Лабораторные работы по биологии в старшей школе

Лабораторная работа № 1

Тема: Изучение строения растительной и животной клетки под микроскопом

Цель работы: познакомиться с многообразием клеток, их морфологическими особенностями, определяющими функцию, и убедиться в прин­ципиальном единстве их строения.

Оборудование: микроскопы, лупы, предметные и покровные стекла,

препаро­вальные иглы, пинцеты, пипетки, йод, фильтровальная бумага,

чистая вода.

Изучаемые объекты: лук, картофель, клетки эпителия слизистой оболочки ро­товой полости.

Ход работы:

Задание 1. Изучить методику приготовления препаратов и выполнить

по­следовательно все пункты методики.

Задание 2. Данные занести в таблицу:

Задание 3. Письменно ответить на вопросы (см. методику приготовления препаратов).

Задание 4. Сделать выводы:

- о взаимосвязях строения и функции;

- о едином плане строения.

Методика приготовления препаратов:

А) Кожицы лука:

1. Из чешуйки лука вырежьте небольшой квадратик, снимите с него
   пинцетом часть эпидермиса и положите в каплю подкрашенной воды на пред­метное стекло;

2. Расправьте препарат иглой и накройте покровным стеклом, удалите
   избыток воды фильтрованной бумагой;

3. Рассмотрите приготовленный препарат сначала под малым, а затем
   под большим увеличением.

Ответьте на вопросы:

-какие клеточные структуры вы наблюдали?

- каковы особенности строения клеток лука?

Б) Клубня картофеля:

1. Со среза клубня картофеля соскоблите препаровальной иглой немного
   мякоти;

2. Поместите ее на предметное стекло в каплю воды, окрашенную сла­бым раствором йода. Уберите излишки покровным стеклом;

3. Рассмотрите под малым увеличением микроскопа приготовленный
   препарат;

1. Найдите зерна запасного крахмала и зарисуйте их.

Ответьте на вопрос:

каково значение клеточных включений в жизни организма (можно об­ратиться к учебнику)?

В) Клеток эпителия слизистой оболочки ротовой полости:

1. Отщипните клетку эпителия ротовой полости;

2. Положите ее на предметное стекло, капните капельку воды, накройте
   покровным стеклом, удалите излишки воды фильтрованной бумагой;

3. Рассмотрите под микроскопом.

Г) Рассмотреть под микроскопом готовые микропрепараты однокле­точных организмов, растительных и животных тканей.

Лабораторная работа № 2

Тема: Наблюдение плазмолиза и деплазмолиза в живых и растительных клетках

Цель работы: убедиться опытным путем: а) в проницаемости клеточной мем­браны; б) в наличии существенных признаков клетки как жи­вой системы - плазмолиза и деплазмолиза.

Оборудование: микроскопы, предметные и покровные стекла, раствор хлорида натрия (5%-ный NaCl), дистиллированная вода, фильтрованная бумага, пипетки, препаравальные иглы, пинцеты, скальпели, листы чистой бумаги, головки репчатого лука, веточки элодеи.

Ход работы:

Задание 1. Приготовить микропрепараты (см. ниже). Задание 2. Пронаблюдать явление плазмолиза и деплазмолиза в клетке. Задание 3. Записать результаты наблюдений в таблицу:

Задание 4. Сделать выводы.

Методика приготовления препаратов:

Приготовление и знакомство с микропрепаратами (листа элодеи или эпидермиса лука).

1. На предметное стекло нанести каплю подкрашенной воды:

• с небольшого квадратика чешуи лука пинцетом осторожно снимите тон­кий (прозрачный) слой эпидермиса и поместите в каплю подкрашенной воды на предметном стекле;

• срежьте с веточки элодеи тонкий листок и поместите его также в каплю воды на предметном стекле.

2. Приготовленные препараты накройте покровными стеклами и рассмот­рите под микроскопом (сначала при малом, а затем при большом увеличении);

3. Зарисуйте 3-4 клетки эпидермиса лука или листа элодеи;

Наблюдение явления плазмолиза в клетке:

1. С одной стороны покровного стекла приготовленного вами микропрепа­рата эпидермиса лука или листа элодеи нанесите 2-3 капли 5%-ого раствора хлорида натрия, а с другой фильтрованной бумагой уберите лишнюю воду;

2. Рассмотрите данный препарат под микроскопом, обратите внимание на явление плазмолиза;

3. Зарисуйте участок эпидермиальной ткани из 3-4 клеток.

Наблюдение явления деплазмолиза в клетке:

1. Замените в микропрепарате солевой раствор на дистиллированную воду (нанесите несколько капель дистиллированной воды с одной стороны покров­ного стекла, с другой стороны фильтрованной бумагой уберите воду, смывая плазмолизирующий раствор).

2. Рассмотрите микропрепарат под большим увеличением микроскопа, при этом особое внимание обратите на явление деплазмолиза в клетках.

3. Зарисуйте участок эпидермиальной ткани из 3-4 клеток.

Лабораторная работа № 3

Тема: «Решение генетических задачи составление родословных»

Задание № 1. Решить задачи:

1. У овса иммунность - невосприимчивость к грибковому поражению
головней - доминирует над восприимчивостью. Учитывая это, селекционер ре­
шил скрестить гомозиготную иммунную форму овса с растением, пораженным
головней.

1. Определите и укажите на схеме генотипы исходных форм.

1. Объясните, как селекционер определил гомозиготность родителя, если
   гетерозиготная форма фенотипически неотличима от гомозиготной.

2. У овец белая окраска шерсти доминирует над черной, а рогатость до­минирует над ломкостью (безрогостью).

В результате скрещивания черного рогатого барана с белой комолой овцой было получено следующее потомство: самцов: 25% рогатых белых 25% рогатых черных 25% комолых белых 25% комолых черных самок: 50% комолых белых

50% комолых черных

2.1.Каковы генотипы родителей и потомства? Приведите доказательства (схему скрещиваний)

2.2.Проявление какого генетического закона наблюдается в данном скре­щивании?

2.3.Какое практическое значение имеет решение генетических задач?

3. Отсутствие потовых желез у людей передается по наследству как ре­цессивный признак, сцепленный с Х-хромосомой. Юноша, не страдающий отсутствием потовых желез, женится на девушке, отец которой лишен потовых желез, а мать и ее предки здоровы. Какова вероятность того, что сыновья и до­чери от этого брака будут страдать отсутствием потовых желез? Будут ли внуки того или другого пола страдать этим заболеванием, если предположить, что жены сыновей и мужья дочери будут здоровыми людьми?

Для решения задачи:

Изобразите схемы вступления в брак (родителей, детей);

1. Укажите генотипы исходных форм и первого поколения;

1. Определите, как будет наследоваться указанный признак детьми и вну­ками;

2. По какому генетическому закону происходит наследование данного
   признака?

4.Дальтонизм (неспособность различать красный и зеленый цвета) - рецессивный признак, ген которого находится в Х-хромосоме. Однако про­является он только у мужчин. Установите причину такого наследования. С этой целью:

1. Составьте схему цитологических основ вступления в брак мужчины-
   дальтоника с женщиной, имеющей нормальное зрение.

2. Определите и укажите генотипы и фенотипы первого поколения.

5.Способность образовывать самоукореняющиеся побеги («усы») харак­терна для многих растений, в том числе для земляники. Степень проявления
этой способности зависит от совместного действия двух доминантных генов (R,Q.

5.1.Определите по генотипам растения, способные образовывать «усы».
Укажите их номера:

1. RRCC

2. ггСС

3. RRcc

4. RrCC

5. RrCc

6. RRCc

7. rrCc

5.2. Подтверждением, какой генетической закономерности является данный пример?

Задание № 2. Составить свою родословную.

Лабораторная работа № 4

Тема: «Изучение изменчивости. Построение вариационной кривой (листья растений, антропометрические данные учащихся)

Цель работы: показать статистические закономерности модификационной из­менчивости на примере использования математических методов в биологии.

Оборудование: линейки для измерения, пинцеты, листы белой и миллирован-ной бумаги, натуральные объекты (засушенные листья дуба, рябины, акации; семена фасоли; клубни картофеля), коллекции жуков, бабочек, раковин моллюсков.

Ход работы:

Группа делится на бригады по 6 человек. На каждую бригаду необходимо иметь по 10 клубней. Вариационный ряд может составляться на основании суммирования данных учащихся всей группы (фронтальная работа при не­большом количестве экспонатов).

Построение вариационного ряда и вариационной кривой изменчивости длины листа.

1. Измерьте длину листьев (от 50 до 100 штук);

1. Расположите из на белом листе бумаги в порядке нарастания величины данного признака, обозначьте цифрами наиболее часто встречающиеся величи­ны признака (длины листовой пластинки) и проведите линию по вершинам ли­стьев - получите вариационный ряд.

1. Запишите полученные данные вариационного ряда в таблицу:

где,

n - общее число вариант вариационного ряда.

v- варианта

Р - частота встречаемости вариант

∑ - знак суммирования

М - средняя величина признака

4. Постройте графическое выражение (вариационную кривую) изменчи­вости признака - длины листовой пластинки.

С этой целью:

• по оси абсцисс отложите на одинаковом расстоянии отдельные вариан­ты длины листовой пластинки в нарастающем порядке;

• по оси ординат отложите числовые значения, соответствующие частоте повторяемости каждой варианты (длины листовой пластинки)

• по горизонтальной оси восстановите перпендикуляры до уровня, соот­ветствующего частоте повторяемости каждой варианты;

• точки пересечения перпендикуляров с линиями, соответствующими частоте встречаемости вариант, соедините прямыми.

5. Определите среднюю величину указанного признака - длины листовой
пластинки, используя формулу:

1. Проведите сравнение цифровых данных вариационной кривой и сде­лайте вывод о частоте встречаемости листовой пластинки определенной длины.

2. Ответьте на вопросы:

О чем свидетельствует вариационная кривая?

С каким числом наиболее часто встречаются листья, семена, клубни? (в зависимости о того, с чем работали студенты).

8. Сделайте вывод.

Лабораторная работа № 5

Тема: «Изучение изменчивости, критериев вида, результатов искусстве

н­ного отбора на сортах культурных растений»

Цель работы:

убедиться в том, что:

- в основе создания новых сортов и пород лежат различные виды из­менчивости;

-культурные формы растений и животных имеют признаки, полезные человеку;

-движущими силами эволюции культурных форм растений и живот­ных является наследственная изменчивость и искусственный отбор.

Оборудование: лупы, пинцеты, препаровальные иглы, гербарий, коллекции злаковых.

Ход работы:

1. Познакомьтесь с представителями растений одного вида:

- определите черты сходства и различия между ними;

- укажите по каким признакам сорта культурных растений отличаются

от одних предков;

-определите, какие органы, признаки претерпели наибольшие измене­ния.

2. Результаты занесите в таблицу:

3. Ответьте на вопросы:

• по каким признакам можно судить о принадлежности к одному виду?

• что является движущими силами эволюции культурных форм растений?

4.Выводы запишите в таблицу.

Лабораторная работа № 6 Тема: « Изучение приспособленности организмов к среде обитания»

Цель работы: установить механизм приспособленности организмов к среде обитания и убедиться, что любая приспособленность относи­тельна и является результатом действия естественного отбора.

Оборудование: липы, пинцеты, препаровальные иглы, коллекции: «Защитные приспособления у животных», «Приспособительные изменения в конечностях «насекомых», «Виды защитных окрасок»; гер-барные материалы; рисунки и открытки.

Ход работы:

Задание 1.

Изучите приспособительные признаки у растений, для этого:

1. Внимательно рассмотрите экземпляры гербарных или живых растений
   определенной группы;

2. На примере растений первых пяти групп определите, какие особенности
   строения обеспечивают их существование в определенных условиях среды;

3. В предложенных вам коллекциях плодов и семян отберите те, у которых
   выражена приспособленность к распространению ветром, животными.

Задание 2. Заполните таблицу:

Задание 3. Сделайте выводы.

Лабораторная работа № 7 Тема: «Выявление ароморфозов и адаптации у растений и животных»

Цель:

а) показать студентов на конкретных примерах происхождения крупных
систематических групп, путем ароморфоза;

б) ознакомить их с примерами возможных идиоадаптации организмов

(де­генерации);

в) раскрыть влияние деятельности человека на главные направления

орга­нической эволюции.

Оборудование: пинцеты, лупы, гербарные материалы цветковых и голосемен­ных растений; коллекции насекомых с разными видами идиоа-даптации.

Ход работы:

1. Рассмотрите коллекции насекомых и укажите систематическую катего­рию,

к которой принадлежат данные представители;

• определите у представителей каждой группы насекомых приспособитель­ные изменения к условиям среды обитания;

• раскройте их биологическое значение;

• укажите пути эволюции каждой рассмотренной вами группы насекомых.

2. Результаты наблюдений запишите в таблицу:

3.Ответьте на вопрос:

- какие особенности строения и жизни насекомых позволили им в процес­се эволюции занять господствующее положение среди беспозвоночных? 4. Выводы занесите в тетрадь.

4. Сделайте вывод.