Хід роботи.

1. Підготуємо мікроскоп до роботи.

2. Розглянемо мікропрепарат епітеліальної тканини, звернемо увагу на особливості будови клітин, їх розміщення, з’ясуємо їх функції. Намалюйте побачене.

3. Розглянемо мікропрепарати різних типів сполучної тканини, звернемо увагу на особливості будови клітин, їх розміщення, з’ясуємо їх функції. Намалюйте побачене.

4. Розглянемо мікропрепарати різних типів м’язової тканини, звернемо увагу на особливості будови клітин, їх розміщення, з’ясуємо їх функції. Намалюйте побачене.

5. Розглянемо мікропрепарат нервової тканини, звернемо увагу на особливості будови клітин, їх розміщення, з’ясуємо їх функції. Намалюйте побачене.

6. Результати запишемо у таблицю.

Назва тканини	Розміщення	Будова клітин	Функції

7. Розглянемо під мікроскопом мікропрепарат поздовжнього розрізу кореня.

Знайдемо зони кореня, звернемо увагу на особливості будови клітин кожної зони, з’ясуємо їх функції.

8. Розглянемо мікропрепарат епідермісу листка, звернемо увагу на будову клітин, з’ясуємо їх функції.

9. Розглянемо мікропрепарат поперечного розрізу стебла, звернемо увагу на особливості будови клітин різних тканин, з’ясуємо їх функції.

10. Результати запишемо у таблицю.

Назва тканини	Розміщення	Будова клітин	Функції

11. Порівняйте всі розглянуті препарати з малюнками.

12. Зробимо висновок про взаємозв’язок будови і функцій тканин тваринного, рослинного організму.

Контрольні запитання:

1. Які існують типи рослинних тканин?

2. Які типи тканин є у тварин?

3. Що спільного та відмінного між тканинами тварин і рослин?

Лабораторна робота №7.

Тема. Будова  і  утворення  статевих  клітин. Форми розмноження організмів та їх цитологічні основи.

Мета: закріпити знання про різні способи і форми розмноження організмів, навчитися розрізняти різні форми розмноження, розвивати навички дослідницької роботи.

Обладнання: мікроскоп, препарувальний набір, предметні і накривні скельця, піпетка, постійні мікропрепарати сперматозоїдів морської свинки, яєчника кішки, міцелій мукора, дріжджі, розведені у теплій воді, гербарії пирію, суниць, бульби картоплі, цибулина, мікрофотографії сперматозоїдів і яйцеклітин.

Техніка безпеки:

1. Кожен працюючий до початку досліджень повинен добре ознайомитися з методикою проведення дослідження, властивостями речовин, що використовуються у роботі.

2. Ознайомтеся з правилами роботи з мікроскопом

3. Працюючи з мікроскопом, звільніть стіл від усього зайвого.

4.При виготовленні мікропрепаратів обережно користуватися склом.

Теоретичні відомості

  Розмноження — здатність відтворювати нове покоління особин того самого виду, властиве всім живим організмам. У процесі розмноження відбувається передача генетичного матеріалу від батьків до нащадків. Відомі дві основні форми розмноження рослин і тварин: статеве і безстатеве. Між ними існує принципова різниця, яка полягає в тому, що при безстатевому розмно­женні нове покоління бере початок лише від однієї батьківської особини, причому джерелом утворення нового покоління є соматичні (вегетативні) клітини. При статевому розмноженні новий організм, як прави­ло, утворюється із двох батьківських особин (чоловічої і жіночої). Перевага статевого розмноження над нестатевим полягає в тому, що при такому типі розмноження утворюються особини з новими комбінаціями генетичного матеріалу. Нестатеве розмноження може відбуватися багатьма способами.

1. Поділ клітин навпіл. Характерний для бактерій і найпростіших.

2. 2)Утворення спор. Спороутворення — це розмноження шляхом утворення спеціальних клітин, із яких виникає нове покоління.

3. 3)Брунькування здійснюється шляхом утворення на материнському організмі особливого виросту — бруньки, з якої розвивається нова особина.

4)Фрагментація — розмноження фрагментами тіла. При цьому організм ділить­ся на декілька частин, кожна з яких дає початок новому організму. Характерна для нитчастих водоростей, немертин (морських червів), кільчастих червів.

5)Вегетативне розмноження забезпечується відділенням від материнського ор­ганізму багатоклітинних частин — коренів, листків, пагонів та їх видозмін.

Статеві клітини або гамети – це спеціалізовані клітини тіла, функцією яких є  передача спадкової інформації від батьків до потомства. - Яйцеклітини людини були описані в 1827 р. засновником ембріології академіком К.Бером. Параметри яйцеклітини людини: округла форма, чітко помітні цитоплазма та ядро, діаметр 1/7 мм або 130 мкр, вага 0, 015 міліграма. - Сперматозоїд людини вперше був описаний в 1667 р. винахідником мікроскопа А.Левенгуком. Його параметри: у 85 тис. разів менший за яйцеклітину, голівка довжиною 3-5 мкр, середня частина – 3-6 мкр, хвостик довжиною 30-50 мкр. Цитоплазма практично відсутня. Сперматозоїди починають утворюватись у чоловіків під час статевого дозрівання. Утворення яйцеклітини починається ще до народження дівчинки, а завершується тільки після її запліднення.

Статеві клітини піддаються впливу пошкоджуючих факторів – радіації, канцерогенів. Мутації, які виникають у статевих клітинах не виправляються і можуть передаватися нащадкам. Поліембріонія – це процес розвитку зародка з однієї заплідненої яйцеклітини.

Хід роботи.

1. Підготуємо мікроскоп до роботи.

2. Розглянемо приклади безстатевого розмноження: розмноження вегетативне, брунькування, розмноження спорами.

3. Розглянемо рослини, що мають видозмінені пагони для вегетативного розмноження – кореневище у пирію, вуса у суниць, бульби картоплі, цибулини цибулі.

4. На предметне скло нанесемо краплю розчину дріжджів, виготовимо мікропрепарат, розглянемо його під мікроскопом. Знайдемо клітини, що брунькуються – з невеликим випинанням на одному з полюсів з помітним ядром. Замалюємо колонію дріжджів, позначимо клітини, що брунькуються.

5. Виготовимо мікропрепарат мукора, розглянемо його під мікроскопом. Знайдемо спорангії – кулясті утворення на довгій ніжці, та спори, що висипалися зі спорангіїв. Замалюємо побачене, зробимо позначення.

Мікропрепарат мукору (Mucor) зі спорангієм та спорами. 

6. Розглянемо готовий мікропрепарат сперматозоїдів морської свинки. Звернемо увагу на особливості будови клітин відповідно до їх функцій. Порівняємо побачене з мікрофотографіями.

7 . Розглянемо готовий мікропрепарат яєчника кішки. Знайдемо на ньому яйцеклітини. Звернемо увагу на о особливості будови клітин відповідно до їх функцій. Порівняємо побачене з мікрофотографіями.

Схема ультраструктурної організації сперматозоїда: 1 - хвостик; 2 - середня частина; 3 - шийка; 4 - акросома; 5 - ядро; 6 - голівка

Яйцеклітина: 1 - ядро, 2 - цитоплазма; 3 - оболонка; 4 - клітини фолікулярного епітелію

8. Замалюємо схеми будови сперматозоїда та яйцеклітини, зробимо позначення.

9. Зробимо висновок про особливості різних форм і способів розмноження та їх біологічне значення.

Контрольні запитання:

1.Які структурні компоненти яйцеклітини забезпечують функцію передачі спадкової інформації?

2.Які структурні компоненти яйцеклітини забезпечують зародок поживними речовинами?

3.Чим відрізняється набір хромосом в яйцеклітині жінки від набору хромосом в сперматозоїді чоловіка?

4. Які особливості будови сперматозоїда забезпечують його активний рух?

Лабораторна робота №8.

Тема. Спостереження нормальних і мутантних форм дрозофіл, їх порівняння.

Мета: порівняти нормальні і мутантні форми дрозофіл, з’ясувати вплив мутацій на життєдіяльність організму.

Обладнання: мікроскоп, готові мікропрепарати нормальних і мутантних форм дрозофіл.

Техніка безпеки:

1. Кожен працюючий до початку досліджень повинен добре ознайомитися з методикою проведення дослідження, властивостями речовин, що використовуються у роботі.

2. Ознайомтеся з правилами роботи з мікроскопом

3. Працюючи з мікроскопом, звільніть стіл від усього зайвого.

4.При виготовленні мікропрепаратів обережно користуватися склом.

Теоретичні відомості

Мутації – це стійкі зміни генетичного апарату, що виникають раптово як у нестатевих (соматичні мутації), так і статевих (генеративні мутації) клітинах. Фактори, що спричиняють мутації називають мутагенними. Мутації можуть виникати у будь-яких клітинах організму, спричинювати різноманітні зміни генетичного матеріалу відповідно фенотипу. Залежно від характер змін генетичного апарату розрізняють мутації геномні, хромосомні та генні. Завдяки мутаціям з’являються нові алелі-основне джерело спадкової мінливості. Мутації можуть по-різному впливати на організми: спричинювати їхню загибель (летальні мутації), знижувати життєдіяльність (сублетальні мутації) або є не впливати на неї за певних умов довкілля (нейтральні мутації). Генні мутації –стійкі зміни окремих генів, спричинені порушенням послідовності нуклеотидів у молекулах нуклеїнових кислот (випадання певних нуклеотидів, поява зайвих, зміна порядку їхнього розташування. Геномні мутації пов’язані зі зміною кількості наборів хромосом, зі зміною числа хромосом окремих пар, перебудовою хромосом.

Хід роботи.

1. Підготуємо мікроскоп до роботи.

2. При малому збільшенні розглянемо нормальні форми дрозофіл, опишемо їх форму і розмір тіла, колір очей і тіла, довжину і форму крил, кінцівок, наявність чи відсутність щетинок на тілі, форму очей.

Результати запишемо у таблицю.

3. Розглянемо мутантні форми дрозофіл, опишемо їх за вище наведеними ознаками.

4. Порівняємо мутантні і нормальні форми дрозофіл. Результати порівняння запишемо у таблицю.

5. Зробимо висновок про можливий вплив мутацій на життєдіяльність мутантних форм дрозофіл.

Форми дрозофіл	Форма і колір очей	Форма і розміри крил	Забарвлення	Інші ознаки
Нормальна
Мутантна

Контрольні запитання:

1. Як мутації можуть впливати на фенотип?

2. Що таке мутація?

3. Наведіть види мутацій.

4. Що таке мутагенні фактори?

5. У чому полягає біологічне значення мутацій?

6. Які властивості відрізняють мутаційну мінливість від модифікаційної?

Лабораторна робота №9

Тема. «Вивчення мінливості у рослин і тварин, побудування варіаційного ряду і кривої.»

Мета: ознайомитися із статистичним методом дослідження і закономірностями модифікаційної мінливості.

Обладнання: 100 колосів пшениці, 100 бульб картоплі, 100 листків дуба, лінійки.

Техніка безпеки:

1. Кожен працюючий до початку досліджень повинен добре ознайомитися з методикою проведення дослідження, властивостями речовин, що використовуються у роботі.

2. Під час роботи з натуральними об’єктами й гербарними зразками будьте обережні.

3. Проводьте лише ті дослідження, які зазначені в завданнях інструктивної картки.

Теоретичні відомості

Генотип особин кожного виду є цілісною системою, що склалася в процесі його тривалого історичного розвитку. Існує спадкова і неспадкова мінливість. Неспадкову мінливість називають модифікаційною. Вона має пристосувальний характер. Модифікаційна мінливість – це зміни ознак організму (фенотипу), спричинені факторами умов існування і не пов’язані зі змінами генотипу. Модифікації – це реакції на зміни інтенсивності певних чинників довкілля, однакові для всіх генотипно подібних організмів. Ступінь вираження модифікації прямо залежить від інтенсивності та тривалості дії на організм певного чинника., вони можуть зникати протягом життя особини, якщо припиняється дія фактора, який їх спричинює. Модифікації відіграють важливу роль у житті організмів. Більшість із них спрямована на пристосування організмів до змін тих чи інших факторів довкілля. Межі модифікаційної мінливості ознак визначаються генотипом організму і називаються нормою реакції. Для вивчення мінливості певної ознаки складають варіаційний ряд: послідовність чисельних показників прояв певної ознаки (варіант), розташованих у порядку їхнього зростання чи зменшення. Довжина варіаційного ряду свідчить про розмах модифікаційної мінливості. Вона зумовлена генотипом організмів (нормою реакції), але залежить від умов довкілля: чим сталіші умови розвитку даних особин, тим коротший варіаційний ряд, і навпаки. Якщо простежити розподіл різних варіант у варіаційному ряді, то можна помітити, що найбільше їхнє число знаходиться в середній частині ряду, тобто має середнє кількісне значення певної ознаки. Розподіл варіант у варіаційному ряді зображають графічно у вигляді варіаційної кривої. Варіаційна крива –це графічне вираження кількісних показників мінливості певної ознаки, яке ілюструє розмах цієї мінливості, так і частоту зустрічальності окремих варіант. За допомогою варіаційної кривої можна встановити середні показники та норму реакції тієї чи іншої ознаки. Спадкова мінливість буває комбінативною і мутаційною. Комбінативна мінливість виникає внаслідок нових варіантів поєднань алелей. Мутації – це стійкі зміни генетичного апарату, що виникають раптово як у нестатевих (соматичні мутації). Так і статевих (генеративні мутації) клітинах. Мутації можуть по-різному впливати на організми: спричинювати їхню загибель (летальні мутації), знижувати життєдіяльність (сублетальні мутації) або є не впливати на неї за певних умов довкілля (нейтральні мутації).

Модифікаційна мінливість найчастіше діє на кількісні ознаки, а кількість пов’язана з розмірами, і тут можна застосувати математику і статистику. Ми розглянемо статистичні закономірності, яким підпорядковується модифікаційна мінливість.

Значення закономірності й мінливості мають велике значення. Тому що дозволяють передбачити й заздалегідь планувати ступінь виразності багатьох ознак організмів залежно від умов навколишнього середовища.

З початку життя, протягом усього періоду розвитку і до самої смерті кожний організм зазнає впливу різних факторів середовища.

Більшість рослин зазнає впливів різного характеру. Одні сприяють розвиткові ознаки, інші затримують його. Фенотип рослин розміщується десь між передніми варіантами варіаційного ряду. Чим однорідніші умови розвитку, тим менше виявлена модифікаційна мінливість, тим коротший варіаційний ряд. Чим різноманітніші умови середовища, тим ширша модифікаційна мінливість. Розмах варіацій залежить і від генотипу. Щоб дати об’єктивну характеристику мінливої ознаки, треба вивчити велику кількість особин і побудувати варіаційну криву. На осі х відкладають варіанти ознак від найменшого до найбільшого. По осі у – частоту зустрічальності ознаки. Використовуючи дані варіаційної кривої, визначають середню величину ознаки. Для цього числовий вираз ознаки кожної варіанти множать на число варіант. Усі ці добутки додають і потім ділять на загальне число варіант. Це можна записати такою формулою:

М=∑( v х р___ )

n

де М - середня величина, v – варіанта, р – частота зустрічей варіант, ∑ - знак суми і n – загальне число варіант варіаційного ряду.

Хід роботи

Варіант1

1.Запишіть тему та мету роботи.

2.Візьміть для всієї групи (учні працюють групами по 2-4 чоловіка, кожна група працює з своїм об’єктом) 100 колосків пшениці, підрахуйте в кожному колоску кількість зерен і складіть загальну таблицю – варіаційний ряд.

Варіаційний ряд кількості зерен в колоссі пшениці.

Кількість зерен в одному колоску
Кількість колосків

3.Побудуйте за цими даними варіаційну криву модифікаційної мінливості кількості зерен у колоссі пшениці.

4.Порівняйте краї і центр варіаційної кривої і зробіть висновок: яка мінливість – яскрава чи неяскрава – кількість зерен в колоссі зустрічається частіше, а яка не так часто.

5.Користуючись формулою, підрахуйте середню величину (М) мінливості числа зерен.

6.Зробіть висновок, яка закономірність модифікаційної мінливості Вами встановлена, в яких випадках вона проявляється більш чітко: при малій або великій кількості даних?

Варіант 2

1. Запишіть тему та мету роботи.

2.Візьміть по25 листків дуба (кожен студент) і підрахуйте кількість лопатей у кожному листку.

3.Складіть варіаційний ряд на 100 листків.

4.Здобуті дані підсумуйте, побудуйте за цими даними варіаційну криву модифікаційної мінливості .

5.Накресліть варіаційну криву.

6.Порівняйте краї і центр варіаційної кривої .

7.Користуючись формулою, підрахуйте середню величину (М) мінливості .

8.Зробіть висновок, яка закономірність модифікаційної мінливості Вами встановлена, в яких випадках вона проявляється більш чітко: при малій або великій кількості даних?

Варіант 3

1.Запишіть тему та мету роботи.

2.Візьміть для всієї групи 100 бульб картоплі і підрахуйте кількість вічок.

3.Складіть варіаційний ряд на 100 картоплин.

4.Накресліть варіаційну криву.

5.Користуючись формулою, підрахуйте середню величину (М) мінливості .

6.Зробіть висновок, яка закономірність модифікаційної мінливості Вами встановлена, в яких випадках вона проявляється більш чітко: при малій або великій кількості даних?

Контрольні запитання:

1. Яке біологічне значення модифікаційної мінливості?

2. Що таке варіаційний ряд і варіаційна крива?

3. Чим зумовлений розподіл варіант у варіаційному ряді?

4. Чому фенотип розміщується між середніми варіантами?

5. Що таке модифікаційна мінливість і чому вона не успадковується?

6. Які властивості модифікацій Ви знаєте?

Практична робота №1 Тема. Розв'язування елементарних вправ із молекулярної біології.

Мета: сформувати практичні уміння і навички розв'язування задач і вправ по темі "Єдність хімічного складу організму".

Обладнання та матеріали: схема будови молекули ДНК, картки з завданнями, методичні вказівки, збірники задач, таблиці "ДНК", "РНК".