Методические указания по выполнению лабораторных работ по биологии

ЩИГРОВСКИЙ ФИЛИАЛ ОБЛАСТНОГО БЮДЖЕТНОГО

ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ

 «СОВЕТСКИЙ СОЦИАЛЬНО-АГРАРНЫЙ ТЕХНИКУМ ИМЕНИ

В.М. КЛЫКОВА»

Методические указания

по выполнению лабораторных работ  по

БИОЛОГИИ

Профессии:

23.01.03  «Автомеханик»

19.01.17 «Повар, кондитер»

15.01.05 «Сварщик (электросварочные и газосварочные работы)»

35.01.15  «Электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудования в сельскохозяйственном производстве»

2017г

Введение.

Цели и задачи практических и лабораторных работ по биологии

Выполнение практических и лабораторных работ направлено на:

 - обобщение, систематизацию, углубление, закрепление полученных теоретических знаний по конкретным темам изучаемой дисциплины;

- формирование умений применять полученные знания на практике, реализацию единства интеллектуальной и практической деятельности;

- развитие интеллектуальных умений: аналитических, проектировочных; конструктивных и др.;

- выработку при решении поставленных задач таких, как самостоятельность, ответственность, точность, творческая инициатива;

- развитие у студентов познавательной самостоятельности, активной мыслительной деятельности, логического мышления;

- развитие  практического мышления, требовательности к результатам работы;

 -умение проверять теорию практически, осмысливать и объективно оценивать информацию, которая может пригодится студентам в их повседневной практической деятельности.

В результате выполнения практических и лабораторных работ  студенты совершенствуют свои знания, умения и навыки в составлении таблиц, объяснении рисунков и схем; показывают умение решать генетические задачи, строить вариационные кривые, применять знание о строении, химическом составе клетки, коде ДНК.  Показывают знание основной теории биологии  (эволюционной), причины эволюции, ее закономерности, движущие силы; показывают знание особенности жизни, как формы существования материи, роли физических и химических процессов в живых системах и умение объяснять процессы митоза и мейоза, характеризовать сущность полового и бесполого размножения.

Оборудование и средства:

Компьютер и мультимедийные источники (виртуальная лаборатория, слайды, фотографии, картинки, Интернет - информация и тд);

Микроскопы;

Предметные и покровные стёкла, препаровальные иглы, пипетки;

Готовые микропрепараты;

Гербарный материал и комнатные растения;

Раздаточный (наглядный) материал с изображением клеток, тканей, организмов, схем, отражающих пищевые цепи и тд.;

Учебник.

Перечень лабораторных работ:

№1 Приготовление и описание микропрепаратов клеток  растений №2 Способы бесполого размножения организмов №3 Выявление изменчивости у особей одного вида №4 Изучение фенотипов сортов растений №5 Изучение приспособленности организмов  к среде обитания №6 Выявление  ароморфозов и идиоадаптаций в эволюции растений №7 Описание  и практическое создание искусственной экосистемы (пресноводный аквариум) №8 Составление схем передачи веществ и энергии по цепям питания в природной экосистеме и в агроценозе

Лабораторная работа №1

«Приготовление и описание микропрепаратов клеток  растений».

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

Оборудование: микроскопы, лупы, предметные и покровные стёкла, препаровальные иглы, скальпель, слабый раствор йода, фильтровальная бумага.

Изучаемые объекты: лук, картофель, листья традесканции.

Ход работы.

1.      Вспомните составляющие части микроскопа и их функции.

2.      Расскажите правила работы с микроскопом.

3.      Знакомство с особенностями строения клеток растительных организмов.

Приготовьте микропрепараты клеток растений, рассмотрите их строение, сравните.

Результаты наблюдений занесите в таблицу:

Рассматриваемый объект	Особенности		Выводы
	строения	функции	о взаимосвязи строения и функции	о едином плане строения

Приготовление препарата кожицы лука:

а) с чешуйки лука снимите пинцетом или препаровальной иглой часть эпидермиса и положите его в каплю слабого раствора йода на предметное стекло;

б) расправьте препарат иглой и накройте покровным стеклом, избыток жидкости удалите фильтровальной бумагой;

в) рассмотрите приготовленный микропрепарат сначала под малым, а затем под большим увеличением.

Ответьте на вопросы:

- какие клеточные структуры вы наблюдали?

- каковы особенности строения клеток лука?

Приготовление препарата клеток клубня картофеля:

а) со среза клубня картофеля соскоблите препаровальной иглой немного мякоти;

б) поместите её на предметное стекло в слабый раствор йода. Накройте покровным стеклом. Избыток жидкости удалите фильтровальной бумагой;

в) рассмотрите под малым увеличением микроскопа приготовленный препарат;

г) найдите зёрна запасного крахмала, зарисуйте их.

Ответьте на вопрос:

- каково значение клеточных включений в жизни организма?

Приготовление препарата клеток листа традесканции:

а) с поверхности листа традесканции снимите  препаровальной иглой немного эпидермиса  и положите его в каплю слабого раствора йода на предметное стекло;

б)  расправьте препарат иглой и накройте покровным стеклом, избыток жидкости удалите фильтровальной бумагой;

в) рассмотрите приготовленный микропрепарат сначала под малым, а затем под большим увеличением.

г) найдите в клетке хлоропласты. Какую форму и цвет они имеют? Какую функцию они выполняют?

Сформулируйте общий вывод.

Клетки картофеля под микроскопом

Лабораторная работа № 2

«Способы бесполого размножения организмов»

Цель: выявить способы бесполого размножения у растительных организмов.

Оборудование: гербарные и живые объекты растений.

Ход работы.

1. Рассмотрите  гербарии  растений и живые объекты растений.

2. Определите способы бесполого размножения выданных  растений.

3. Заполните таблицу.

№	Название растения	Способы бесполого размножения
1	Земляника
2	Лук репчатый
3	Традесканция
4	Фиалка
5	Пырей ползучий
6	Картофель
7	Георгин

4. В чем заключается  биологическая роль бесполого размножения? Сформулируйте вывод.

Лабораторная работа № 3

«Выявление изменчивости у особей  одного вида. Построение вариационного ряда  и вариационной кривой »

Цель: сформировать понятие изменчивости организмов, продол­жить выработку умений наблюдать натуральные объекты, находить признаки изменчивости. Расширить и систематизировать знания о фенотипической изменчивости

Оборудование: лупа, пинцеты, линейки.

Материал для работы: раздаточный материал, иллюстриру­ющий изменчивость организмов (растения 5—6 видов по 2—3 экзем­пляра каждого вида, наборы семян фасоли, плодов, листьев и др.).

Ход работы.

Теоретический материал.

Изменчивость – это свойство живых организмов приобретать в процессе индивидуального развития новые признаки.

Виды изменчивости

1. Наследственная (генотипическая) изменчивость связана с изменением самого генетического материала.

2. Ненаследственная (фенотипическая, модификационная) изменчивость – это способность организмов изменять свой фенотип под влиянием различных факторов. Модификационная изменчивость не наследуется. Причиной модификационной изменчивости являются изменения внешней среды обитания организма или его внутренней среды.

Практическая часть.

1.  Сравните 2—3 растения одного вида (или их отдельные орга­ны: листья, семена, плоды и др.), найдите признаки сходства в их строении. Объясните причины сходства особей одного вида.

2.    Выявите у исследуемых растений признаки различия. Ответьте на вопрос: какие свойства организмов обусловливают раз­личия между особями одного и того же вида?

3. Определите характерный признак для данного вида и изменённый. Результаты наблюдений запишите в таблицу:

«Сравнительная характеристика растений»

Сравниваемый признак растения ---------------------	Вегетативные органы растения --------------------	Наследствен-ные признаки	Изменчивые признаки	Вывод
Форма
Длина
Ширина

3.  Раскройте значение этих свойств организмов для эволюции. Какие, на ваш взгляд, различия обусловлены наследственной измен­чивостью, какие — ненаследственной изменчивостью? Объясните, причину возникновения  различий между особями одного вида.

4. Построение вариационного ряда  и вариационной кривой.

Вариационная кривая - графическое выражение изменчивости признака, отражающее как  размах вариации, так и частоту встречаемости отдельных вариант.

1. Измерьте  длину  семян  фасоли (20 – 30 штук)
2. Постройте вариационный ряд, в котором V – длина  семян, а Р – частота  встречаемости.

V

P

3.      Постройте  вариационную кривую. Отметьте на кривой наивысшую точку.

P

V

4. Какими  биологическими причинами вызвано распределение вариант в вариационном ряду?  Что показывает вариационная кривая? Сформулируйте вывод.

Лабораторная работа № 4

«Изучение фенотипов сортов растений»

Цель: расширить знания о задачах современной селекции.

Оборудование: информация с описанием сорта томатов.

Ход работы.

1. Изучите информацию   различных сортов томатов, изучите агротехнические аннотации и изображения плодов.

2. Опишите особенности двух сортов, заполните  таблицу.

Особенности сорта	№ 1	№ 2
Фенотипические признаки
Требования к почве
Сроки  созревания
Агротехника
Вкусовые качества
Урожайность
Устойчивость к  болезням

3.  Ответьте на вопросы:

1) Соответствуют ли данные сорта требованиям нашего региона?

2) Какими  методами они  были получены?

3) От чего зависят методы отбора?  

4) Когда в селекционной практике используются различные методы: массовый отбор, индивидуальный отбор, гибридизация?

5) Почему для каждого региона нужны свои сорта?

Сформулируйте вывод.

Характеристика сортов томата

Сорт томата: Алые паруса Рекомендуется для садово-огородных участков, приусадебных и мелких фермерских хозяйств. Для всех типов теплиц и открытого грунта. Требует подвязки растений к кольям и пасынкования. Раннеспелый. Созревание плодов наступает на 102-108 день после полных всходов. Растение полураскидистое, средневетвистое, среднеоблиственное. Лист обыкновенный, крупный, темно-зеленый, слабогофрированный, с прилистниками. Соцветие простое, компактное. Первое соцветие закладывается над 9 листом, последующие — через 3 листа и более. Плодоножка с сочленением. Плод плоскоокруглый, слаборебристый. Окраска незрелого плода зеленая с темным пятном, зрелого — красная. Вершина плода со слабовыраженным носиком. Число гнезд 4-5. Масса плода 164-186 г. При соблюдении агротехники урожайность до 3,5-4,5 кг. Вкус отличный.

Сорт томата: Бычье сердце Крупноплодный, среднеспелый. Самый известный сорт крупноплодных томатов. На нижних соцветиях формируется 2-3 очень крупных плода массой 400-500г, некоторые из них достигают 700г, на последующих соцветиях мелкие плоды овальной формы массой 100г. Плоды розово-красные, мясистые, с малым количеством семян, высоких вкусовых качеств. Использование универсальное. Сорт Бычье сердце завоевал особую популярность среди огородников благодаря вкусным, крупным плодам. Высота растения 150-170см. Средняя урожайность - 3,5-5 кг с одного куста при взращивании в открытом грунте и 8-12 кг с куста - в защищенном (теплицы, парники). Рекомендован для взращивания в открытом грунте на юге страны и в пленочных теплицах в средней полосе России.

Лабораторная работа № 5

«Изучение приспособленности организмов  к среде обитания»

Цель: научиться выявлять черты приспособленности организмов к среде обитания и устанавливать её относительный характер.

Оборудование: лупы, пинцеты.

Материал для работы: гербарные образцы и  комнатные растения, коллекции «Членистоногие»,  рисунки с изображением животных и растений  различных мест обитания.

Ход работы.

1. Определите среду обитания растения или животного, предложенного вам для исследования. Выявите черты его приспособленности к среде оби­тания и относительный характер. Полученные данные занесите в таблицу «Приспособленность организмов и её относи­тельность».

Приспособленность организмов и её относительность

Название вида	Среда обитания	Черты приспособленности к среде обитания	Биологическое значение	Причины приспособленности (факторы)

2. Ответьте на вопросы:

- какие преимущества получили растения (животные) в связи с приобретением определённых вами характерных признаков приспособленности?

- приведите доказательства относительной приспособленности у растений (животных) к условиям среды;

- поясните, как могли возникнуть определённые вами приспособительные признаки, если предположить, что предки этих растений (животных) их не имели.

3. Выполните задание.  Соотнесите приведённые примеры приспособлений с их характером.

1.      Окраска шерсти белого медведя 2.      Окраска жирафа 3.      Окраска шмеля 4.      Форма тела палочника 5.      Окраска божьей коровки 6.      Яркие пятна у гусениц 7.      Строение цветка орхидеи 8.      Внешний вид  мухи-журчалки 9.      Форма цветочного богомола 10.  Поведение жука-бомбардира

1.      Покровительственная окраска 2.      Маскировка 3.      Мимикрия 4.      Предупреждающая окраска 5.      Приспособительное поведение

4. Изучив все предложенные организмы и заполнив таблицу, на осно­вании знаний о движущих силах эволюции объясните механизм возникно­вения приспособлений и запишите общий вывод.

Лабораторная работа № 6

«Выявление  ароморфозов и идиоадаптаций в эволюции растений»

Цель: выявить  ароморфозы и  идиоадаптации у растений.

Материал для работы: гербарный материал, картинки с изображением растений.

Ход работы.

1. Рассмотрите гербарные растения.
2. Выявите  ароморфозы у  предложенных образцов, раскройте их биологическое значение. Заполните таблицу.

№	Название вида	Особенности строения	Ароморфоз	Биологическое значение
1	Мох  кукушкин лён
2	Хвощ  полевой
3	Клён остролистный

3. Выявите  идиоадаптации у  предложенных образцов, раскройте их биологическое значение. Заполните таблицу

№	Название вида	Особенности строения	Идиоадаптации	Биологическое значение
1	Кактус Ребуция
2	Виноград Аспиран
3	Верблюжья колючка, джантак, янтак

4. Каково значение ароморфозов и идиоадаптаций в эволюции? Сформулируйте вывод.

Зелёный мох кукушкин лён                                                          Хвощ полевой

Лабораторная работа № 7

«Описание  и практическое создание искусственной экосистемы (пресноводный аквариум)»

Цель: управляя некоторыми внешними переменными, добиться устойчивости виртуальной экосистемы; определить причины и следствия изменений в искусственной экосистеме.

Оборудование: виртуальная лаборатория http://www.virtulab.net/index.php?option=com_content&view=article&id=189:2009-08-30-11-00-32&catid=45:10&Itemid=106

Ход работы.

Часть 1. Создание искусственной экосистемы пресноводного аквариума (виртуальная лабораторная работа)

Используя Интернет – ресурс (http://www.virtulab.net/index.php?option=com_content&view=article&id=189:2009-08-30-11-00-32&catid=45:10&Itemid=106) выполните последовательно задания виртуальной лабораторной работы.

Часть 2. Тренинг-задания.

1.      Составьте цепи питания аквариума (2-3)

2. В чем отличия цепей питания в аквариуме от природного биоценоза водоема?

3. Изобразите экологическую пирамиду аквариума.

4.Какие изменения произойдут в этой экосистеме при удалении из нее растений (элодеи)? Какие действия предпринять для предотвращения изменений?

5. Какие изменения произойдут в этой экосистеме при удалении из нее  консумента 1 порядка (улиток)? Какие действия предпринять для предотвращения изменений?

6. Какие изменения произойдут в этой экосистеме при удалении из нее консумента 2 порядка (тритона гребенчатого)? Какие действия предпринять для предотвращения изменений?

7. Сделайте вывод об устойчивости искусственной экосистемы (аквариума)

Лабораторная работа № 8

«Составление схем передачи веществ и энергии по цепям питания в природной экосистеме и в агроценозе»

Цель: научиться составлять и сравнивать схемы передачи веществ и энергии по цепям питания в природной экосистеме и в агроценозе.

Оборудование: иллюстрации с изображением цепей питания.

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. Выпишите примеры продуцентов, консументов 1,2-го порядка.

3. Используя свои знания и наблюдения,  составьте цепь питания агроценоза. Сравните цепи питания в природной экосистеме и в агроценозе.

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

5. Вывод:

  Что такое цепь питания и что лежит в  её основе?  Чем определяется устойчивость биоценоза?    Что отражает правило перехода энергии?