Методические рекомендации к лабораторным работам дисциплины «Биология» для специальностей
 Скачать 182.16 Kb.
|
| Государственное образовательное учреждение Среднего профессионального образования ФГОУ СПО Владивостокский судостроительный техникум №2 Методические рекомендации к лабораторным работам дисциплины «Биология» для специальностей 080107 «Налоги и налогообложение» 080110 «Экономика и бухгалтерский учет» 100105 «Гостиничный сервис» 100200 «Туризм» 151001 «Технология машиностроения» 180102 «Судостроение» 180405 «Монтаж и техническое обслуживание судовых машин и механизмов» 190501 «Эксплуатация транспортного электрооборудования и автоматики (по видам транспорта» 210306 «Радиоаппаратостроение». Составила преподаватель Юринская С.Н. Владивосток, 2009 г. Пояснительная записка Лабораторный практикум составлен на основе примерной программы (от 2002 г.) по биологии для средних специальных учебных заведений и рассчитан на 10часов. Ценность лабораторной работы состоит в том, что она вооружает студентов не только необходимыми в жизни биологическими знаниями, но и полезными умениями и навыками самостоятельной постановки эксперимента, фиксирования и обработки результатов, но и способствуют развитию интереса к биологическим исследованиям, формирует навыки, умения биологического исследования, заставляет логически мыслить, делать сопоставления, выводы, позволяет развивать наблюдательность студентов в непосредственной и тесной связи с процессом мышления (работа по намеченному плану, анализ и интерпретация результатов). Оформление результатов работы дисциплинирует мысль студента, приучает его к точности выполнения исследовательской работы, закрепляет навыки и умения, полученные в учебной деятельности. К.А. Тимирязев говорил: «Люди, научившиеся простым измерениям, наблюдениям и опытам, приобретут способность сами ставить вопросы и получать на них фактические ответы, оказываясь на более высоком умственном и нравственном уровне в сравнении с теми, кто такой школы не проделал». Лабораторный практикум включает разнообразные лабораторные работы по всем основным темам курса биологии для средне-специальных учебных заведений. Однако для проведения лабораторных работ необходимо учитывать: - варианты программы средне-профессионального учебного заведения, реализуемой в колледже; - наличие специального оборудования для проведения работы; - сложность оценки увиденного или зафиксированного в эксперименте; - умение выполнять расчёты, построение графиков, выводы. Лабораторные работы подбираются учётом базовой программы для средних специальных учебных заведений. Вместе с тем, в лабораторном практикуме содержатся и такие опыты, постановка которых не предусмотрена действующей программой, но представляется весьма целесообразной. Это и опыты, освещающие важные вопросы базового курса и могут быть рекомендованы в качестве формы их практической отработки, а так же опыты, рассчитанные на домашнее экспериментальное исследование, как вариативные и дополнительные работы. Проведение таких опытов расширяет и углубляет содержание учебного материала, что даёт возможность не только повышать качество знаний студентов и их интерес к изучению биологии, но и развивать индивидуальные способности студентов, и, следовательно, позволяет применять дифференцированный подход при биологических исследованиях. Как показывает практика, использование лабораторного практикума является эффективным средством формирования не только интеллектуальных способностей, но и развитию познавательной активности студентов, что в свою очередь является одним из показателей социально-профессиональной мобильности студентов. Лабораторная работа № 1 Тема: «Изучение строения растительной и животной клетки под микроскопом». Цель работы: ознакомиться с особенностями строения клеток растений и животных организмов, показать принципиальное единство их строения. Оборудование:
Работа выполняется по вариантам, которые назначает преподаватель. Ход работы: 1. Отделите от чешуи луковицы кусочек покрывающей её кожицы и поместите его на предметное стекло. 2. Нанесите капельку слабого водного раствора йода на препарат. Накройте препарат покровным стеклом. 3. Снимите чайной ложечкой немного слизи с внутренней стороны щеки. 4. Поместите слизь на предметное стекло и подкрасьте разбавленными в воде синими чернилами. Накройте препарат покровным стеклом. 5. Рассмотрите оба препарата под микроскопом. 6. Результаты сравнения занесите в таблицу 1 и 2. 7. Сделайте вывод о проделанной работе. Вариант № 1. Таблица №1 «Сходства и отличия растительной и животной клетки».
Вариант № 2. Таблица №2 «Сравнительная характеристика растительной и животной клетки».
В ходе проведения лабораторной работы студент должен научиться: работать с микроскопом и изготовлять препараты; связывать функции органоидов клетки с физиологическими процессами, протекающими в ней; самостоятельно изучать строение клетки; владеть терминологией темы. Вариативная или дополнительная лабораторная работа № 1. Тема: «Каталитическая активность ферментов». Цель: получить представление о том, как изменение условий среды влияет на активность ферментов. Оборудование:
Ход работы: 1. Приготовьте кусочки сырого и варёного картофеля. 2. Капните на сырой и варёный картофель перекись водорода (3% Н2О2). 3. Проведите наблюдение за поверхностью сырого и варёного картофеля. 4. Объясните полученные результаты. 5. Сделайте вывод. Чтобы объяснить полученные результаты, нужно знать, что в клетках содержится фермент пероксидаза, который обеспечивает разложение вредного для клетки вещества – пероксида - на воду и кислород. Н2О2 <=> Н2О + [О]- Лабораторная работа № 2. Тема: «Решение генетических задач и составление родословных». Цель: на конкретных примерах показать, как наследуются признаки, каковы условия их проявления, что необходимо знать и каких правил придерживаться при получении новых сортов культурных растений и пород домашних животных. Оборудование:
Ход работы: 1. Вспомнить основные законы наследования признаков. 2. Коллективный разбор задач на моногибридное и дигибридное скрещивание. 3. Самостоятельное решение задач на моногибридное и дигибридное скрещивание, подробно описывая ход решения и сформулировать полный ответ. 4. Коллективное обсуждение решения задач между студентами и преподавателем. 5. Сделать вывод. Задачи на моногибридное скрещивание Задача № 1. У крупного рогатого скота ген, обусловливающий черную окраску шерсти, доминирует над геном, определяющим красную окраску. Какое потомство можно ожидать от скрещивания гомозиготного черного быка и красной коровы? Разберем решение этой задачи. Вначале введем обозначения. В генетике для генов приняты буквенные символы: доминантные гены обозначают прописными буквами, рецессивные — строчными. Ген черной окраски доминирует, поэтому его обозначим А. Ген красной окраски шерсти рецессивен — а. Следовательно, генотип черного гомозиготного быка будет АА. Каков же генотип у красной коровы? Она обладает рецессивным признаком, который может проявиться фенотипически только в гомозиготном состоянии (организме). Таким образом, ее генотип аа. Если бы в генотипе коровы был хотя бы один доминантный ген А, то окраска шерсти у нее не была бы красной. Теперь, когда генотипы родительских особей определены, необходимо составить схему теоретического скрещивания (см. с. 120). Черный бык образует один тип гамет по исследуемому гену — все половые клетки будут содержать только ген А. Для удобства подсчета выписываем только типы гамет, а не все половые клетки данного животного. У гомозиготной коровы также один тип гамет — а. При слиянии таких гамет между собой образуется один, единственно возможный генотип — Аа, т.е. все потомство будет единообразно и будет нести признак родителя, имеющего доминантный фенотип — черного быка. Таким образом, можно записать следующий ответ: при скрещивании гомозиготного черного быка и красной коровы в потомстве следует ожидать только черных гетерозиготных телят. Следующие задачи следует решить самостоятельно, подробно описав ход решения и сформулировав полный ответ. Задача № 2. Какое потомство можно ожидать от скрещивания коровы и быка, гетерозиготных по окраске шерсти? Задача № 3. У морских свинок вихрастая шерсть определяется доминантным геном, а гладкая — рецессивным. 1. Скрещивание двух вихрастых свинок между собой дало 39 особей с вихрастой шерстью и 11 гладкошерстных животных. Сколько среди особей, имеющих доминантный фенотип, должно оказаться гомозиготных по этому признаку? 2. Морская свинка с вихрастой шерстью при скрещивании с особью, обладающей гладкой шерстью, дала в потомстве 28 вихрастых и 26 гладкошерстных потомков. Определите генотипы родителей и потомков. Задача № 4. На звероферме получен приплод в 225 норок. Из них 167 животных имеют коричневый мех и 58 норок голубовато-серой окраски. Определите генотипы исходных форм, если известно, что ген коричневой окраски доминирует над геном, определяющим голубовато-серый цвет шерсти. Задача № 5. У человека ген карих глаз доминирует над геном, обусловливающим голубые глаза. Голубоглазый мужчина, один из родителей которого имел карие глаза, женился на кареглазой женщине, у которой отец имел карие глаза, а мать — голубые. Какое потомство можно ожидать от этого брака? Задача № 6. Альбинизм наследуется у человека как рецессивный признак. В семье, где один из супругов альбинос, а другой имеет пигментированные волосы, есть двое детей. Один ребенок альбинос, другой — с окрашенными волосами. Какова вероятность рождения следующего ребенка-альбиноса? Задачи на ди- и полигибридное скрещивание Задача № 7. Выпишите гаметы организмов со следующими генотипами: ААВВ; aabb; ААЬЬ; ааВВ; АаВВ; Aabb; АаВЬ; ААВВСС; ААЬЬСС; АаВЬСС; АаВЬСс. Разберем один из примеров. При решении подобных задач необходимо руководствоваться законом чистоты гамет: гамета генетически чиста, так как в нее попадает только один ген из каждой аллельной пары. Возьмем, к примеру, особь с генотипом АаВbСс. Из первой пары генов — пары А — в каждую половую клетку попадает в процессе мейоза либо ген А, либо ген а. В ту же гамету из пары генов В, расположенных в другой хромосоме, поступает ген В или b. Третья пара также в каждую половую клетку поставляет доминантный ген С или его рецессивный аллель — с. Таким образом, гамета может содержать или все доминантные гены — ABC, или же рецессивные — abc, а также их сочетания: АВс, AbC, Abe, аВС, аВс, а bС. Чтобы не ошибиться в количестве сортов гамет, образуемых организмом с исследуемым генотипом, можно воспользоваться формулой N = 2n, где N — число типов гамет, а n — количество гетерозиготных пар генов. В правильности этой формулы легко убедиться на примерах: гетерозигота Аа имеет одну гетерозиготную пару; следовательно, N = 21 = 2. Она образует два сорта гамет: А и а. Дигетерозигота АаВЬ содержит две гетерозиготные пары: N = 22 = 4, формируются четыре типа гамет: АВ, Ab, aB, ab. Тригетерозигота АаВЬСс в соответствии с этим должна образовывать 8 сортов половых клеток N = 23 = 8), они уже выписаны выше. Задача № 8. У крупного рогатого скота ген комолости доминирует над геном рогатости, а ген черного цвета шерсти — над геном красной окраски. Обе пары генов находятся в разных парах хромосом. 1. Какими окажутся телята, если скрестить гетерозиготных по обеим парам признаков быка и корову? 2. Какое потомство следует ожидать от скрещивания черного комолого быка, гетерозиготного по обеим парам признаков, с красной рогатой коровой? Задача № 9. У собак черный цвет шерсти доминирует над кофейным, а короткая шерсть — над длинной. Обе пары генов находятся в разных хромосомах. 1. Какой процент черных короткошерстных щенков можно ожидать от скрещивания двух особей, гетерозиготных по обоим признакам? 2. Охотник купил черную собаку с короткой шерстью и хочет быть уверен, что она не несет генов длинной шерсти кофейного цвета. Какого партнера по фенотипу и генотипу надо подобрать для скрещивания, чтобы проверить генотип купленной собаки? Задача № 10. У человека ген карих глаз доминирует над геном, определяющим развитие голубой окраски глаз, а ген, обусловливающий умение лучше владеть правой рукой, преобладает над геном, определяющим развитие леворукости. Обе пары генов расположены в разных хромосомах. Какими могут быть дети, если родители их гетерозиготны? Вариативные или дополнительные задачи к лабораторной работе № 2. Задача 1. У человека рецессивный ген а детерминирует врождённую глухонемоту. Наследственно глухонемой мужчина женился на женщине, имеющей нормальный слух. Можно ли определить генотип матери ребёнка? Задача 2. Из желтого семени гороха получено растение, которое дало 215 семян, из них 165 желтых и 50 зелёных. Каковы генотипы всех форм? Задача 3. Отец и мать ощущают горький вкус фенилтиомочевины. Двое из четверых детей не чувствуют вкуса этого препарата. Принимая, что различия по чувствительности к фенилтиомочевине моногенны, определите доминанта или рецессивна нечувствительность к фенилтиомочевине. Задача 4. Среди 143 жеребят, родившихся от скрещивания 124 кобыл с жеребцом бельгийской породы Годваном, обнаружилось 65 особей с полным отсутствием радужной оболочки глаз (аниридия). Годван сам страдал аниридией, но его отец и мать были нормальными. Как объяснить появление этого редкого дефекта у 65 жеребят? У Годвана? Как наследуется аниридия? Не будет ли ошибкой использовать нормальное потомство Годвана в селекции? В ходе проведения лабораторной работы студент должен научиться: решать генетические задачи; объяснять влияние внешних факторов на проявление признака; использовать полученные знания в опытнической работе; использовать навыки генетической терминологии. Лабораторная работа № 3 Тема: «Построение вариационной кривой». Цель: ознакомиться с закономерностями модификационной изменчивости, методикой построения вариационного ряда и вариационной кривой. Оборудование:
Ход работы: 1. Измерьте рост ваших одногруппников, друзей и студентов 1 курса из других групп. 2. Полученные данные запишите в тетради. 3. Посчитайте число студентов, имеющих одинаковый рост. 4. Заполните таблицу 3. 5. Постройте вариационную кривую, которая представляет собой графическое выражение изменчивости признака. На горизонтальной оси отметьте рост студентов, а на вертикальной оси – количество (число) студентов, входящих в данную группу. 6. Определите среднюю величину выраженности по формуле: f = n / N, где f – частота встречаемости, n – число студентов в классовом интервале, N – общее число студентов. 7. Сделайте вывод Таблица 3 «Результаты исследования»:
Вариативная или дополнительная лабораторная работа № 3. Тема: «Изучение изменчивости. Построение вариационной кривой». Цель: ознакомиться с закономерностями модификационной изменчивости, методикой построения вариационного ряда и вариационной кривой. Оборудование:
Ход работы: 1. Сосчитайте число колосков в сложном колосе пшеницы в 50 полученных образцах. 2. Определите число образцов, сходных по рассматриваемому признаку. 3. На основе полученных результатов заполните таблицу 4: Таблица 4 «Результаты исследования»:
4. Постройте вариационный ряд, расположив колосья в порядке возрастания числа колосков в них. 5. Постройте вариационную кривую числа колосков в сложном колосе пшеницы. Для этого по оси абсцисс отложите значения отдельных величин – числа колосков в каждом колосе, а по оси ординат – значения, соответствующие частоте встречаемости каждого признака (числа колосков). К осям абцисс и ординат восставьте перпендикуляры, соответствующие значениям числа колосков и частоте встречаемости такого количества колосков в сложном колосе. Соединив точки пересечения перпендикуляров, получите вариационную кривую. 6. Сравнив края и центр вариационной кривой, сделайте вывод: с каким числом колосков (максимальным, средним или минимальным) чаще встречается колосья. 7. По завершенности работы доложить результаты опытов. Совместно с преподавателем делается общее заключение о характере модификационных изменчивости и о зависимости пределов модификационной изменчивости от важности данного признака в жизнедеятельности организмов. В результате проведения лабораторной работы студент должен научиться строить вариационные графики. Лабораторная работа № 4. Тема: «Вид, его критерии и структура». Цель: закрепить на практических примерах знания студентов о критериях вида и его структуре. Оборудование:
Ход работы: 1. Внимательно прочитайте § 15 учебника С.Г. Мамонтов, В.Б. Захаров (с. 199-201). 2. На основании материала учебника составьте две таблицы 5 и 6. Таблица 5 «Критерии вида»:
3. Сделайте вывод, охарактеризовав условия, необходимые для определённой видовой принадлежности. Таблица 6 «Структура вида»:
4. Ответьте на вопрос: какова роль популяций в эволюционном процессе? Вариативная или дополнительная лабораторная работа № 4. Тема: «Изучение изменчивости, критериев вида». Цель: изучить изменчивость организмов. Научиться сравнивать. Оборудование:
Ход работы: 1. Внимательно рассмотрите растения, которые находятся в кабинете биологии или гербарий. 2. Заполните таблицу 7, используя учебник и дополнительную литературу, гербарий или кабинетные растения 3. Сделайте вывод о проделанной работе. Таблица 7 «Сравнительная характеристика растений»:
В результате проведения лабораторной работы студент должен научиться составлять сравнительные графики. Лабораторная работа № 5. Тема: «Изучение приспособленности организмов к среде обитания». Цель: выяснить механизм образования приспособлений, сделав вывод о том, что приспособленность – результат действия естественного отбора. Оборудование:
Ход работы: 1. По гербарным образцам рассмотрите внешнее строение следующих видов растений: а) не поедаемых животными: крапива жгучая, боярышник колючий, борщевик сибирский,; б) раннецветущих: чистяк, гусиный лук, ландыш майский. 2. Результаты работы занесите в таблицу 8. Таблица 8 «Отличительные особенности растений»:
При выполнении задания определите: 1. Какие особенности строения первой группы растений защищают их от поедания животными, а второй – обеспечивают ранее цветение. 2. Определите, с какими факторами связаны приспособительные черты организации. Вариативная или дополнительная лабораторная работа № 5. Тема: «Изучение приспособленности организмов к среде обитания». Вариант №1 Цель: Изучить приспособленность организмов к среде обитания. Научиться анализировать и сравнивать. Оборудование:
Ход работы: 1. Используя материалы учебника и дополнительную литературу, а также гербарии, кабинетные растения или рисунки заполни таблицу 9. Таблица 9 «Сравнительная характеристика приспособления организмов к среде обитания»:
2. Сделай вывод о проделанной работе Вариант № 2 Цель: Научиться анализировать, сравнивать. Выявлять приспособления у организмов. Объяснить их относительный характер и причины возникновений приспособления. Оборудование:
Ход работы: 1. Выявите и запишите приспособления к жизни в почве у крота: а) в форме тела; б) особенности внешнего строении; в) в образе жизни. 2. Объясните, в чём состоит относительный характер этих приспособлений (на одном примере). 3. Рассмотри насекомых. Определите тип окраски насекомых. 4. Составьте и заполните таблицу, включающую колонки: название насекомого, среда обитания, тип окраски, биологическое значение окраски. 5. Сделайте вывод о проделанной работе. В результате проведения лабораторной работы студент должен научиться на основе знаний движущих сил эволюции объяснить причины многообразия видов живых организмов и их приспособленность к условиям окружающей, среды, раскрыть относительный характер целесообразности; объяснить, что изменение генетики популяции есть предпосылка эволюционного процесса |