МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ по выполнению практических работ по программе «Биология»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ СТАВРОПОЛЬСКОГО КРАЯ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«РЕГИОНАЛЬНЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по выполнению практических работ

по программе «Биология».

Буденновск, 2014 год

М. А. Шаркова

Методические указания по выполнению практических работ по программе «Биология».

Настоящие методические указания содержат общие требования по выполнению практических работ для освоения программы «Биология».

Методические указания имеют практическую значимость для преподавателей биологии и обучающихся по профессии 270802.10 Мастер отделочных строительных работ; 190631.01 Автомеханик; 150709.02 Сварщик и специальностям 240113 Химическая технология органических веществ; 260807 Технология продукции общественного питания; 140446.03 Электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудования; 190631 Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта; 150415 Сварочное производство; 230115 Програмирование в компьютерных системах.

Рецензия

на методические указания по выполнению практических работ по программе Биология

Методические указания разработаны преподавателем биологии первой квалификационной категории Шарковой Мариной Александровной ГБОУ СПО РПК

г. Буденновска.

Настоящие методические указания предназначены для подготовки квалифицированных кадров по профессии 270802.10 Мастер отделочных строительных работ; 190631.01 Автомеханик; 150709.02 Сварщик и специальностям 240113 Химическая технология органических веществ; 260807 Технология продукции общественного питания; 140446.03 Электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудования; 190631 Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта; 150415 Сварочное производство; 230115 Програмирование в компьютерных системах.

Представленные методические указания формируют у обучающихся практические умения и навыки. Методические указания по выполнению практических работ развивают у обучающихся исследовательские умения (наблюдать, сравнивать, анализировать, устанавливать зависимость, делать выводы и обобщения, самостоятельно вести исследования, оформлять результаты), что способствует развитию мышления.

Материал изложен грамотно, доступно, дополнен рисунками. Рекомендовано использовать при изучении программы «Биология».

Рецензент ______________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________

Рецензия

на методические указания по выполнению практических работ по программе Биология

Настоящие методические указания выполнены преподавателем биологии первой квалификационной категории ГБОУ СПО РПК г. Буденновска Шарковой Мариной Александровной.

Методические указания составлены в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом и учебным планом образовательного учреждения и предназначены для преподавателей биологии для проведения практических работ при изучении дисциплины «Биология»..

Данные методические указания помогут более глубоко систематизировать, углубить и конкретизировать теоретические знания, выработать способность и готовность использовать теоретические знания на практике, развивать интеллектуальные умения.

Методические указания имеют практическую значимость для преподавателей биологии и обучающихся по профессии 270802.10 Мастер отделочных строительных работ; 190631.01 Автомеханик; 150709.02 Сварщик и специальностям 240113 Химическая технология органических веществ; 260807 Технология продукции общественного питания; 140446.03 Электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудования; 190631 Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта; 150415 Сварочное производство; 230115 Програмирование в компьютерных системах.

Рецензент ___________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

СОДЕРЖАНИЕ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Практическое занятие №1 «Решение задач и упражнений по молекулярной биологии.»

Практическое занятие № 2 «Составление простейших схем моногибридного и дигибридного скрещивания.»

Практическое занятие №3 «Решение генетических задач.»

Практическое занятие № 4«Выявление мутагенов в окружающей среде и косвенная оценка возможного их влияния на организм.»

Практическое занятие №5«Составление схем передачи веществ и энергии по цепям питания в природной экосистеме и в агроценозе.»

Практическое занятие №6 «Описание и практическое создание искусственной экосистемы.»

Практическое занятие №7 «Решение экологических задач.»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Практические работы, выполняемые при изучении дисциплины «Биология», позволяют экспериментально проверить основные положения теории.

Указания соответствуют тематике практических работ рабочей программы дисциплины «Биология», полноте охвата учебных умений, определяющих образовательную подготовку по биологии и профессиональных умений, на которые ориентирована биология.

Прежде чем приступить к выполнению практической работы, необходимо тщательно изучить содержание работы и порядок ее выполнения; повторить теоретический материал.

При завершении работы обучающиеся составляют отчет. Практическая работа засчитывается, если отчет соответствует предъявляемым требованиям, и если студент ответил на вопросы преподавателя.

Практическое занятие №1 «Решение задач и упражнений по молекулярной биологии.»

Цель: Научиться решать задачи и упражнения по молекулярной биологии.

Задачи по теме «Код ДНК»

Задача №1. Что тяжелее: белок или его ген?

Задача №2. Последовательность нуклеотидов в начале гена, хранящего информацию о белке инсулине, начинается так:

АААЦАЦЦТГЦТТГТАГАЦ

Напишите последовательности аминокислот, которой начинается цепь инсулина

Задача №3. Вирусом табачной мозаики (РНК - овый вирус) синтезируется участок белка с аминокислотной последовательностью:

Ала - Тре - Сер - Глу - Мет-

Под действием азотистой кислоты (мутагенный фактор) цитозин в результате дезаминирования превращается в урацил. Какое строение будет иметь участок белка вируса табачной мозаики, если все цитидиловые нуклеотиды подвергнутся указанному химическому превращению?

Задачи по теме «Нуклеиновые кислоты»

Необходимые пояснения:

• относительная молекулярная масса одного нуклеотида принимается за 345

• расстояние между нуклеотидами в цепи молекулы ДНК (=длина одного нуклеотида)- 0, 34 нм

• Правила Чаргаффа:

  1. ∑(А) = ∑(Т)

  2. ∑(Г) = ∑(Ц)

  3. ∑(А+Г) = ∑(Т+Ц)

Задача №4. На фрагменте одной нити ДНК нуклеотиды расположены в последовательности:

А-А-Г-Т-Ц-Т-А-Ц-Г-Т-А-Т.

Определите процентное содержание всех нуклеотидов в этом гене и его длину.

Задача №5. В молекуле ДНК на долю цитидиловых нуклеотидов приходится 18%. Определите процентное содержание других нуклеотидов в этой ДНК.

Задача №6. В молекуле ДНК обнаружено 880 гуаниловых

нуклеотидов, которые составляют 22% от общего числа нуклеотидов в этой ДНК.Определите: а) сколько других нуклеотидов в этой ДНК? б) какова длина этого фрагмента?

Задача №7. Дана молекула ДНК с относительной молекулярной массой 69000, из них 8625 приходится на долю адениловых нуклеотидов. Найдите количество всех нуклеотидов в этой ДНК. Определите длину этого фрагмента.

Задачи по теме «Энергетический обмен»

Задача №8. В процессе энергетического обмена произошло расщепление 7 моль глюкозы, из которых полному подверглось только 2. Определите:

а) сколько моль молочной кислоты и СО₂ при

этом образовалось?

б) сколько АТФ при этом синтезировано?

в) сколько энергии запасено в этих молекулах

АТФ?

Задача №9. В результате энергетического обмена в клетке образовалось 5 моль молочной кислоты и 27 моль

углекислого газа. Определите:

а) сколько всего моль глюкозы израсходовано?

б) сколько из них подверглось полному

расщеплению, а сколько гликолизу?

в) сколько энергии запасено?

г) Сколько моль кислорода пошло на окисление?

Задача №10. Мышцы ног при беге со средней скоростью расходуют за 1 минуту 24 кДж энергии. Определите:

а) сколько всего граммов глюкозы

израсходуют мышцы ног за 25 минут бега, если

кислород доставляется кровью к мышцам в

достаточном количестве?

б) накопится ли в мышцах молочная кислота?

Задача №11. Мышцы руке при выполнении вольных упражнений расходуют за 1 минуту 12 кДж энергии. Определите: а) сколько всего граммов глюкозы израсходуют мышцы ног за 10 минут, если кислород доставляется кровью к мышцам в достаточном количестве?

б) накопится ли в мышцах молочная кислота?

Задача №12. Бегун расходует за 1 минуту 24 кДж энергии. Сколько глюкозы потребуется для бега с такой затратой, если 50 минут в его организме идет полное окисление глюкозы, а 10 минут - гликолиз?

Практическое занятие № 2 «Составление простейших схем моногибридного и дигибридного скрещивания.»

Цель: научиться решать генетические задачи на моногибридное и дигибридное скрещивание.

ВАРИАНТ 1

1. Порода тутового шелкопряда с полосатыми гусеницами скрещена с породой одноцветных гусениц. Гибридные гусеницы F1 оказались полосатыми. В F2 получилось примерно 1200 полосатых и 400 одноцветных.

А) Сколько разных генотипов среди полосатых гусениц F2?

Б) Сколько получилось в F2 гомозиготных гусениц?

В) Сколько разных фенотипов получится от скрещивания гибрида F1 с породой, имеющих одноцветных гусениц?

Г) Сколько разных фенотипов в F2?

Д) Сколько разных генотипов в F2?

2. У кошек длинная шерсть рецессивная по отношению к короткой. Короткошерстная кошка от скрещивания с длинношерстным котом принесла 4 - х котят: 3 из них - короткошерстные, один длинношерстный. Каковы генотипы всех животных?

ВАРИАНТ 2

1. У человека веснушки - доминируют. В семье оба родителя имеют веснушки, а у их дочери их нет.

А) Сколько типов гамет у мужчины?

Б) Какова вероятность (в частях) рождения в семье ребенка с веснушками?

В) Сколько разных фенотипов среди детей в этой семье?

Г) Какова вероятность (в частях) рождения в семье ребенка без веснушек?

Д) Сколько разных генотипов может быть среди детей?

2. У морских свинок вихрастая шерсть доминирует над гладкой. Скрестили между собой двух морских свинок с вихрастой шерстью. Получили 18 вихрастых и 5 гладких. Какая часть вихрастых потомков гомозиготна?

Практическое занятие №3 «Решение генетических задач.»

Цель: научиться решать генетические задачи на моногибридное и дигибридное скрещивание.

1вариант (4-5)

Задание № 1 - терминология, законы Г. Менделя, гипотеза чистоты гамет, формулы расщепления по генотипу и фенотипу ( для каждого индивидуальный набор заданий).

1.Терминология

Генетика, генотип, аллельные гены, гомозигота, доминантный признак, гибридолгический метод, моногибридное скрещивание.

2.Напишите формулы расщепления по фенотипу и генотипу

Моногибридного скрещивания

Неполного доминировании

Дигибридного скрещивания

Почему фенотип и генотип неполного доминирования совпадает.

3.Написать формулировку законов Г. Менделя

Закон единообразия гибридов первого поколения

Закон расщепления

Закон независимого расщепления признаков

Гипотеза чистоты гамет.

Задание № 2 - решить задачи, с формулировкой законов Г. Менделя, если таковые встречаются в ходе решения задач. Написать формулы расщепления по генотипу и фенотипу во всех задачах.

1.У морских свинок гладкая шерсть определяется рецессивным геном, розеточная - доминантным. Скрещивание двух свинок с розеточной шерстью дало 36 особей с розеточной и 11 с гладкой. Сколько среди них гомозиготных особей?

1. Желтая морская свинка при скрещивании с белой всегда дает кремовое потомство.

скрещивание кремовых свинок между собой всегда дает расщепление:

1 желтая: 2 кремовых: 1 белая. Почему?

2. У кур наличие хохла доминирует над его отсутствием, черная окраска оперения - над

бурой. Курица и петух - черные хохлатые. От них получено 13 цыплят: 7 черных

хохлатых, 3 бурых хохлатых, 2 черных без хохла, 1 бурый без хохла. Каковы генотипы

родителей?

2 вариант - учащиеся занимающиеся на «3»

Задание № 1 - теоретический материал

Повторение теоретического материала вместе в группе, повторение формул расщепления по фенотипу и генотипу, законов Г. Менделя ( вместе с учителем).

Задание № 2 - решение задач, с написанием формул расщепления по фенотипу и генотипу.

1.У фасоли черная окраска сенной кожуры А доминирует над белой а. Определить окраску семян у растений, полученных в результате следующего скрещивания: АА ха аа.

2.У овец длинноухость неполно доминирует над безухостью. Какое потомство следует ожидать от скрещивания безухого барана с длинноухой яркой?

3.У флоксов белая окраска цветов определяется геном А, кремовая - а, плоский венчик - В, воронковидный - в. Определить внешний вид цветов гибридных растений, полученных в результате следующего скрещивания: АаВв х Аавв?

Практическое занятие № 4 «Выявление мутагенов в окружающей среде и косвенная оценка возможного их влияния на организм.»

Цель: выявить причины возникновения наследственных заболеваний человека

Задачи:

1. Определить последствия влияния мутагенов на организм;

2. Определить последствия влияния алкоголя, никотина, наркотических веществ на развитие зародыша человека.

Практическое занятие №5«Составление схем передачи веществ и энергии по цепям питания в природной экосистеме и в агроценозе.»

Цель: закрепить на практике умение составлять схемы передачи веществ и энергии по цепям питания в природной экосистеме и в агроценозе.

Ход работы.

1.Назовите организмы, которые должны быть на пропущенном месте следующих пищевых цепей:

2. Из предложенного списка живых организмов составить трофическую сеть: трава, ягодный кустарник, муха, синица, лягушка, уж, заяц, волк, бактерии гниения, комар, кузнечик. Укажите количество энергии, которое переходит с одного уровня на другой.

3. Зная правило перехода энергии с одного трофического уровня на другой (около10%), постройте пирамиду биомассы третьей пищевой цепи (задание 1). Биомасса растений составляет 40 тонн.

4. Вывод: что отражают правила экологических пирамид?

Практическое занятие №6 «Описание и практическое создание искусственной экосистемы.»

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.

Практическое занятие №7 «Решение экологических задач.»

Цель: создать условия для формирования умений решать простейшие экологические задачи.

Ход работы.

1. Решение задач.

Задача №1.

Зная правило десяти процентов, рассчитайте, сколько нужно травы, чтобы вырос один орел весом 5 кг (пищевая цепь: трава - заяц - орел). Условно принимайте, что на каждом трофическом уровне всегда поедаются только представители предыдущего уровня.

Задача №2.

На территории площадью 100 км² ежегодно производили частичную рубку леса. На момент организации на этой территории заповедника было отмечено 50 лосей. Через 5 лет численность лосей увеличилась до 650 голов. Еще через 10 лет количество лосей уменьшилось до 90 голов и стабилизировалось в последующие годы на уровне 80-110 голов.

Определите численность и плотность поголовья лосей:

а) на момент создания заповедника;

б) через 5 лет после создания заповедника;

в) через 15 лет после создания заповедника.

Задача №3

Общее содержание углекислого газа в атмосфере Земли составляет 1100 млрд т. Установлено, что за один год растительность ассимилирует почти 1 млрд т углерода. Примерно столько же его выделяется в атмосферу. Определите, за сколько лет весь углерод атмосферы пройдет через организмы (атомный вес углерода -12, кислорода - 16).

19