II. Вимоги безпеки перед початком роботи 4 страница
Ген – це ділянка молекули нуклеїнової кислоти, яка визначає спадкові ознаки організмів.
Алельні гени – це гени, що перебувають у різних станах, але займають одне й те саме місце (локус) в хромосомах однієї пари та визначають різні стани певної ознаки (руде чи чорне волосся, блакитні чи карі очі, високий чи низький ріст). Сукупність генетичної інформації, закодованої в генах клітини або організму, називається генотипом. Унаслідок взаємодії генотипу з чинниками довкілля формується фенотип.
Моногібридне схрещування – це поєднання батьківських форм, які відрізняються різними станами лише однієї спадкової ознаки (наприклад, кольором насіння).
Хід роботи
Розв’язування задач на моногібридне схрещування.
Задача 1. У томатів червоне забарвлення плоду (А) домінує над жовтим (а). Вкажіть генотипи, фенотипи та їх співвідношення у слідуючих схрещуваннях:
1. АА × аа
2. Аа × аа
3. Аа × Аа
4. аа × аа
5. Аа × АА
6.
Задача 2. У вівса імунність до головні домінує над вразливістю до цієї хвороби. Яке потомство буде отримане від схрещування гомозиготних імунних і вразливих головнею рослин? Що буде отримано від схрещування отриманих гібридів між собою?
Задача 3. При схрещуванні рослин жита з нормальним листям з рослинами, які мають гафроване листя, в першому поколінні всі рослини виявилися з нормальним листям, а в другому поколінні виявлено 564 з нормальним і 198 з гафрованим. Які генотипи мали рослини F1 і F2 поколінь?
Задача 4. У томатів нормальний ріст рослин домінує над карликовим. Якого росту будуть рослини F1 від схрещування гомозиготних високих рослин з карликовими? Яке потомство слід очікувати від схрещування отриманих гібридів між собою?
Задача 5. У пшениці ген карликового росту (А) домінує над геном нормального росту (а). Визначте генотип і фенотип потомства від схрещування:
а) гомозиготної карликової пшениці з нормальною пшеницею;
б) двох гетерозиготних карликових рослин пшениці.
Задача 6. Від схрещування рослин озимого жита з червоними вушками на листках з рослинами з білими вушками в першому поколінні всі рослини мали червоні вушка, а в другому було одержано 138 рослин з червоними вушками і 52 рослини з білими вушками. Встановіть генотипи вихідних рослин.
Задача 7. У помідорів ген червоного забарвлення плодів домінує над жовтим. Схрестили гетерозиготні форми. Визначте генотип F1.
Висновок:_____________________________________________________
Запитання для самоконтролю:
1. Що вивчає генетика?
2. Що таке моногібридне схрещування?
3. Скільки ознак береться до уваги при розв’язуванні задач з генетики на моногібридне схрещування?
4. Яка ознака називається домінантною? Як позначають домінантну ознаку?
5. Яку ознаку називають рецесивною? Як її позначають?
6. Сформулюйте закон одноманітності гібридів першого покоління.
7. Дайте визначення термінам: ген, генотип, фенотип.
Практична робота №5
Тема: Розв’язування типових задач з генетики.
Дигібридне схрещування
Мета: навчитися розв’язувати типові задачі з генетики на дигібридне схрещування.
Обладнання і матеріали: таблиця «Закони Г. Менделя», ілюстрації, підручники.
Теоретичні відомості
Спадковість– це властивість живих організмів передавати свої ознаки й особливості онтогенезу потомкам, забезпечуючи спадкоємність поколінь організмів.
Мінливість– здатність живих організмів набувати нових ознак та їхніх станів у процесі індивідуального розвитку.
Дигібридне схрещування – поєднання батьківських форм, які відрізняються різними станами двох спадкових ознак (наприклад, кольором насіння та структурою його поверхні).
Геном – сукупність генів гаплоїдного набору хромосом організмів певного виду.
Хід роботи
Розв’язання задач на дигібридне схрещування.
Задача 1. Від схрещування рослин гарбуза з білими дисковидними та жовтими шаровидними плодами отримано 11 рослин з жовтими шаровидними і 36 з білими дисковидними плодами. Визначте генотипи вихідних рослин (біле забарвлення плодів домінує над жовтим, дисковидна форма плода – над шаровидною).
Задача 2. Відомо, що рослина має генотип АаВв. Гени успадковуються незалежно, при повному домінуванні кожної пари алелей. Скільки типів гамет утворює ця рослина? Скільки фенотипів і в якому співвідношенні може бути отримано у нащадків цієї рослини при схрещуванні цієї рослини з рослиною, що має генотип АаВВ?
Задача 3. При схрещуванні рослин флокса з білими плосковидними квітами з рослинами, які мають кремові воронковидні квіти, отримано нащадків: 9/4 з білими плосковидними, 3/4 з білими воронковидними, 3/4 з кремовими плосковидними і 1/4 з кремовими воронковидними квітами. Визначте генотипи вихідних рослин (біле забарвлення квітів домінує над кремовим, плосковидна форма квітів над воронковидною).
Задача 4. У томатів пурпурове забарвлення стебла домінує над зеленим, розсічене листя над цільнокраїми. Ознаки успадковуються незалежно. Визначте, які найбільш імовірні генотипи вихідних рослин, якщо при схрещуванні рослин, що мають пурпурове стебло і розсічені листки з рослинами, що мають зелене стебло з цільнокраїми листками в F1 отримали 722 рослини з пурпуровим стеблом і розсіченими листками і 231 рослину із зеленим стеблом і цільнокраїми листками.
Задача 5. При яких генотипах батьків буде спостерігатись однаковість гібридів покоління:
а) АаВв х АаВв; б) АаВв х АаВВ;
в) ААВВ х аавв; г) АаВв х аавв;
д) аавв х Аавв?
Задача 6. У дрозофіли відсутність очей успадковується як рецесивна ознака, а ген нормальних крил домінує над недорозвинутими. Схрещують мухи, гетерозиготні за двома парами ознак. Визначити фенотипи їх потомства.
Задача 7. Гетерозигота AaBeCcDd схрещена з гомозиготним рецесивом. Визначити:
а) число класів за генотипом серед нащадків;
б) яка частина потомства має всі 4 домінантних гени?
в) яка частина особин має всі 4 рецесивних гени?
Задача 8. У пшениці безостість і довге стебло - домінантні ознаки. Схрестили безосту довгостеблу пшеницю з остистою короткостеблою. Які рослини очікуються в обох зворотних схрещуваннях?
Задача 9. Схрестили томати, які мають червоні кулясті плоди. В потомстві одержано 39 рослин з червоними кулястими, 14 – з червоними грушоподібними, 12 – з жовтими і 4 – з жовтими грушоподібними. Як успадковується забарвлення і форма плодів?
Задача 10. Один сорт гороху має червоні квітки і зморшкувате насіння, другий сорт – білі квітки і гладеньке насіння. В потомстві ¼ зелене гладеньке та, ¼ – жовте зморшкувате, ¼ – зелене гладеньке та ¼ – зелене зморшкувате. Визначте генотипи вихідних рослин.
Задача 11. Рецесивний ген d зумовлює схильність до діабету. У особин з генотипом dd захворювання зустрічаються з частотою 20%. У карооких здорових батьків народилося блакитноока дитина з цукровим діабетом. Визначити народження хворих дітей і які в них будуть очі.
Розв’яжіть тести (Вибрати вірні відповіді):
1) Сукупність генів гаплоїдного набору хромосом організмів певного виду – це:
а) геном;
б) чисті лінії;
в) локус;
г) алельні гени.
2) Гени, що перебувають у різних станах, але займають один і той же локус у хромосомах – це:
а) локус;
б) алельні гени;
в) геном;
г) чисті лінії.
3) Кількість хромосом у каріотипі чоловіка:
а) 23;
б) 69;
в) 46;
г) 92.
4) Біологічними мутагенами є:
а) газ іприт;
б) температура;
в) віруси.
Висновок:_________________________________________________________
Запитання для самоконтролю:
1. Що таке дигібридне схрещування?
2. Скільки ознак береться до уваги при розв’язуванні задач з генетики на дигібридне схрещування?
3. Яких особин називають гомозиготними, а яких – гетерозиготними?
4. Сформулюйте закон розщеплення ознак.
5. Що таке спадковість і мінливість?
6. Сформулюйте закон незалежного комбінування станів ознак.
7. Який зв’язок має генетика з іншими біологічними науками та охороною здоров’я людини?
Практична робота №6
Тема: Розв’язування типових задач з генетики.
Хромосомна теорія спадковості
Мета: навчитися розв’язувати типові задачі з генетики.
Теоретичні відомості
Хромосомна теорія спадковості сформульована Т.Х. Морганом за результатами своїх досліджень. За її допомогою з'ясовано матеріальну основу законів спадковості, встановлених Г. Менделем і те, чому в певних випадках успадкування тих чи інших ознак від них відхиляється.
Основні положення хромосомної теорії спадковості :
· гени розташовані в хромосомах у лінійному порядку;
· різні хромосоми мають неоднакові набори генів, тобто кожна з негомологічних хромосом має свій унікальний набір генів;
· кожен ген займає в хромосомі певну ділянку, алельні гени займають у гомологічних хромосомах однакові ділянки;
· усі гени однієї хромосоми утворюють групу зчеплення, завдяки чому деякі ознаки успадковуються зчеплено, сила зчеплення між двома генами, розташованими в одній хромосомі, обернено пропорційна відстані між ними;
· зчеплення між генами однієї групи порушується внаслідок обміну ділянками гомологічних хромосом у профазі першого мейотичного поділу (процес кросинговеру);
· кожен біологічний вид характеризується певним набором хромосом (каріотипом) – кількістю та особливостями будови окремих хромосом.
Хід роботи
Розв’язування типових задач з генетики.
Задача 1. У людини ген, який спричинює одну з форм спадкової глухонімоти, рецесивний щодо гена нормального слуху:
а) яка ймовірність народження глухонімих дітей від шлюбу гетерозиготних за цією ознакою батьків;
б) від шлюбу глухонімої жінки з нормальним чоловіком народилася глухоніма дитина. Визначте генотип батьків.
Задача 2. У людини карий колір очей домінує над блакитним:
а) гомозиготний кароокий чоловік одружився з гомозиготною кароокою жінкою. Якого кольору очі будуть у їхніх дітей?
б) гетерозиготна кароока жінка вийшла заміж за гетерозиготного кароокого чоловіка. Чи може дитина від цього шлюбу бути блакитноокою?
Задача 3. Припускається, що у людини кучеряве волосся – домінантна ознака. В сім’ї троє дітей: Катя з прямим волоссям і два хлопчики – Саша з прямим волоссям і кучерявий Коля. У матері цих дітей і її батька волосся кучеряве, у батька дітей волосся пряме. Складіть родословну цієї сім’ї і визначіть генотипи всіх членів сім’ї.
Задача 4. У людини ген полідактилії (шестипалість) домінує над геном, який визначає нормальну будову кисті:
а) у родині, де мати має нормальну будову кисті, а батько шестипалий, одна дитина має шість пальців на руці, а друга – п’ять. Визначте генотип батьків.
б) у родині, де мати шестипала, а батько п’ятипалий, народилась дитина з нормальною будовою кисті. Яка ймовірність народження наступної дитини також без аномалії?
Задача 5. Класична гемофілія передається як рецесивна, зчеплена з Х-хромосомою ознака.
- Чоловік, хворий на гемофілію, одружується з жінкою, що не має цього захворювання. У них народжуються нормальні дочки й сини, які одружуються з особами, не хворими на гемофілію. Чи виявиться в онуків знову гемофілія і якою є імовірність появи хворих у сім’ях дочок та синів?
- Чоловік, хворий на гемофілію, узяв шлюб з нормальною жінкою, батько якої також був хворий на гемофілію. Визначте ймовірність народження в цій сім’ї здорових дітей.
Задача 6. В людини ген, що спричинює одну з форм колірної сліпоти, або дальтонізм, локалізовано в Х-хромосомі. Стан хвороби викликає рецесивний ген, стан здоров’я – домінантний.
- Дівчина з нормальним зором, батько якої був хворий на колірну сліпоту, виходить заміж за нормального чоловіка, батько якого також мав це захворювання. Який зір слід чекати в дітей від цього шлюбу?
Висновок:_____________________________________________________
Запитання для самоконтролю:
1. Що таке кросинговер? Яке його біологічне значення?
2. Від чого залежить частота кросинговеру?
3. Що таке генетичні карти хромосом?
4. Які основні положення хромосомної теорії спадковості ви знаєте?
5. Що таке група зчеплення?
Практична робота №7
Тема: Складання родоводів. Розв’язування типових задач на визначення мутацій
Мета: закріпити теоретичні знання та сформувати навички практичного застосування засвоєних понять і законів; розв'язувати генетичні задачі та записувати генетичні схеми родоводів; розвивати уміння аналізувати та робити висновки й узагальнення за конкретними прикладами; наголосити на діалектичності понять домінантності та рецесивності, підвести матеріальну основу їх успадкування.
Обладнання і матеріали: генетичні схеми, таблиця «Мутації», підручники.
Теоретичні відомості
Визначаючи спадковість, розрізняють домінантну і рецесивну мутації.
Домінантні мутації визначити легко, адже мають фенотиповий прояв.
У випадку домінантних мутацій потрібно вміти розрізняти гомозиготні і гетерозиготні організми. Для цього застосовують аналізуючи схрещування.
Хід роботи
Задача 1.Ген, який відповідає за дальтонізм, розміщений у Х-хромосомі. Знаючи характер успадковування дальтонізму, поясніть родовід за цією ознакою зображену на схемі:
Підпишіть генотипи осіб у даній схемі родоводу.
Задача 2.Ген, який відповідає за дальтонізм, розміщений у Х-хромосомі. Знаючи характер успадковування дальтонізму, поясніть родовід за цією ознакою зображену на схемі:
Підпишіть генотипи осіб у даній схемі родоводу.
Задача 3.Скласти та записати власну генетичну схему родоводу за певною ознакою.
Задача 4.У фенотипно здорової жінки народилися двоє синів: один хворий на гемофілію, а другий – здоровий. Як це можна пояснити? Довести свою точку зору за допомогою генетичних схем.
Висновок: _____________________________________________________
Практична робота №8
Тема: Порівняння форм мінливостей
Мета: розширити знання про спадкову, модифікаційну, мутаційну та комбінативну мінливість.
Обладнання і матеріали: таблиці, підручник, комп’ютер.
Теоретичні відомості
Мінливість– здатність живих організмів набувати нових ознак, відмінних від предків і їхніх станів у процесі індивідуального розвитку.
Спадкова мінливість – мінливість, яка характеризується зміною генотипу, внаслідок мутацій або перекомбінації генів під час злиття гамет при заплідненні.
Комбінативна мінливість – поява нових поєднань ознак, внаслідок перекомбінації генів. Мутаційна мінливість зумовлює зміну структури спадкових одиниць (генів, хромосом) та успадкування цих змін.
Модифікаційна мінливість – мінливість, що характеризується зміною фенотипу під дією умов навколишнього середовища.
Хід роботи
1. Заповніть таблицю (форми мінливостей).
| Типи мінливості | Класифікація | Приклади | Значення для виду |
| Спадкова | |||
| Неспадкова (модифікаційна) | |||
| Комбінативна | |||
| Мутаційна |
2. Поясніть біологічне значення модифікаційної та мутаційної мінливості.
Висновок:_________________________________________________________
Запитання для самоконтролю:
1. Що таке модифікаційна мінливість?
2. Що таке мутаційна мінливість?
3. Як класифікують мутаційну мінливість?
4. Які види хромосомних мутацій ви знаєте?
5. Що таке комбінативна мінливість?
6. Як мутації можуть впливати на фенотип?
7. Що таке геномні мутації?
Практична робота №9
Тема: Оцінювання продуктів харчування за їхнім хімічним складом
Мета:навчити оцінювати продукти харчування за їхнім хімічним складом.
Обладнання та матеріали:таблиця «Калорійність і хімічний склад продуктів харчування».
Теоретичні відомості
Продукти харчування – будь-яка продукція тваринного і рослинного походження та вироби з неї, призначені для харчування. Речовини, що їх організм отримує з навколишнього середовища, є для нього будівельним матеріалом і джерелом енергії. Харчування забезпечує організм енергією, необхідною для процесів життєдіяльності. Відновлення клітин і тканин в організмі відбувається за рахунок надходження з їжею органічних речовин – білків, жирів, вуглеводів, вітамінів, мінеральних речовин.
Правильне харчування, з урахуванням умов життя, праці, побуту забезпечує сталість внутрішнього середовища організму людини, діяльність різних органів і систем, гармонійний розвиток, високу працездатність.
Хід роботи
Завдання 1. Використовуючи таблицю, порівняйте хімічний склад таких продуктів харчування, як макарони та помідори. Що в їхньому складі спільного й відмінного? Відповідь обґрунтуйте.
Завдання 2.Використовуючи таблицю, порівняйте хімічний склад таких продуктівхарчування, як цукор, молоко та гарбуз. Що в їхньому складі спільного й відмінного? Відповідь обґрунтуйте.
Завдання 3.Використовуючи таблицю, порівняйте хімічний склад такихпродуктів харчування, як капуста й м’ясо пісне. Що в їхньому складі спільного й відмінного? Відповідь обґрунтуйте.
Завдання 4. (Додаткове творче завдання).Використовуючи таблицю, складіть раціональне меню для свого сніданку, обіду та вечері. Яким критерієм для його складання ви користуватиметеся?
Таблиця : Калорійність і хімічний склад продуктів харчування (у 100 г)
Висновок:_________________________________________________________
Запитання для самоконтролю:
1. Які речовини повинні надходити до організму людини разом з їжею?
2. Порівняйте калорійність і хімічний склад продуктів харчування.
Практична робота № 10
Тема: Розв’язання задач з екології
Мета:перевірити й узагальнити знання з основ екології, розвивати вміння застосовувати здобуті знання на практиці для розв’язування задач з екології.
Обладнання і матеріали: інструктивні картки для проведення практичної роботи, таблиці «Біогеоценоз водойми».
Теоретичні відомості
Біогеоценоз– це угрупування різних видів мікроорганізмів, рослин, тварин, які заселяють певні місця проживання та підтримують біогенний кругообіг речовин. До складу біогеоценозу входять біотоп та біоценоз.
Біотоп – однорідний за абіотичними факторами простір середовища, зайнятий біоценозом.
Біоценоз– сукупність живих організмів на певному просторі.
Хід роботи
I рівень
Закінчити фрази.
Варіант І
1. Територія, в межах якої поширені особини певного виду —
2. Частина природи, яка забезпечує всі вимоги особин виду до умов існування —
3. Підтримання оптимальної чисельності кожного виду в екосистемі внаслідок їх взаємного пристосування —
Варіант II
1. Окремі елементи середовища існування —
2. Сукупність особин певного виду, що мешкають у певній частині його ареалу —
3. Групи організмів, пов’язані харчовими відносинами —
II рівень
Задачі з екології.
Оберіть вірні (варіант І) і невірні (варіант II) варіанти відповіді.
1. Загальна кількість особин у популяції залишається відносно сталою, оскільки:
а) щороку гине приблизно однакова кількість особин;
б) інтенсивність розмноження організмів залежить від густоти популяції;
в) фактори середовища протидіють репродуктивному потенціалу популяції;
г) процеси розмноження припиняються після того, як чисельність
популяції перевищить певний рівень;
д) умови середовища залишаються майже незмінними;
є) процеси народжуваність і смертність урівноважені.
2. Наводимо характеристику двох екосистем А і Б.
Екосистема А: видова різноманітність – 20 видів рослин і 20 видів тварин. Біомаса – 25 тонн.
Екосистема Б: видова різноманітність – 10 видів рослин і 20 видів тварин, біомаса – 25 тонн.
3. Визначте, яка з екосистем є стійкішою.
а) Б стійкіша за А, оскільки видова різноманітність менша;
б) Б стійкіша за А, оскільки більший відсоток тварин;
в) стійкість однакова внаслідок рівності біомаси;
г) стійкість Б менша, оскільки менша видова різноманітність.
4. Агроценози є нестабільними екосистемами, оскільки:
а) мають високу продуктивність;
б) мають незначну видову різноманітність;
в) мають високу біомасу;
г) можливе масове розмноження бур’янів та шкідників.
III рівень
Розв’яжіть задачу.
1.Складіть ланцюг живлення, до якого входять такі види: риба, планктон, тюлені, білий ведмідь.
2.Побудуйте екологічну піраміду екосистеми суходолу (змія, яструб, миша, рослини, бактерії).
3.Запропонуйте ланцюг живлення суші, що включає 4 або 5 ланок.
4.Відомо, що середня маса вовка – 40 кг. Якщо припустити, що з одномісячного віку, коли маса вовченяти дорівнювала 1 кг, воно харчувалося винятково зайцями ( середня маса – 2 кг), то яку кількість зайців з’їв вовк, перш ніж досягти 40 кг та яку кількість рослинної їжі з’їли зайці?
5.Чому стан лісу погіршився після того, як у ньому було вирубано дерева, що містять дупло?
6.У гнізді серпокрильців четверо пташенят. Маса кожного вилупленого пташеняти дорівнювала 10г. При переході до самостійного харчування вона збільшилася приблизно до 50г. Яку масу і кількість комах (середня маса 0,01г) з’їли за цей час пташенята?
7.Відомо, що переважна більшість синтетичних матеріалів (поліетилен, капрон, лавсан, нейлон та інші) є типовими органічними речовинами. Чому тоді ці матеріали не руйнуються редуцентами, як це відбувається з природними полімерами: лігніном, целюлозою, хітином?
Висновок:_____________________________________________________
Запитання для самоконтролю:
1. Що таке популяція?
2. Назвіть структури біоценозу.
3. Що таке біоценоз?
4. Що входить до складу біогеоценозу?
5. Наведіть приклади ланцюгів живлення водних екосистем.
6. Що таке біотоп?
7. Назвіть критерії біоценозу.
8. Наведіть приклади агроценозів вашої місцевості.
Практична робота №11
Тема: Порівняння природних та штучних екосистем
Мета: навчити порівнювати природні і штучні екосистеми.
Обладнання і матеріали: інструкція до виконання практичної роботи, підручник, комп’ютер.
Теоретичні відомості
Екосистема– головна функціональна одиниця в екології, єдиний природний комплекс, утворений живими організмами та середовищем існування, в якому живі та неживі компоненти пов'язані між собою обміном речовин, енергією та інформацією.
Біогеоценоз– ділянка земної поверхні, що характеризується певними фізико-географічними умовами (характером мікроклімату, рельєфу, геологічної будови ґрунту та водного режиму), разом з біоценозом (угрупуванням рослинних і тваринних організмів).
Біогеоценоз – це угрупування різних видів мікроорганізмів, рослин, тварин, які заселяють певні місця проживання та які стійко підтримують біогенний кругообіг речовин.
Штучна екосистема – це система, створена людиною штучно своїми зусиллями, використовуючи механізми.
Штучні екосистеми створюються людиною для задоволення власних потреб. Це сади, парки, городи, поля, поселення різного типу, сільські та міські двори, штучні водойми.
Хід роботи
1. Заповніть таблицю (порівняння природних та штучних екосистем).
| Питання до Аналізу | Біогеоценози (природні екосистеми) | Агроценози (штучні екосистеми) |
| Причини виникнення (походження) | ||
| Відносна кількість видів, які складають угрупування | ||
| Відносний ступінь продуктивності | ||
| Здатність до саморегуляції | ||
| Ступінь стійкості | ||
| Первинне джерело енергії | ||
| Пануюча форма добору (природній чи штучний) | ||
| Головний напрям добору | ||
| Приклади угрупувань |
Висновок: _______________________________________________________
Запитання для самоконтролю:
1. Що таке екосистема та біогеоценоз?
2. Наведіть приклади штучних екосистем.
3. Чим відрізняються біогеоценози від агроценозів?
4. Що таке трофічні зв’язки? Наведіть приклади.
5. На які екологічні групи поділяються організми за типом живлення?
6. Яка роль продуцентів?
7. Що таке агроценоз (штучна екосистема)?
8. Наведіть приклади біогеоценозів.
Практича робота №12
Тема: Складання схем кругообігу води в екосистемах
Мета:ознайомити студентів з колообігом води.
Обладнання і матеріали: схеми, підручник, комп’ютер.