Проведение лабораторных работ и практических занятий по дисциплине Биология. Методические рекомендации для студентов

ГБПОУ Пензенской области «Пензенский колледж управления

и промышленных технологий им. Е. Д. Басулина»

ПРОВЕДЕНИЕ

лабораторныХ работ

и практическиХ занятиЙ

по дисциплине «Биология»

Методические рекомендации

для студентов

Пенза

2014

ББК 74.57

П 78

Печатается по решению научно-методического совета ГБПОУ Пензенской области «Пензенский колледж управления и промышленных технологий (ПКУиПТ) им. Е.Д. Басулина»

Автор-составитель А. А. Морозова, преподаватель ПКУиПТ им. Е.Д. Басулина

Рецензенты: Е. В. Рябинина, преподаватель высшей категории ПКУиПТ им. Е. Д. Басулина; Н. Н. Крылова, кандидат педагогических наук, доцент кафедры педагогики и психологии профессионального образования ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет»

П 78 Проведение лабораторных работ и практических занятий по дисциплине «Биология»: методические рекомендации для студентов / сост. А. А. Морозова. - Пенза, 2014. - 12 с.

© ГБПОУ Пензенской области «Пензенский колледж управления и промышленных технологий им. Е.Д. Басулина», 2014

Пояснительная записка

Методические указания по выполнению лабораторных работ и практических занятий составлены в соответствии с рабочей программой по дисциплине «Биология» для специальностей технического профиля.

Лабораторная и практическая работа - это формы организации учебного процесса, когда студенты по заданию и под руководством преподавателя выполняют практические задания и задачи.

Цель лабораторных работ - формирование у студентов профессиональных и практических умений.

Структура проведения лабораторных работ предполагает следующее:

• сообщение темы и цели работы;

• актуализацию теоретических знаний, которые необходимы для осуществления эксперимента или другой практической деятельности (основные теоретические вопросы для каждой работы указаны в рабочей программе по данной дисциплине);

• разработку алгоритма проведения эксперимента или другой практической деятельности;

• инструктаж по технике безопасности (по необходимости);

• непосредственное проведение эксперимента или выполнение задания;

• обобщение и систематизацию полученных результатов (в виде таблиц, графиков и т. п.);

• подведение итогов занятия.

Эффективность лабораторных и практических занятий зависит в значительной степени от того, как проинструктированы студенты о выполнении работы. Важную роль играет и педагогическое руководство. На начальных этапах обучения большое значение играет четкая постановка познавательной задачи, а также инструктаж к работе, в процессе которого студенты осмысливают сущность занятия, последовательность выполнения его отдельных элементов. Преподаватель должен проверить теоретическую и практическую готовность студентов к занятию, обратить внимание на трудности, которые могут возникнуть в процессе работы, ориентировать студентов на самоконтроль.

Перечень лабораторных работ и практических занятий

Лабораторная работа № 1. Строение животной и растительной клетки

Лабораторная работа № 2. Фенотипическая изменчивость

Лабораторная работа № 3. Приспособление организмов к среде обитания

Лабораторная работа № 4. Вид, его критерии и структура

Практическая работа. Решение генетических задач

Лабораторная работа № 1

Строение животной и растительной клетки

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

Материал для работы: кожица чешуи луковицы, эпителиальные клетки из полости рта человека.

Ход работы

Задание А:

1. Отделите от чешуи луковицы кусочек покрывающей ее кожицы и поместите его на предметное стекло.

2. Нанесите капельку слабого водного раствора йода на препарат. Накройте препарат покровным стеклом.

Задание Б:

1. Снимите чайной ложкой немного слизи с внутренней стороны щеки.

2. Поместите слизь на предметное стекло и подкрасьте разбавленными в воде синими чернилами. Накройте препарат покровным стеклом.

Рассмотрите оба препарата под микроскопом. Результаты сравнения занесите в таблицу, в соответствующих местах поставив знаки «+» или «-».

Клетка

Цитоплазма

Ядро

Плотная клеточная стенка

Пластиды

Растительная

Животная

Сделайте вывод из наблюдений. Отразите в нем черты сходства и различия растительных и животных организмов.

Лабораторная работа № 2

Фенотипическая изменчивость

Цель работы: ознакомиться с закономерностями фенотипической (модификационной) изменчивости, методикой построения вариационного ряда и вариационной кривой.

Материал для работы: листья дуба, тополя, вишни (или любого другого растения), колосья пшеницы, ржи одного сорта.

Ход работы

Задание:

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:

Номер колоса

Число колосков

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 абсцисс 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 (минимальным, средним или максимальным) чаще встречаются колосья.

7. Сделайте заключение о характере модификационных изменений и о зависимости пределов модификационной изменчивости от важности данного признака в жизнедеятельности организмов.

Лабораторная работа № 3

Приспособление организмов к среде обитания

Цель занятия: выяснить механизм образования приспособлений, сделав вывод о том, что приспособленность - результат действия естественного отбора.

Материал для работы: коллекции насекомых, чучела птиц и млекопитающих, гербарные экземпляры растений.

Ход работы

Задание: по гербарным образцам рассмотрите внешнее строение следующих видов растений: а) не поедаемых животными: крапива жгучая, боярышник колючий, борщевик сибирский; б) раннецветущих: чистяк весенний, гусиный луг, ландыш майский.

Результаты работы занесите в таблицу.

Название растения

Отличительные особенности

При выполнении задания определите:

1. Какие особенности строения первой группы растений защищают их от поедания животными, а 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.

Лабораторная работа № 4

Вид, его критерии и структура

Цель работы: закрепить на практических примерах знания учащихся о критериях вида и его структуре.

Ход работы

Для выполнения работы студенты распределяются на группы по 2-3 человека в каждой.

Задание: по материалам учебника каждая группа составляет две таблицы.

Таблица 1

Критерии вида

Признаки, определяющие вид

Краткая характеристика

Примеры

Морфологические

Физиологические

Генетические

Биохимические

Экологические

Сделайте вывод, охарактеризовав условия, необходимые для определения видовой принадлежности.

Таблица 2

Структура вида

Формы существования вида

Краткая характеристика

Объединяющие факторы

Причины устойчивости

Популяции

Подвиды

Ответьте на вопрос: какова роль популяции в эволюционном процессе?

Практическое занятие «Решение генетических задач»

Задачи на моногибридное скрещивание

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

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

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

Черный бык образует один тип гамет по исследуемому гену - все половые клетки будут содержать только ген А. Для удобства подсчета выписываем только типы гамет, а не все половые клетки данного животного. У гомозиготной коровы также один тип гамет - а. При слиянии таких гамет между собой образуется один, единственно возможный генотип - Аа, т. е. все потомство будет единообразным 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, обуславливающим 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; ааbb; ААbb; aaBB; AaBB; Aabb; AaBb; AABBCC; AAbbCC; AaBbCC; AaBbCc. 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 AaBbCc. 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 B или b. Третья пара также в каждую половую клетку поставляет доминантный ген C или его рецессивный аллель - c. Таким образом, гамета может содержать или все доминантные гены - АВС, или же рецессивные - abc, а также их сочетание: ABc, AbC, Abc, aBC, aBc, abC.

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.

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

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

Задача №9. У человека ген карих глаз доминирует над геном, определяющим развитие голубой окраски глаз, а ген, обуславливающий 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?

Проведение лабораторных работ

и практических занятий

по дисциплине «Биология»

Методические рекомендации

для студентов

Подписано в печать 13.05.2014.

Формат 60х86/16. Печать ризограф. Бумага писчая.

Усл. печ. л. 0,8. Тираж 100.

ГБПОУ Пензенской области «Пензенский колледж управления

и промышленных технологий им. Е.Д. Басулина»