестричку, а потом — убить, чтобы использовать их
клетки в качестве лекарства. И если убивается не новорожденный младенец, а
двухнедельный эмбрион, дела это не меняет. Поэтому ученые ищут другие пути
для получения стволовых клеток.
Китайские ученые с целью получения эмбриональных стволовых клеток
человека создали гибридные эмбрионы путем клонирования ядер клеток кожи
человека в яйцеклетках кроликов. Было получено более 100 эмбрионов, которые в
течение нескольких дней развивались в искусственных условиях, а затем из них
были получены стволовые клетки. Ученые надеются, что такой способ получения
стволовых клеток окажется этически более приемлемым, чем клонирование
человеческих эмбрионов.
К счастью, оказывается, что эмбриональные стволовые клетки можно
получать еще проще, не прибегая к сомнительным с этической точки зрения
манипуляциям. У каждого новорожденного в его собственной пуповинной крови
содержится довольно много стволовых клеток. Если эти клетки выделить, а затем
хранить в замороженном виде, их можно использовать, если возникнет
необходимость. Создавать банки стволовых клеток можно уже сейчас. Правда,
следует иметь в виду, что стволовые клетки могут преподнести сюрпризы, в том
числе и неприятные. В частности, имеются данные о том, что стволовые клетки
могут легко приобретать свойства злокачественности. Скорее всего, это связано с
тем, что в искусственных условиях над ними нет жесткого контроля со стороны
организма. А ведь контроль «социального поведения» клеток в организме не
только жесткий, но весьма сложный и многоуровневый. Но возможности
использования стволовых клеток столь впечатляющи, что исследования в этой
области и поиски доступного источника стволовых клеток будут продолжаться.
Допустимо ли клонирование человека в принципе? Какие последствия может
иметь применение этого способа размножения?
Одно из вполне реальных последствий клонирования — нарушение
соотношения полов в потомстве. Не секрет, что очень и очень многие семьи во
многих странах хотели бы иметь скорее мальчика, чем девочку. Уже в настоящее
время в Китае возможность пренатальной диагностики пола и меры по
13
ограничению рождаемости привели к такому положению, что в некоторых районах
среди детей наблюдается значительное преобладание мальчиков. Что будут делать
эти мальчики, когда придет время заводить семью?
Другое негативное следствие широкого применения клонирования —
снижение генетического разнообразия человека. Оно и так невелико —
существенно меньше, чем, например, даже у таких малочисленных видов, как
человекообразные обезьяны. Причина этого — резкое снижение численности вида,
имевшее место не менее двух раз за последние 200 тыс. лет. Результат — большое
количество наследственных заболеваний и дефектов, вызываемых переходом
мутантных аллелей в гомозиготное состояние. Дальнейшее снижение разнообразия
может поставить под угрозу существование человека как вида. Правда,
справедливости ради следует сказать, что столь широкого распространения
клонирования вряд ли следует ожидать даже в отдаленном будущем.
И, наконец, не следует забывать о тех последствиях, которые мы пока не в
состоянии предусмотреть.
Вопросы:
1. Что такое клон? Возможно ли возникновение клонов человека
естественным путем? Если да, то в каком случае?
2. С какой целью предполагается использование клонирования человека?
3. Приведите аргументы «за» и «против» клонирования человека.
4.Сделайте вывод: как лично вы относитесь к клонированию человека?
Почему? Хотели бы вы в будущем получить своего клона? Почему?
14
Практическая работа 6
«Наблюдение и описание особей вида по морфологическому критерию.
Выявление изменчивости у особей одного вида».
Цель: обеспечить усвоение учащимися понятия морфологического критерия вида,
закрепить умение составлять описательную характеристику растений.
Оборудование: живые растения или гербарные материалы растений разных видов,
рисунки.
Ход работы
1. Рассмотрите растения двух видов, запишите их названия, составьте
морфологическую характеристику растений каждого вида, т. е. опишите особенности
их внешнего строения (особенности листьев, стеблей, корней, цветков, плодов).
2. Сравните растения двух видов, выявите черты сходства и различия. Чем
объясняются сходства (различия) растений?
Сделайте вывод о причинах сходства и различия.
План описания растений
Название 1
растения
Название 2
растения
1. Корневая система
2. Стебель
3. Листорасположение
4. Лист простой, или сложный, строение
листа
5. Цветки, соцветия
15
6. Плод
16
Вариант 1. Ворон и ворона
Скажу сразу: Ворон — это не «муж» вороны, а самостоятельный вид.
Ворон — один из наиболее крупных представителей семейства вороновые,
весит от 0,8 до 1,5 кг. Окраска оперения, клюва и ног у него однотонного черного
цвета.
Распространен ворон почти по всему северному полушарию: встречается
почти по всей Европе, Азии, исключая Юго-Восточную, в Северной Африке и
Северной Америке. Повсеместно он ведет оседлый образ жизни. Населяет леса,
пустыни и горы. В безлесных местностях держится у скал, береговых обрывов
речных долин. Спаривание и брачные игры на юге страны отмечаются в первой
половине февраля, на севере — в марте. Пары постоянны. Гнезда обычно
помещаются на вершинах высоких деревьев. В кладке от 3 до 7, чаще 4—6, яиц
голубовато-зеленой окраски с темными отметинами.
Ворон - всеядная птица. Основной его корм - падаль, которую он чаще
всего находит на свалках и у скотобоен. Поедая падаль, он выступает как
санитарная птица. Кормится он также грызунами, яйцами, и птенцами, рыбой,
различными беспозвоночными животными, а местами и зёрнами хлебных злаков.
Ворона по общему телосложению напоминает ворона, но значительно мельче
его: весит от 460 до 690 г.
Описываемый вид интересен тем, что по окраске оперения распадается на
две группы: серую и черную. Серая ворона имеет хорошо известную двуцветную
окраску: голова, горло, крылья, хвост, клюв и ноги черные, остальное оперение
серое. Черная ворона вся черная, с металлическим синим и пурпуровым блеском.
Каждая из этих групп имеет локальное распространение. Серая ворона
широко распространена в Европе, Западной Азии, черная – в Центральной и
Западной Европе, с одной стороны, в Средней, Восточной Азии и Северной
Америке – с другой.
Населяет ворона опушки и окраины лесов, сады, рощи, заросли речных
долин, реже скалы и склоны береговых обрывов. Это частично осёдлая, частично
перелётная птица.
В начале марта в южных частях страны и в апреле-мае в северных и
восточных начинается откладывание яиц. В кладке обычно 4-5 яиц бледнозелёной, голубовато-зелёной или частично зелёной окраски с тёмными
пятнышками и крапинками. Ворона – всеядная птица. Из животных она поедает
различных беспозвоночных – жуков, муравьев, моллюсков, а также грызунов,
ящериц, лягушек и рыб. Из растений клюёт зёрна культурных злаков, семена ели,
вьюнка полевого, птичьей гречишки и др. Зимой питается в основном отбросами.
17
Вариант 2 . Заяц-беляк и заяц-русак
Род собственно зайцев, к которому относятся русак и беляк, а также еще 28
видов, довольно многочислен. Наиболее известные в России зайцы — беляк и
русак. Беляка можно встретить на территории от побережья Северного Ледовитого
океана до южной границы лесной зоны, в Сибири — до границ с Казахстаном,
Китаем и Монголией, а на Дальнем Востоке — от Чукотки до и Северной Кореи.
Распространен беляк и в лесах Европы, а также на востоке Северной Америки.
Русак обитает на территории Европейской России от Карелии юга
Архангельской области до южных границ страны, на Украине и в Закавказье. А вот
в Сибири этот заяц обитает только на юге и к западу от Байкала.
Беляк получил свое название благодаря белоснежному зимнему меху.
Только кончики ушей остаются у него черными весь год. Русак же в некоторых
северных местностях тоже сильно светлеет к зиме, но снежно-белым он не бывает
никогда. А на юге он вовсе не меняет окраски.
Русак больше приспособлен к жизни в открытых ландшафтах, поскольку он
крупнее беляка, да и бегает лучше. На коротких дистанциях этот заяц может
развивать скорость до 50 км/час. У беляка лапы широкие, с густым опушением
чтобы меньше проваливаться в рыхлые лесные сугробы. А у русака лапы уже, ведь
на открытых местах снег, как правило, твердый, слежавшийся, «утоптанный
ветром».
Длина тела беляка — 45—75 см, масса — 2,5—5,5 кг. Уши короче, чем у
русака. Длина тела русака — 50—70 см, масса до 5 (иногда 7) кг.
Размножаются зайцы обычно два, а на юге три или даже четыре раза в год.
У зайцев-беляков в выводе может быть по два, три пять, семь зайчат, а у русаков
- обычно всего один или два зайчонка. Русаки начинают пробовать траву через две
недели после рождения, а беляки и того быстрее — через неделю.
18
Практическая работа 7
Выявление приспособлений организмов к среде обитания
Цель работы: Выяснить механизмы образования приспособлений, сделав вывод о
том, что приспособленность – результат действия естественного отбора
Материал для работы: текст учебники, рисунки учебника, гербарные экземпляры
растений
Задание:
А) прочитайте текст учебника, рассмотрите рисунки, по гербарным образцам
рассмотрите внешнее строение видов растений:
По гербарным образцам рассмотрите внешнее строение следующих видов
растений:
Б) не поедаемых животными: крапива жгучая, боярышник колючий, борщевик
сибирский;
В) раннецветущих: чистяк весенний, гусиный лук, ландыш майский.
Результаты работы для задания А занесите в таблицу:
Адаптации организмов к условиям обитания
Адаптации
Краткая
характеристика
Примеры
Морфологические
Покровительственная
окраска
Предостерегающая
окраска
Мимикрия
Биохимические
адаптации
Физиологические
адаптации
Поведенческие
реакции
Результаты работы для задания Б, В занесите в таблицу:
19
Название растения
крапива жгучая
боярышник колючий
борщевик сибирский
чистяк весенний
гусиный лук
ландыш майский
Отличительные особенности
При выполнении заданий определите:
1. Какие особенности строения первой группы растений защищают их от
поедания животными, а у второй обеспечивают раннее цветение.
2. Определите, с какими факторами среды связаны приспособительные черты
организации.
3. Какие преимущества получили растения в связи с приобретением
характерных признаков
4. Попытайтесь объяснить, как возникли приспособительные признаки, если
предположить, что предковые формы ими не обладали.
5. Отметьте приспособительные к условиям существования признаки у птиц и
млекопитающих.
6. Сделайте общий вывод о проделанной работе.
20
Практическая работа 8
Сравнительная характеристика естественного и искусственного отбора
Цель: установление признаков сходства и отличия естественного и искусственного
отбора
Признак
Исходный материал для
отбора
Отбирающий фактор
Естественный отбор
Искусственный отбор
Путь благоприятных
изменений
Путь неблагоприятных
изменений
Направленность
действия
Результат отбора
Формы отбора
Главные направления эволюции: биологический прогресс и биологический
регресс
Главные пути эволюции:
- ароморфозы (арогенез) – крупные эволюционные изменения, ведущие к подъёму
уровня биологической организации, увеличению интенсивности процессов
жизнедеятельности, примеры – появление автотрофного питания, аэробного
дыхания, эукариотических клеток, полового размножения и т. д;
- идиоадаптации (аллогенез) – мелкие эволюционные изменения, приспособления к
определённым условиям среды обитания без подъёма уровня биологической
организации, примеры – количество лепестков и окраска цветков, специализация
некоторых растений к определённым опылителям, бактерии горячих источников;
- общая дегенерация (катагенез) – эволюционные изменения, ведущие к
упрощению организации, образа жизни в результате приспособления к более
простым условиям существования, примеры – переход к сидячему, паразитическому
образу жизни, исчезновение органов.
21
Практическая работа 9
Наблюдение и выявление приспособлений у организмов к влиянию
различных экологических факторов
Цель. Сформировать знания о выявлении приспособлений у организмов к
влиянию различных экологических факторов.
Ход работы.
1. Экологические факторы
1) Характеристики экологических факторов:
Экологические факторы
(определение):____________________________________________________
Абиотические
Биотические
Антропогенный
1.
2.
3.
4.
5.
6.
1.
2.
3.
2) Закономерности действия экологических факторов
На основе схемы действия экологического фактора сформулируйте ответы на
вопросы:
a)
Что такое «лимитирующий фактор»? Дайте свою формулировку закона
минимума Ю.Либиха.
22
b)
Что такое биологический оптимум»?
Сформулируйте закон
биологического оптимума.
c)
Являются ли приспособления организмов к отдельным факторам
среды независимыми друг от друга? Ответ поясните на примерах.
2. Основные абиотические факторы и их значение для организмов
Заполните таблицу:
Абиотические
факторы
Свет
Проявление приспособленности к фактору
Фотопериодизм —
Длиннодневные растения —
Короткодневные растения —
Биологические часы —
Температура
Гомойотермность —
Пойкилотермность —
Влажность
Ксерофиты –
Склерофиты –
Суккуленты –
Эфемеры –
Эфемероиды –
Гигрофиты –
Гидрофиты –
Гидатофиты –
3. Биотические факторы и их значение для организмов
2) Заполните таблицу:
Тип взаимодействия
Общий характер взаимодействия
1. Нейтрализм
2. Конкуренция
3. Аменсализм
4. Паразитизм
5. Хищничество
23
6. Комменсализм
7.Протокооперация
8. Мутуализм
Практическая работа 10
Сравнительная характеристика экосистем и агроэкосистем
Цель: выявление признаков отличия природных экосистем от агроэкосистем
Признаки отличия
Природные экосистемы
Агроэкосистемы
Примеры экосистем
Видовое разнообразие
растений
Видовое разнообразие
животных
Регуляция процессов
Отношение человека
Исследование изменений в экосистемах на биологических моделях (аквариум)
Цель: на примере искусственной экосистемы проследить изменения,
происходящие под воздействием условий окружающей среды.
Ход работы.
1. Какие условия необходимо соблюдать при создании экосистемы
аквариума.
2. Опишите аквариум как экосистему, с указанием абиотических,
биотических факторов среды, компонентов экосистемы (продуценты,
консументы, редуценты).
3. Составьте пищевые цепи в аквариуме.
4. Какие изменения могут произойти в аквариуме, если:
 падают прямые солнечные лучи;
 в аквариуме обитает большое количество рыб.
5. Сделайте вывод о последствиях изменений в экосистемах.
24