Хід роботи
1. За допомогою напільних терезів виміряйте власну масу тіла.
2. Використовуючи таблицю «Вікові зміни вмісту води в організмі людини», визначте вміст води у власному організмі, враховуючи, що організм підлітків у середньому містять 70 % води від маси тіла.
3. Подібним чином визначте вміст води в організмах ваших батьків, дідусів і бабусь.
4. Зробіть висновки.
Виконання роботи
Вміст води в організмах становить 60-70 %. Цитоплазма більшості клітин містить приблизно 80 % води. Кров і лімфа містять понад 90 % води. Отже, вода утворює основу внутрішнього середовища організмів (цитоплазми одноклітинних організмів, крові, лімфи, порожнинної рідини багатоклітинних організмів, соків рослин тощо). У водному середовищі відбуваються процеси обміну речовин і перетворення енергії. Вода бере безпосередню участь у реакціях розщеплення органічних сполук.
Частина молекул води формує водну оболонку навколо деяких сполук (наприклад, білків). Таку воду називають зв'язаною, або структурованою (4-5 % загальної кількості води в організмах). Структурована вода, що формує водну оболонку навколо певних молекул, запобігає їх взаємодії. Крім того, вода бере участь у підтриманні структури певних молекул, наприклад білків. Решта 95-96 % води має назву вільної: вона не пов'язана з іншими сполуками.
Вода відіграє надзвичайно важливу роль у транспорті різних сполук у живих організмах. Вона бере участь у складних біохімічних реакціях і процесах теплорегуляції організмів.
Вміст води в організмі людини становить близько 65 %. Тобто, якщо маса людини становить 60 кг, то з них 39 кг припадає на воду. Слід зазначити, що вміст води залежить і від віку: у новонароджених він становить близько 75-80 %, у період завершення росту — 65-70 %, а у людей похилого віку — лише 55-60 %. Між різними органами і тканинами людини вода розподілена нерівномірно: найбільше її у крові та нирках — 82-83 %, головному мозку — до 80 %, печінці — 75 %, м'язах — 70-76 %, натомість у жировій тканині — близько ЗО %, кістках — близько 20 %.
Кожному виду організмів притаманний певний водний баланс — певне співвідношення між надходженням води та її витрачанням. Якщо витрати води перевищують її надходження до організму, спостерігають водний дефіцит, що негативно впливає на різні процеси життєдіяльності. Оскільки організм людини щоденно витрачає приблизно 2-2,5 л води (вона виводиться з неперетравленими рештками їжі, сечею, потом, випаровується з поверхні слизових оболонок ротової порожнини та дихальних шляхів), то така сама її кількість має постійно надходити туди. Шляхи надходження води до організму різні. Близько 1 л води потрапляє з продуктами харчування, ще майже 300 мл. води утворюється внаслідок окиснення жирів, білків і вуглеводів (так звана метаболічна вода).
Кількість спожитої за добу води залежить від умов, у яких перебуває людина. Так, у спекотну погоду або під час здійснення важкої фізичної праці витрати води зростають через посилене потовиділення та значне випаровування через слизові оболонки. Зневоднення організму (дегідратація) можливе і внаслідок порушень роботи кишечнику (сильні проноси), значних крововтрат тощо. За таких умов споживання води зростає до 4-7 л на добу. Унаслідок зневоднення уповільнюються процеси травлення та всмоктування поживних речовин, порушуються процеси
теплорегуляції; густішає кров, порушується її транспортна функція, у судинах можуть виникати згустки (тромби). Втрата понад 20 % води — смертельно небезпечна для людини.
| Вік | Стать | Середня маса тіла, кг | Процентний вміст води в організмі | Маса води в організмі |
| 16 років | жіноча | 70 % | 39,2 кг | |
| 16 років | чоловіча | 70 % | 40,6 кг | |
| 39 років | жіноча | 60 % | 30 кг | |
| 39 років | чоловіча | 60 % | 48 кг | |
| 65 років | жіноча | 55 % | 33 кг | |
| 65 років | чоловіча | 55 % | 36,9 кг |
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 1
Тема: Визначення деяких органічних речовин та їх властивостей.
Мета: ознайомитися з лабораторними методами біохімічного аналізу.
Обладнання і матеріали: штатив з пробірками, градуйовані піпетки, крапельниці, скляні палички, водяна баня, годинник; дистильована вода, концентрована хлоридна кислота, розчин Люголя (1 г йоду та 2 г йодистого калію розчиняють у 15 мл дистильованої води і згодом розбавляють до об'єму 300 мл), соняшникова олія, етиловий спирт, бензол, хлороформ; водяні 10 %-ві розчини питної соди і гідроксиду натрію, а також 1 %-ві розчини сульфату купруму і крохмалю.
Хід роботи
Завдання 1. Виявіть полісахарид крохмаль у реакції з йодом, а також моносарид глюкозу в реакції з оксидом купруму при розщепленні крохмалю.
1.Пронумеруйте дві пробірки і помістіть до кожної 2 мл розчину крохмалю.
2.У першу пробірку додайте 1-2 краплини розчину Люголя, перемішайте скляною паличкою, нагрійте до зникнення синьо-фіолетового забарвлення, а потім знову охолодіть до його появи.
3.У другу пробірку додайте 2-3 краплини концентрованої хлоридної кислоти, прокип'ятіть її вміст на водяній бані протягом 15 хв, після чого додайте 2 мл розчину гідроксиду натрію, 5 краплин розчину сульфату купруму і знову нагрійте суміш до кипіння.
4.Прослідкуйте за утворенням гідроксиду купруму жовтого кольору або гемоксиду купруму червоного кольору під час взаємодії глюкози, яка утворилася при розщепленні крохмалю, із сульфатом купруму.
5.Результати дослідів запишіть у зошит. Зробіть висновки.
Завдання 2. Вивчіть розчинність жирів у різних розчинниках.
1.Пронумеруйте чотири пробірки і додайте в них по 0,2 мл соняшникової олії.
1. У пробірку № 1 додайте 5 мл дистильованої води, в пробірки № 2, 3 і 4 — відповідно по 5 мл етилового спирту, бензолу і хлороформу.
2. Вміст усіх пробірок енергійно перемішайте. У пробірці № 1 спостерігається утворення нестійкої емульсії з наступним швидким розподілом суміші на два шари; у пробірці № 2 — утворення каламутного розчину внаслідок недостатнього розчинення олії; розчини у пробірках № 3 і 4 майже прозорі.
3. У пробірку № 1 додайте ще 5 мл розчину соди й інтенсивно перемішайте. Спостерігається утворення стійкої емульсії.
4. Результати дослідів запишіть у зошит.
5. Зробіть висновки.
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 2
Тема: Вивчення властивостей ферментів.
Мета: ознайомитись із дією ферментів на перебіг біохімічних реакцій.
Обладнання і матеріали: штатив із пробірками, градуйовані піпетки, крапельниці, колба, скляні палички, водяна баня, розчин люголя, дистильована вода, стакан із льодом, 0,2 %—й водяний розчин крохмалю.
Хід роботи
Завдання 1. Вивчіть дію ферменту слини (амілази) на крохмаль.
1'. Сполосніть ротову порожнину 2-3 рази водою, потім прополощіть 50 мл
дистильованої води протягом 3-5 хв., після чого зберіть утворений розчин
слини в колбу.
1. Пронумеруйте дві пробірки і засипте в них по 2 мл розчину крохмалю.
2. У пробірку № 1 додайте 0,5 мл розчину слини, який містить фермент амілазу, а в пробірку № 2 — 0,5 мл дистильованої води.
3. Пробірки № 1 і 2 після перемішування потримайте 15 хв. на водяній бані при температурі +38 °С (яка є оптимальною для дії амілази). Після цього додайте до їх вмісту 2-3 краплини розчину люголя та збовтайте до появи синьо-фіолетового забарвлення розчину.
4. У пробірці, де була слина, спостерігається знебарвлення розчину внаслідок розщеплення крохмалю ферментом слини амілазою, а де її не було — зберігається синьо-фіолетове забарвлення.
5. Результати дослідів запишіть у зошит. Зробіть висновки.
Завдання 2. Дослідіть вплив температури на активність ферменту слини (амілази) у реакції з крохмалем.
1.Пронумеруйте чотири пробірки і в усі додайте по 2 мл розчину крохмалю та по 0,5 мл розчину слини.
2.Пробірку № 1 залиште при кімнатній температурі, №2 — витримайте у водяній бані при температурі +38 °С, № 3 — кип'ятіть на водяній бані, №4 — поставте у склянку з льодом.
3.Через 10-15 хв. вилучіть пробірки з водяних бань та склянки з льодом. Потім в усі чотири пробірки додайте по 2-3 краплини розчину Люголя. У пробірці № 1 спостерігається утворення проміжних продуктів розщеплення крохмалю, які під час реакції з йодом мають жовтий, червоний або фіолетовий колір; № 2 — містить прозорий розчин, що свідчить про повне розщеплення крохмалю амілазою за оптимальної для цього ферменту температури; №3 і 4 — позитивна реакція на крохмаль (розчини набувають синьо-фіолетового забарвлення), оскільки амілаза стає неактивного унаслідок кип'ятіння чи охолодження.
4.Результати дослідів запишіть у зошит. Зробіть висновки.
ЛАБОРАТОРНІ РОБОТИ № 3
Тема: Будова клітин прокаріотів, рослин і тварин.
Мета: Вивчити особливості будови клітин прокаріотів і еукаріотів; навчитися розпізнавати на схемах, постійних мікропрепаратах, мікрофотографіях прокаріотичні та еукаріотичні клітини.
Обладнання і матеріали: мікроскопи, предметні і накривні скельця, пінцети, скляні і дерев'яні палички, препарувальні голки; постійні мікропрепарати бактерій, епітелію ротової порожнини, шкірки цибулі, гіфів гриба мукора; електронно-мікроскопічні фотографи клітин бактерій, тварин, рослин і грибів.
Хід роботи
1. Підготуйте мікроскоп до роботи.
2. При малому збільшенні мікроскопа на постійних мікропрепаратах знайдіть клітини бактерій, грибів, рослин, тварин.
3. За відсутності постійних мікропрепаратів виготовте тимчасові:
а) стерилізованою скляною або дерев'яною паличкою зніміть з поверхні
зубів наліт навколо ясен, перенесіть його на предметне скло і накрийте
накривним скельцем;
б) виготовте препарат епітелію ротової порожнини в краплині слини, для чого
проведіть скляною паличкою по внутрішній поверхні щоки, перенесіть ма-
зок на предметне скло;
в) виготовте препарат шкірки м'ясистої луски цибулі, для чого перенесіть
шкірку на предметне скло у краплину води та накрийте накривним скель-
цем;
г) зберіть зі шматка хліба або овочів цвіль білого кольору — грибницю муко-
ра; розмістіть її на предметному склі та накрийте накривним скельцем.
1. Розгляньте при великому збільшенні мікроскопа клітини бактерій, грибів, рослин і тварин. Порівняйте особливості їх будови.
2. Роздивіться електронно-мікроскопічні фотографії клітин бактерій, грибів, рослин і тварин. Знайдіть клітинну стінку, плазматичну мембрану, ядро, ендоплазматичну сітку, комплекс Гольджі, мітохондрії, пластиди, вакуолі.
3. Зробіть висновки.
Рис. 1. Мазок з зубного нальоту, у якому можна побачити різноманітних представників мікробної флори порожнини рота: палочкоподібні, кокоподібні.
Рис 2.Епітелій ротової порожнини
Рис. 3. Клітини шкірки м'ясистої луски цибулини: А — цибуля; Б — клітини епідерми; В — окрема клітина 1 - оболонка клітини, 2 — цитоплазма, 3 — ядро, 4 — ядерце, 5 — вакуоль
Рис. 4. Грибниця мукора
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 4
Тема: Спостереження явищ плазмолізу та деплазмолізу в клітинах рослин.
Мета: Спостерігати рух цитоплазми в клітинах рослин; дослідити явища плазмолізу і деплазмолізу.
Обладнання і матеріали: Світлові мікроскопи, предметні і накривні скельця, пінцети, препарувальні голки, фільтрувальний папір, дистильована вода, 9 %-й водний розчин хлориду натрію, м'ясиста луска цибулі або листок елодеї.
Хід роботи
1. Підготуйте мікроскоп до роботи.
2. Виготовте тимчасовий мікропрепарат живих клітин шкірки соковитої луски цибулини або листка елодеї, помістіть їх у краплину води на предметне скло і накрийте накривним скельцем.
3. Розгляньте препарат при малому збільшенні мікроскопа, виберіть ділянку із живими клітинами. При великому збільшенні мікроскопа простежте за рухом цитоплазми і хлоропластів (за необхідності підігрійте препарат до +38...40 °С, вводячи під накривне скло теплу воду).
4. Замініть воду під накривним скельцем розчином хлориду натрію: з одного боку скельця введіть розчин хлориду натрію, а з іншого (для видалення води з-під накривного скельця) — прикладіть фільтрувальний папір. Простежте за явищем плазмолізу — відшаруванням цитоплазми від клітинної стінки.
5. Після завершення процесу плазмолізу замініть ррзчин хлориду натрію під накривним скельцем на дистильовану воду. Для цього з одного боку накривного скельця введіть дистильовану воду, а з іншого, щоб видалити розчин хлориду натрію, прикладіть фільтрувальний папір. Простежте за явищем деплазмолізу — відновленням об'єму цитоплазми. Зробіть висновки.
Виконання роботи
7. Проникність клітинних стінок рослин проявляється в явищах плазмолізу і деплазмолізу. Наприклад, якщо клітину помістити у розчин з концентрацією солей вищою, ніж у цитоплазмі, то вода виходитиме з клітини назовні. Це спричиняє явище плазмолізу — відшарування пристінкового шару цитоплазми від клітинної стінки. Якщо ж клітину внести в розчин солей з нижчою концентрацією, ніж у її цитоплазмі, то спостерігають зворотний процес: вода надходитиме в клітину, внаслідок чого зростатиме внутрішньоклітинний тиск. Цей процес називають деплазмолізом.
8.
Явище плазмолізу (1): за умов високої концентрації солей у позаклітинному середовищі вода залишає клітину, внутрішньоклітинний тиск зменшується і цитоплазма відшаровується від клітинної стінки. Явище деплазмолізу (2): за умов низької концентрації солей у позаклітинному середовищі вода надходить до клітини і внутрішньоклітинний тиск зростає.
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 4
Тема: Мікроскопічна та ультрамікроскопічна будова ядра.
Мета: ознайомитися з особливостями будови ядра; навчитися розпізнавати на схемах, постійних мікропрепаратах, мікрофотографіях структури ядер.
Обладнання, матеріали та об'єкти дослідження: мікроскопи, предметні і накривні скельця, препарувальні голки, пінцети; фільтрувальний папір; елодея, постійні мікропрепарати яйцеклітини жаби та слинних залоз мотиля (личинки некровосисних комарів — хірономід), мікрофотографії хромосом, клітини слинних залоз мотиля.
Хід роботи
Варіант 1
1. При малому збільшенні мікроскопа розгляньте постійний мікропрепарат яйцеклітини жаби.
1. Знайдіть на препараті великі кулясті яйцеклітини, оточені дрібними фолікулярними клітинами, що мають видовжені ядра, забарвлені в синьо-фіалковий колір.
2. Зверніть увагу на цитоплазму яйцеклітини жаби, забарвлену в рожевий колір.
3. Знайдіть велике ядро, розташоване в центрі клітини.
4. Зверніть увагу на численні ядерця різного розміру всередині ядра, забарвлені в темно-фіалковий колір.
5. Замалюйте яйцеклітину жаби, зазначивши на малюнку її оболонку, цитоплазму, ядро, ядерця.
6. Розгляньте електронно-мікроскопічні фотографії ядра та знайдіть окремі деталі будови.
8.Зробіть висновки.
Варіант 2
1. Підготуйте мікроскоп до роботи.
При малому збільшенні мікроскопа на постійному мікропрепараті знайдіть клітини слинних залоз мотиля. За відсутності постійного мікропрепарату виготовте тимчасовий: покладіть на предметне скло личинку комара, відокремте за допомогою пінцета перші два її сегменти. Слинні залози (овальні дрібні тільця білого кольору) видаліть з личинки розчавленням разом із червонуватою рідиною — гемолімфою — на предметному склі, накрийте їх накривним скло При великому збільшенні мікроскопа розгляньте клітини слинних залоз мотиля, у яких знайдіть схожі на посмуговані лінії зі здуттями велетенські хромосоми. У мотиля вісім хромосом, але в клітинах слинних залоз вони мають вигляд чотирьох, оскільки гомологічні хромосоми з'єднані попарно.
1. Порівняйте побачене з мікрофотографіями хромосом клітин слинних залоз мотиля.
2. Зробіть висновки.
Рис. 2. Яйцеклітина: і — цитоплазма, 2 — ядро, З — оболонка, 4 — фолікулярні клітини
Рис.3. Хромосоми людини перед поділом
ПРАКТИЧНА РОБОТА № 2
Тема: Розв'язування елементарних вправ з транскрипції та реплікації.
Мета:Навчитись розв’язувати елементарні вправи з транскрипції та реплікації. Завдання
Задача 1. Дослідження показали, що 24 % загальної кількості нуклеотидів цієї молекули ІРНК припадає на гуанін (Г), 38 % — на урацил (У), 22 — на цитозин (Ц) та 16 % — на аденін (А). Визначте відсотковий вміст нітратних основ молекули ДНК, на який була синтезована дана молекула ІРНК.
Задача 2. Один з ланцюгів молекули ДНК має такий вигляд: ГЦГ ГГТ ГГА ТАА ЦТА ГЦЦ. Який вигляд матиме другий ланцюг цієї молекули ДНК, синтезований під час її самоподвоєння?
Задача 3. Молекула ІРНК складається з такої послідовності нуклеотидів: УУЦ ГАА ЦГА УУГ УЦГ ЦЦГ ГАУ. Якою буде будова молекули ДНК, на одному з ланцюгів якої була синтезована зазначена молекула ІРНК?
Задача 4. Ланцюг молекули ДНК містить 34 % гуаніну, 26 % цитозину, 25 % тиміну та 15 % аденіну. Яким буде відсотковий уміст нуклеотидів молекули ІРНК, що була синтезована на цьому ланцюзі молекули ДНК?
Розв'язання елементарних вправ із трансляції.Задача 5. Відомо, що молекула ІРНК складається з 1535 нуклеотидів. Зі скількох амінокислот складатимуться білки, які кодуються цією молекулою ІРНК, якщо відомо, що серед її триплетів є один триплет УАА та два — УГА?
Задача 6. Скільки амінокислот кодує молекула ІРНК, якщо вона синтезована на ділянці молекули ДНК, що складається з таких нуклеотидів: ААГТЦАГЦАЦ-ТЦЦАААТТ?
Задача 7. Якою послідовністю нуклеотидів молекули ІРНК кодується ділянка молекули білка, якщо він має таку будову: СЕРИН — ГЛІЦИН — АСПАРАГІН —ЦИСТЕЇН — СЕРИН — ЛІЗИН — ВАЛІН — АРГІНІН?
Задача 8. Якою послідовністю нуклеотидів молекули ДНК кодується ділянка молекули білка, якщо він має таку будову: ЛІЗИН — ГЛІЦИН —- ЦИСТЕЇН — ГЛУТАМІН — АСПАРАГІН — ТРЕОНІН?
Задача 9. Яка послідовність амінокислот кодується такою послідовністю нуклеотидів ДНК: АГЦАТТЦЦАГТЦТГЦАТГ? Якою стане послідовність амінокислот, якщо внаслідок мутації із цієї молекули випаде перший нуклеотид?
Задача 10. Яка послідовність амінокислот кодується такою послідовністю нуклеотидів ІРНК: ЩУГЦАУАААЦЦУГАЦАГЦУА? Якою стане послідовність амінокислот, якщо внаслідок мутації з цієї молекули випаде другий нуклеотид?
Задача 11. Молекула ДНК становить таку послідовність нуклеотидів: ТЦГ ГАА АЦГ ТАА ЦАГ ГТА ЦАТ ТАТ. У якій послідовності будуть підходити молекули тРНК, що транспортують амінокислоти, до рибосоми, яка бере участь у синтезі білкової молекули?
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 5
Тема: Мітотичний поділ клітин.
Мета: спостерігати за процесами життєдіяльності клітин, навчитися розпізнавати на схемах, постійних мікропрепаратах, мікрофотографіях фази мітотичного поділу клітин.
Обладнання і матеріали: мікроскопи, постійні мікропрепарати клітин корінців цибулі або інших рослин на різних стадіях мітотичного циклу, мікрофотографії різних стадій мітотичного поділу клітин.
Хід роботи
1. Підготуйте мікроскоп до роботи.
2. При малому збільшенні мікроскопа знайдіть на мікропрепараті корінця кореневий чохлик, зони поділу і розтягнення.
3. При великому збільшенні мікроскопа знайдіть у зоні поділу клітини на стадіях інтерфази (прямокутні, оточені товстою клітинною стінкою), профази (у центральній частині клітини помітні хромосоми), метафази (помітне веретено поділу, хромосоми у центральній частині клітини складаються з двох хроматид кожна), анафази (хромосоми розташовані на полюсах клітини), телофази (хромосоми розкручуються, з'являється ядерна оболонка і перегородка між дочірніми клітинами).
4. Порівняйте побачене з мікрофотографіями різних стадій мітотичного поділу клітин.
5. Зробіть висновки.
Рис 2. Мікропреиарат корінця цибулі з чохликом
ПРАКТИЧНА РОБОТА № 3
Тема: Порівняння мітозу і мейозу.
Мета: закріпити матеріал, засвоєний під час проходження теоретичного курсу. Уміти на схемах і мікропрепаратах визначати ті чи інші фази мітотичного або мейотичних поділів.
Обладнання і матеріали: схеми та мікрофотографії із зображенням усіх фаз мітозу і мейозу, мікропрепарати мітозу і мейозу.
Хід роботи
1. Уважно вивчіть запропоновані схеми та мікрофотографії.
2. Розкладіть у правильній послідовності схеми та мікрофотографії, на яких зображені відповідні фази мітозу й пригадайте, які події відбуваються на тій чи іншій фазі.
3. Те саме зробіть зі схемами та мікрофотографіями, на яких зображені відповідні фази першого та другого поділів мейозу.
4. Послідовно порівняйте події, які відбуваються під час певних фаз мітозу та першого поділу мейозу.
5. Виконайте те саме для певних фаз мітозу та другого поділу мейозу.
| Фаза | Мітоз | 1-й поділ мейозу | Спільне та відмінне |
| Профаза | |||
| Метафаза | |||
| Анафаза | |||
| Телофаза | |||
| Фаза | Мітоз | 2-й поділ мейозу | Спільне а відмінне |
| Профаза | |||
| Метафаза | |||
| Анафаза | |||
| Телофаза |
1. Зробіть висновки у вигляді таблиці за зразком.
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 6
Тема: Будова тканин рослин.
Мета: ознайомитися з особливостями будови різних типів тканин рослин, звернути увагу на відповідність їх будови виконуваним функціям.
Обладнання і матеріали: світлові мікроскопи, постійні мікропрепарати покривної, провідної, механічної, твірної та основної тканин рослин, мікрофотографії цих тканин.
Хід роботи
1. Підготуйте мікроскоп до роботи.
2. При малому збільшенні мікроскопа знайдіть на препаратах клітини твірної тканини кореня (соняшника, кукурудзи тощо). Розгляньте цю тканину при великому збільшенні мікроскопа. Зверніть увагу на особливості будови цієї тканини: відносно тонкі стінки клітин, збільшені ядра, відсутність добре вираженої міжклітинної речовини тощо.
3. Розгляньте мікропрепарат клітин шкірки листка (соняшника, кукурудзи, цибулі, елодеї тощо). Зверніть увагу на форму клітин, сполучення їх між собою, будову продихів.
4. Розгляньте препарат поперечного зрізу через стебло багаторічної дерев'янистої рослини. Зверніть увагу на корок та інші елементи кори, будову лубу, ситоподібні трубки, камбій, судини, серцевину. Знайдіть річні кільця та серцевинні промені.
5. Замалюйте всі розглянуті препарати і порівняйте побачене з мікрофотографіями.
Рис. 3. Поперековий зріз через стебло трирічної гілки тюльпанного дерева
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 6
Тема: Будова тканин тварин.
Мета: ознайомитися з особливостями будови різних типів тканин тварин, звернути увагу на відповідність їх будови виконуваним функціям.
Обладнання і матеріали: світлові мікроскопи, постійні мікропрепарати епітеліальної, нервової та м'язової тканин, тканин внутрішнього середовища, мікрофотографії цих тканин.
Хід роботи
1. Підготуйте мікроскоп до роботи.
1. При малому збільшенні мікроскопа знайдіть на мікропрепаратах клітини епітеліальної тканини. Розгляньте цю тканину при великому збільшенні мікроскопа. Зверніть увагу на форму клітин, їх взаєморозташування, співвідношення клітин і міжклітинної речовини.
2. Так само розгляньте препарат хрящової, кісткової та інших різновидів тканин внутрішнього середовища. Зверніть увагу на будову міжклітинної речовини, зокрема, на розміщення в ній волоконець.
3. Розгляньте препарат нервової тканини спинного чи головного мозку, знайдіть сіру речовину, а в ній нервові клітини. Відзначте характерні особливості будови нервової тканини.
4. Розгляньте препарати м'язової тканини. Знайдіть ядра та скоротливі волоконця.
5. Замалюйте розглянуті препарати, порівняйте побачене з мікрофотографія-ми кожної з тканин. Виявіть особливості будови епітеліальної, нервової, м'язової тканин і тканин внутрішнього середовища.
Рис. 1. Покривний епітелій
Рис. 3. Нервова тканина: 1 - аксон, 2 - дендрит, 3 - нейрони
Рис. 3. Хрящова тканина: І— хрящові клітини; 2 — основна речовина
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 7
Тема: Форми розмноження організмів та їхні цитологічні основи.
Мета: ознайомитися з різними способами і формами розмноження організмів. Вивчити особливості будови статевих клітин, усвідомити зв'язок структури і функції цих високоспеціалізованих клітин, призначених для процесу статевого розмноження.
Обладнання: таблиці зі схемою кон'югації у бактерій, мікроскоп, предметні і покривні скельця, водяна бовтанка пивних дріжджів, міцелій цвілевого гриба мукора, постійні препарати сперматозоїдів і яєчника ссавців (морської свинки).
Хід роботи.
1. Дослідження нестатевої форми розмноження
а) підготувати мікроскоп до роботи;
б) нанести на предметне скло краплю бовтанки дріжджів і накрити покривним склом;
в) при малому збільшенні мікроскопа знайти клітини дріжджів;
г) за великого збільшення розглянути клітини, що брунькуються;
ґ) замалювати кілька клітин, які брунькуються і які не брунькуються.
Спостереження. На малому збільшенні видно скупченість одиночних клітин.
На великому - клітини хлібних дріжджів мають овальну витягнуту форму. На їх поверхні з'являється невеличкий сферичний виріст, який збільшується у розмірах і начебто «відшнуровується» від материнської клітини.
Пояснення. Для дріжджів - представників одноклітинних грибів характерне вегетативне розмноження — брунькування. Завдяки цьому дріжджі мають вигляд розгалужених ланцюжків клітин. Хлібні, або пивні дріжджі існують тільки в культурі, а винні зустрічаються і в природі на соковитих плодах. Дріжджі, як одноклітинні організми, мають високу швидкість обміну речовин (в розрахунку на одиницю маси) завдяки більшому значенню відношення площі поверхні до об'єму. Ростуть і розмножуються з великою швидкістю, викликаючи процес бродіння цукристих речовин. Саме ця властивість використовується людиною в хлібопеченні, пивоварінні, виробництві спирту. Дріжджі застосовують як фармацевтичний засіб, а також для добування кормових і харчових добавок. Хлібних дріжджів щороку у світі виробляють 700 000 т, а сухих кормових близько 200 000 т.
2. Дослідження спорового розмноження на прикладі цвілевого гриба мукора
а) нанести на предметне скло краплю води і додати до неї голкою або пінцетом
кілька ниток міцелію мукора. Накрити покривним склом і при малому збільшенні
розглянути мікропрепарат; б) найти гіфи гриба та його спорангій;
в) намалювати побачене, позначивши: 1- спорангії, 2 - спори мукора.
Спостереження. Вегетативне тіло мукора представлене міцелієм (грибницею),
гіфи якого розгалужені багатоклітинні. На вершині одиночних сірих спорангієносців видно по 1 спорангію темного кольору.
Пояснення. У грибів спори утворюються всередині спеціалізованих органів - спорангіїв. Оболонка зрілого спорангію за наявності вологи легко розчиняється, звільнюючи цьому велику кількість багатоядерних, нерухомих спорангіоспор - спор нестатевого розмноження грибів. Рід грибів Мукор налічує близько 60 видів. Вони широко розповсюджені у верхніх шарах ґрунту. Розвиваються на органічних рештках рослинного походження, викликають пліснявіння кормів, плодів і коренеплодів протягом зберігання їх у вологих умовах. Мукор китайський використовують для закваски - «китайські дріжджі», у виробництві «соєвого сиру».
3. Вивчення будови статевих клітин
а) розглянути при малому збільшенні готовий мікропрепарат сперматозоїда
морської свинки;
б) замалювати 1 сперматозоїд і позначити відповідними цифрами: голівку (1),
шийку (2), хвостик (3);
в) розглянути мікропрепарат яєчника морської свинки. Знайти великі округлі клітини (яйцеклітини), оточені оболонкою з дрібних клітин. Замалювати яйцеклітину, що дозріває. Порівняти малюнок з мікрофотографією.
Пояснення. Сперматозоїди ссавців менших розмірів, ніж яйцеклітини. Сперматозоїди рухаються за допомогою джгутика. Голівка містить ядро. На передньому кінці голівки є особлива органела - акросома, яка забезпечує проникнення сперматозоїда в яйцеклітину. На відміну від сперматозоїдів, яйцеклітини більші за розмірами, бо містять запас поживних речовин для розвитку зародка, овальної форми. Яйцеклітини ссавців мають типові риси клітинної будови. Вони містять ті самі структури, що й соматичні клітини, однак внутрішня будова дуже специфічна. Ця специфічність визначається тим, що яйцеклітини є також середовищем, що забезпечує розвиток зиготи. Таким чином, будова двох типів статевих клітин відповідає тим функціям, які вони виконують у статевому розмноженні.
Висновок. Ознайомилися з формами нестатевого і статевого розмноження. Розмноження - це універсальна властивість живих істот, завдяки якій забезпечуються безперервність і спадковість життя.
Статеве розмноження пов'язане з розвитком статевих клітин - сперматозоїдів і яйцеклітин, заплідненням і утворенням зиготи. Нестатеве розмноження - це розвиток організмів із неспеціалізованих клітин тіла - соматичних клітин. Статеве розмноження має великі генетичні переваги над нестатевим тому, що відбуваються перекомбінації спадкових ознак обох батьків. Завдяки цьому утворюється різноманітність генотипів, здатних пристосовуватися до змін у довкіллі. А нестатеве розмноження за будь-яких його форм зберігає генотип, ідентичний материнському. Таке розмноження приводить до збільшення особин певного виду, але не супроводжується підвищенням генетичної різноманітності в межах виду.
Додаткові завдання № 1. Охарактеризуйте вегетативне розмноження організмів різних царств.
Підказка. Більшості представників Царств Рослини, Гриби властиве вегетативне розмноження, коли відбувається відокремлення частини материнського організму. Є також вегетативне розмноження і у представників Царства Тварин: у губок, кишковопорожнинних, війчастих і кільчастих червів.
№ 2. Порівняйте форми розмноження організмів, заповнивши таблицю:
| Питання для порівняння | Розмноження | ||
| нестатеве | вегетативне | статеве | |
| Яким організмам властиве? Які клітини беруть участь? Що відбувається? |
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 8
Тема: Спостереження нормальних і мутантних форм дрозофіли.
Мета: порівняти нормальні і мутантні форми дрозофіл, з'ясувати причини мутацій,навчитися розпізнавати ознаки мінливості.
Обладнання: мікроскоп, мікропрепарати нормальних та мутантних форм дрозофіл.
Хід роботи
1. Підготуйте мікроскоп до роботи.
2. Розгляньте препарати нормальних дрозофіл. Зверніть увагу на забарвлення комах, наявність і довжину крил, колір очей.
3. Розгляньте препарати мутантних форм дрозофіл. Зверніть увагу на забарвлення комах, наявність, форму і довжину крил, колір очей та інші ознаки.
4. Порівняйте фенотипи нормальних і мутантних форм дрозофіл.
5. Дані спостережень занесіть до таблиці.
6. Зробіть висновок.
| Форма дрозофіл | Форма і колір очей | Форма і розмір крил | Забарвлення і розмір тіла | Інші ознаки |
| нормальна | червоні | довгі крила | сіре, довжиною 3,5 мм | — |
| мутантна | білі | відсутні, у деяких -зачаткові | чорне, 4 мм | У деяких екземплярів половина тіла має ознаки самця - на передніх лапках чорні щіточки - статеві гребінці, а інша половина - ознаки самки (загострене черевце з яйцекладом). |
Висновок. Ознайомилися з прикладами мутаційної мінливості. Мутації - це раптово успадковані зміни генетичного матеріалу, що можуть виникнути без видимих причин (спонтанно) або бути індуковані зовнішнім впливом на організм, які приводять до змін тих чи інших ознак. За походженням усі мутації можна поділити на дві групи: спонтанні та індуковані. Цей поділ умовний, оскільки спонтанні мутації не є безпричинними, можуть мати ендогенне походження, не пов'язане із зовнішнім впливом на організм. Мутації властиві усім живим організмам. Більшість мутацій шкідливі для організмів (нерідко мутантний ген може обумовити спадкову хворобу, каліцтва і навіть загибель організму, який розвивається). Дуже рідко виникають генні мутації, що покращують ті чи інші властивості, але саме вони є основним матеріалом для природного і штучного добору, є необхідною умовою еволюції в природі і в селекції корисних форм рослин, тварин і мікроорганізмів.
Додаткові завдання.
№ 1. Виберіть правильну відповідь: властивості організму залежать від: а) генотипу; б) умов довкілля; в) взаємодії генотипу з умовами зовнішнього середовища.
Відповідь: в)
№ 2. Біологічний мутагенез може відбутися внаслідок дії: а) дріжджів; б) бактерій; в) вірусів; г) пігментів; ґ) паразитуючих найпростіших. Відповідь: в)
№ 3. Назвіть і охарактеризуйте мутагенні фактори довкілля.
Відповідь. Фізичні мутагени; хімічні; біологічні. Універсальність мутагенів полягає в тому, що вони спричиняють мутації у будь-яких живих організмів. Мутагени викликають неспрямовані мутації. Ступінь прояву мутацій у фенотипі залежить від інтенсивності та тривалості дії мутагенного чинника. Для мутагенів не існує нижнього порога дії. До дії мутагенних факторів чутливі організми, утворені в результаті природного і штучного добору, є необхідною умовою еволюції в природі і в селекції корисних форм рослин, тварин і мікроорганізмів.
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 9
Тема: Опис фенотипів місцевих сортів культурних рослин. Вивчення мінливості у рослин. Побудова варіаційного ряду та варіаційної кривої.
Мета: вивчити статистичні закономірності модифікаційної мінливості, навчитися оцінювати ступінь і характер мінливості досліджуваної ознаки, будувати варіаційний ряд і графік мінливості.
Обладнання: гербарні зразки місцевих рослин (пшениця, ячмінь, овес); колекції насіння (квасоля, соняшник, кукурудза), листя (липи, дуба, клена) - по 10 екземплярів одного виду на парту; лінійка, або міліметровий папір.
Хід роботи
1. Морфолого-біологічний аналіз фенотипу рослин однієї родини
а) Розгляньте кілька запропонованих рослин (наприклад, родини Злакові)
б) Заповніть таблицю.
| Ознаки | Родина Злакові | ||
| Пшениця | Овес | Ячмінь | |
| Життєва форма | трава | трава | трава |
| Коренева система | |||
| Стебло | |||
| Листки: листкова пластинка розміри язичка (плівчастого виросту у місці переходу пластинки у піхву) та вушок | |||
| Квітки | |||
| Суцвіття |
Додаткові завдання.
№ 1. Поясніть, що таке варіаційний ряд і для чого його складають.
Підказка. Варіаційний ряд - це послідовність чисельних показників прояву певної ознаки (варіант), розташованих у порядку їхнього зростання чи зменшення. Складають його для вивчення розмаху модифікаційної мінливості певної ознаки.
№ 2. Визначте норму реакції ознаки за наведеним варіаційним рядом маси тіла учнів 10-11 класів чоловічої статі:
| Маса тіла, кг | ||||||||||
| Кількість учнів |
Підказка. Норма реакції - це межі модифікаційної мінливості ознаки. Норма реакції маси тіла - від 55 до 100 кг, різниця 45 кг.,
Практична робота № 4-7
Тема: Розв'язування задач по генетиці.
Мета: навчиться розв'язувати генетичні задачі, показати на практиці як успадковуються ознаки які умови їх прояву.
Устаткування: теоретичне устаткування.
Теоретичні знання
Розв'язування простих генетичних задач на конкретних прикладах показують, як успадковуються ознаки, які умови їх прояву, що необхідно знати і яких правил дотримуватися при розв'язуванні задач, направлених на отримання нових сортів рослин і порід тварин.
У основі всіх завдань лежить знання основних законів спадковості ознак, а також розуміння того. Що всі закони генетики мають статистичний характер. Це означає, що отримання в експерименті результати схрещування будуть тим ближче до теоретичних, чим більше кількість нащадків буде одержана в дослідженні.
Хід роботи
І Знаходження гамет організмів.
Приклад. При рішенні подібних задач необхідно керується законом чистоти гамет: гамета генетічно чиста, оскільки до неї потрапляє тільки один ген з кожної аллельной пари.
Візьмемо особину з генотипом АаВвСс. З першої пари генів - пари А - в кожну статеву клітку потрапляє в процесі мєєза або ген А. або ген а. в цю ж гамету з пари генів В, розміщених в іншій хромосомі. Поступає Ге В або в. Третя пара також в кожну статеву клітку поставляє домінантний ген - 3 або його'рецесивну аллель - з. Таким чином, гамета може містити або всі домінантні гени - АВС, або рецесивні - авс, а також їх поєднання: АВс, АвС, Авс, аВС, аВс, авс. Щоб не помилитися в кількості сортів гамет, утворених організмом з досліджуваним генотипом, треба користуватися формулою:
N=2?,
Де N - число типів гамет; п - кількість гетерозіготних пар генів. АаВвСс - це трігетерозігота:
И=2і=8
1 повинна проводити 8 сортів статевих кліток. II. Задача на моногібридне схрещування.
Великої рогатої худоби ген, обумовлений чорним забарвленням шерсті, домінує над геном обумовленим червоним забарвленням. Якого потомства можливо чекати від схрещування гомозіготного чорного бика і червоної корови? Спочатку зробимо позначення.
У генетиці для генів заведені буквені символи: домінантні гени позначають великою буквою, а рецесивний - маленької.
А - чорне забарвлення
а - червоне забарвлення генотип чорного гомозіготного буде АА.
Червона корова володіє рецесивною ознакою, яка може бути фенотіпічно тільки в гомозіготном організмі ЇЇ генотип аа.
Ргеннотіп
Фенотіп АА х аа
Чорне червоне
Гамети А а
Ф1 фенотіп генотип чорне Аа
Все потомство буде однаковим і нестиме ознаки батька, що має домінантний фенотіп чорного бика.
Відповідь: при схрещуванні гомозіготного чорного бика і червоної корови в потомстві належить чекати тільки чорних гетерозіготних телят.
III. Задачі на полігибрідноє схрещуванні.
Ці задачі розв'язують за допомогою третього закону Менделя: при схрещуванні двох гомозіготних особин відмінних один від одного по двох і більше парам альтернативних ознак, гени і відповідаючі їм ознаки успадковуються незалежно один від одного і комбінуються у всіх можливих поєднаннях.
IV. Розв'язування генетичних задач по картках з індивідуальними завданнями.
Контрольні питання
1. Що вивчає генетика?
2. Що таке спадковість?
3. Дати позначення поняттю «ген».
4. Дати позначення поняттям «фенотіп» і «генотип».
5. Сформулюйте закон Менделя.
6. Що таке гибродїзация?
Практична робота №8
Тема: Розв'язування задач екології.
Мета: Навчитися розв'язувати задачі з екології.
Обладнання: інструкційна картка.
Теоретичне обґрунтування.
Охорона навколишнього середовища найактуальніша проблема сьогодення. Існує вузол екологічних проблем забрудненні промисловими відходами, пестицидами й радіонуклідами повітря, ґрунти водойми; еродовані землі; значною мірою вичерпані природні ресурси; змінені в наслідок антропогенного втручання ландшафти. Екологічна криза значно поглибилась у зв'язку з аварією на Чорнобильській АЕС. Сучасний рівень розвитку засобів впливу на довкілля вимагає від кожної людини уміння прогнозувати й запобігати можливим негативним наслідкам своєї діяльності. Пізнавальні задачі з екології є одним з ефективних засобів, що забезпечує творчий рівень засвоєння знань, розвиток логічного мислення, стимулюють студентів до проблем до навколишнього середовища.
Хід роботи.
І. Приклад розв'язування задачі:
Згідно з загальними вимогами вирубки догляд здійснюють таким чином: через кожні 10 -12 років вирубують 8 - 10% загальної маси всіх насаджень. Вирубки намагаються проводити взимку, по глибокому снігу. Чому такий спосіб вирубки є найбезболіснішим для лісу?
Відповідь: Поступове розріджування створює сприятливі умови для дерев, що залишаються. Сніжний покров захищає рослини нижніх ярусів. її мешканців. II. Завдання для практичної роботи:
1. По території України протікають великі повноводні ріки, є істотні запаси підземних вод. Чому ж Україна відноситься до регіонів, недостатньо забезпечених водою? Вкажіть причини.
2. Запис води у ґрунті на площі в 1 Га за умов останньої оранки складає приблизно 1250 м3, без неї - 800 м3. Яка роль зябу в накопиченні вологи?
3. Чи вважаєте ви доцільним з екологічної точки зору спалювання торішньої трави, стерні на полях обабіч доріг? Обґрунтувати свою відповідь.
4. Під час роботи двигунів на «холостому ходу» або при невеликих швидкостях як збільшується викид СО:, але зменшується вміст оксидів азоту у них. Повітря якого району буде місті и: більше вуглекислоти: у центрі міста чи на швидкісній магістралі? Де буде більше оксидів азоту.
5. Одним із засобів захисту навколишнього середовища є розсіювання шкідливих речовин за допомогою високих труб. Відомо, що димова труба висотою 100 м дає змогу розсіювати шкідливі речовини в радіусі до 20 км. Визначити радіус розсіювання речовини, якщо висота труби: А) 50м Ь) 80м.
6. У туриста, що повертався з однієї з тропічних країн, працівники митниці вилучили колекцію насіння рослин. Турист протестував. Уявіть себе працівником митниці. Як би ви пояснили причину вилучення колекції?
7. У багатьох населених пунктах восени збирають та спалюють опале листя. Як це може вплинути на живу природу?
8. якої шкоди може завдати вирубування лісу на берегах річки або озера?
9. Підрахуйте, яку кількість води потрібно місту з населенням І млн. жителів для розведення стічних вод впродовж року, якщо відомо, що добові потреби міста у чистій воді складають 0,5млн,м\ Перед скиданням у водойми стоки потрібно розвести 20- кратним об'ємом чистої води.
10. Встановленого густі крони липи, в'язу, глоду, ялини поглинають до 25% звукової енергії, а решту (75%) розсіюють. Як свідчать дослідження медиків, підвищення
Практична робота №9
Тема: Составление схем круговорота веществ в экосистемах.
Цель: Научиться Составлять схемы круговорота веществ в экосистемах.
Оборудование: Инструкционная карта.
