Комплекс лабораторных работ по биологии в 10–11-х классах

Цель:

• показать действие фермента каталаза на пероксид водорода (Н₂О₂) и условия, в которых он функционирует.
• обнаружить действие фермента каталазы в растительных тканях, сравнить ферментативную активность натуральных и поврежденных кипячением тканей;

Оборудование:

• 3% раствор пероксида водорода,
• раствор йода,
• лист элодеи (другого растения),
• кусочки сырого и вареного картофеля,
• сырого мяса,
• микроскопы,
• пробирки.

Информация для учащихся.

Пероксид водорода – ядовитое вещество, образующееся в клетке в процессе жизнедеятельности. Принимая участие в обезвреживании ряда токсических веществ, он может вызвать самоотравление (денатурацию белков, в частности, ферментов). Накоплению Н₂О₂ препятствует фермент каталаза, распространенный в клетках, способных существовать в кислородной атмосфере. Фермент каталаза, расщепляя Н₂О₂ на воду и кислород, играет защитную роль в клетке. Фермент функционирует с очень большой скоростью, одна его молекула расщепляет за 1с 200 000 молекул Н₂О₂:2 Н₂О₂ 2 Н₂О₂ + О₂

Ход работы.

1. на срез картофеля капните разведенным раствором йода, наблюдайте явление. Объясните изменение окраски среза.
2. поместите в первую из трех пробирок кусочек сырого мяса, во вторую – кусочек сырого картофеля, в третью – кусочек вареного картофеля.
3. прилейте в пробирки по 2-3мл 3-% раствора Н₂О₂.
4. опишите наблюдаемые вами явления в каждой пробирке.
5. на предметное стекло, в каплю воды положите лист элодеи (тонкий срез) и рассмотрите под микроскопом при малом увеличении место среза.
6. нанесите на лист 1-2 капли Н₂О₂, накройте покровным стеклом и вновь рассмотрите срез. Объясните явление.
7. составьте частные и общий вывод по лабораторной работе, исходя из цели работы.

! ! Обратите внимание на критерии оценки лабораторной работы – наблюдения!

? ?

1. Чем объяснить сходные явления в опыте с листом элодеи и сырым картофелем, возникшие в результате проникновения в клетки пероксида водорода?
2. Какие внутримолекулярные силы разрушились в ферменте каталазе при варке картофеля, и как это отразилось в опыте?

Л/р. № 2 “Наблюдение явления плазмолиза и деплазмолиза”

Цель:

• убедиться в существовании явления плазмолиза и деплазмолиза в живых клетках растений и скорости прохождения физиологических процессов.

Оборудование:

• микроскопы,
• луковица лука,
• концентрированный раствор NaCl,
• фильтровальная бумага,
• пипетки.

1. снимите нижнюю кожицу чешуи лука (4мм²);
2. приготовьте микропрепарат, рассмотрите и зарисуйте 4-5 клеток увиденного;
3. с одной стороны покровного стекла нанесите несколько капель раствора поваренной соли, а с другой стороны полоской фильтровальной бумаги оттяните воду;
4. рассмотрите микропрепарат в течение нескольких секунд. Обратите внимание на изменения, произошедшие с мембранами клеток и время за которое эти изменения произошли. Зарисуйте изменившийся объект.
5. нанесите несколько капель дистиллированной воды у края покровного стекла и оттяните ее с другой стороны фильтровальной бумагой, смывая плазмолизирующий раствор.
6. в течение нескольких минут рассматривайте микропрепарат под микроскопом. Отметьте изменения положения мембран клеток и время, за которое эти изменения произошли. Зарисуйте изучаемый объект.
7. сделайте вывод в соответствии с целью работы, отметив скорость плазмолиза и деплазмолиза. Объясните разницу в скорости этих двух процессов.

! ! Обратите внимание на критерии оценки лабораторной работы – наблюдения!

? ?

1. Дайте определение терминам – плазмолиз, деплазмолиз, осмос, тургор.
2. Объясните, почему в варенье яблоки становятся менее сочными?

Цель:

• рассмотреть клетки различных организмов и их тканей под микроскопом (вспомнив при этом основные приемы работы с микроскопом), вспомнить основные части, видимые в микроскоп и сравнить строение клеток растительных, грибных и животных организмов.

Оборудование:

• микроскопы,
• готовые микропрепараты растительной (кожица чешуи лука), животной (эпителиальная ткань – клетки слизистой ротовой полости), грибной (дрожжевые или плесневые грибы) клеток,
• таблицы о строении растительной, животной и грибной клеток.

Работа в классе естественнонаучного направления может проводиться не на готовых микропрепаратах, а на приготовленных, а для этого:

• чашки Петри,
• луковица,
• лабораторные ножи,
• пинцеты,
• пипетки,
• стеклянные мазевые ложечки,
• выращенная культура плесневого гриба пеницилла или мукора.

1. рассмотрите под микроскопом приготовленные (готовые) микропрепараты растительных и животных клеток.
2. зарисуйте по одной растительной и животной клетке. Подпишите их основные части, видимые в микроскоп.
3. сравните строение растительной, грибной и животной клеток. Сравнение провести при помощи сравнительной таблицы. Сделайте вывод о сложности их строения.
4. сделайте вывод, опираясь на имеющиеся у вас знания, в соответствии с целью работы.

! ! Вспомните требования к составлению сравнительной таблицы!

? ?

1. О чем свидетельствует сходство клеток растений, грибов и животных? Приведите примеры.
2. О чем свидетельствуют различия между клетками представителей различных царств природы? Приведите примеры.
3. Выпишите основные положения клеточной теории. Отметьте, какое из положений можно обосновать проведенной работой.

Л/р. № 4 "Изучение изменчивости растений и животных, построение вариационного ряда и кривой"

Цель:

• углубить знания о норме реакции как пределе приспособительных реакций организмов;
• сформировать знания о статистическом ряде изменчивости признака; выработать умение экспериментально получать вариационный ряд и строить кривую нормы реакции.

Оборудование:

• наборы биологических объектов: семена фасоли, бобов, колосья пшеницы, листья яблони, акации и пр.
• не менее 30 (100) экземпляров одного вида;
• метр для измерения роста учащихся класса.

1. расположите листья (или другие объекты) в порядке нарастания их длины;
2. измерьте длину объектов, рост одноклассников, полученные данные запишите в тетради. Подсчитайте число объектов, имеющих одинаковую длину (рост), внесите данные в таблицу:

Размер объектов V
Число объектов n

3. постройте вариационную кривую, которая представляет собой графическое выражение изменчивости признака; частота встречаемости признака – по вертикали; степень выраженности признака – по горизонтали

! ! Обратите внимание на критерии оценки лабораторной работы – наблюдения; составления таблицы и графика!

? ?

1. Дайте определение терминам – изменчивость, модификационная изменчивость, фенотип, генотип, норма реакции, вариационный ряд.
2. Какие признаки фенотипа имею узкую, а какие – широкую норму реакции? Чем обусловлена широта нормы реакции, и от каких факторов она может зависеть?

Л/р. № 5 “Описание фенотипов растений”

Цель:

• убедиться в существовании модификационной изменчивости путем описания и сравнения фенотипов конкретных растений.

Оборудование:

• два экземпляра натуральных или гербарных образцов злаковых растений одного сорта.

1. рассмотреть два экземпляра растений пшеницы (ржи, ячменя и др.) одного сорта, сравните эти растения, найдите черты сходства и отличия.
2. результаты наблюдения фенотипов занесите в сравнительную таблицу, (критерии сравнения могут быть качественные и количественные);
3. выявите признаки, возникшие в результате модификационной изменчивости и обусловленные генотипом.
4. сделайте вывод о причинах модификационной изменчивости.

! ! Обратите внимание на критерии оценки лабораторной работы – наблюдения; и составления сравнительной таблицы!

? ?

1. 1. Дайте определение терминам – изменчивость, модификационная изменчивость, фенотип, генотип.
2. 2. Можно ли на садовых участках, имеющих разную экспозицию, при одинаковом уходе, вырастить одинаковый урожай овощей? Почему?

Цель:

• используя морфологический критерий, определить названия видов растений, относящихся к одному семейству.

Оборудование:

• гербарные или живые образцы растений одного вида.

1. Рассмотрите предложенные образцы. Определите при помощи учебника ботаники, к какому семейству они относятся. Какие черты строения позволяют отнести их к одному семейству?
2. Пользуясь карточкой-определителем, определите названия видов растений, предложенных для работы.
3. Заполните таблицу:

Сделайте вывод о достоинстве и недостатках морфологического критерия в определении вида.

! ! Обратите внимание на критерии оценки лабораторной работы – наблюдения; и составления сравнительной таблицы!

? ?

1. Дайте определение терминам – эволюция, вид.
2. Перечислите основные критерии вида и дайте им краткую характеристику.

Цель:

• обеспечить усвоение понятия морфологического критерия вида, закрепить умение составлять описательную характеристику растений.

Оборудование:

• три комнатных растения разных видов.

1. Рассмотрите предложенные вам для работы 3 комнатных растения. Пользуясь планом описания растения, дайте им характеристику, сделайте вывод о родстве между этими растениями (сколько видов растений перед вами?)
2. Заполните таблицу:

“Морфологические особенности растений”

3. Вывод: каким образом морфологический критерий помог вам в определении вида растений? Назвать виды растений, с которыми вы работали.

! !

Обратите внимание на критерии оценки лабораторной работы – наблюдения; и составления сравнительной таблицы!

? ?

1. Дайте определение терминам – эволюция, вид.
2. Перечислите основные критерии вида и дайте им краткую характеристику.

Л/р. № 7 “Изучение приспособленности растений к среде обитания и относительный характер приспособлений”

Цель:

• на примере конкретного растения показать адаптивные черты строения и сделать предположение о причинах относительности этих приспособлений.

Оборудование:

• гербарные или живые образцы растений: светолюбивых, теневыносливых, ксерофитов, гидрофитов (гигрофитов).

1. Рассмотрите предложенный вам гербарный или живой образец, определите название растения и среду его обитания.
2. Пользуясь учебником “Ботаника” определите особенности строения растения, приспосабливающие эти растения к среде обитания.
3. Заполните таблицу:

Название растений	Среда обитания	Адаптивные черты строения	Причины относительности	Выводы

4. Сделайте предположения о надежности этих приспособлений.
5. Сделайте вывод о значении адаптаций и об относительности этих приспособлений.

! ! Обратите внимание на критерии оценки лабораторной работы – наблюдения; и составления сравнительной таблицы!

? ?

1. Какие адаптации существуют у животных? Назовите их и приведите примеры.
2. Дайте определение терминам – маскировка, мимикрия, адаптация

Цель:

• изучить результат искусственного отбора на примере сортов пшеницы и пород лошадей или собак;
• сделать предположение о причинности и механизме искусственного отбора.

Оборудование:

• гербарные образцы различных сортов пшеницы, иллюстрации различных пород лошадей или собак.

1. Рассмотреть внимательно гербарные образцы пшеницы и иллюстрации пород животных.
2. Заполните таблицу:

3. Сделайте вывод: каковы могут быть причины и механизмы искусственного отбора в данном случае.

! ! Обратите внимание на критерии оценки лабораторной работы – наблюдения; и составления сравнительной таблицы!

? ?

1. Дайте определение терминам – естественный отбор, искусственный отбор.
2. Какой вид искусственного отбора чаще применяют А) на конезаводах; Б) на селекционных растительных станциях? Почему?