Лабораторно-практические работы по биологии. Лабораторная работа по биологии морфологические особенности растений вывод
Лабораторно-практические работы по биологии
Департамент образования, науки и молодежной политики
Воронежской области
Государственное бюджетное профессиональное
образовательное учреждение
Воронежской области
«Павловский педагогический колледж»
Методические указания
к выполнению лабораторных и практических работ
по дисциплине «Биология»
Павловск 2015
ББК 74
Т 45
Рассмотрено на заседании ц/к физико-математических и естественнонаучных дисциплин (протокол № 8 от 16.03. 2015г). Одобрено и рекомендовано для использования МС колледжа (протокол
№ 6 от 24.06.2015г).
Титова Е.В
Методические указания к выполнению лабораторных и практических работ по дисциплине «Биология» / сост. Е.В Титова, преподаватель; ГБПОУ ВО «Павловский педагогический колледж».- Павловск, 2015.- 38 с.
Представленный материал содержит задания и рекомендации для выполнения лабораторных и практических работ, вопросы для самоконтроля.
Данная методическая разработка предназначена для студентов первого курса обучающихся по специальности 050141 «Физическая культура» (очная и заочная форма обучения), 050142 «Адаптивная физическая культура» (очная форма обучения).
Содержание
Пояснительная записка.
Раздел 1.Учение о клетке.
Тема 1.4. Деление клеток.
Лабораторная работа № 1. Приготовление и описание микропрепаратов клеток растений.
Раздел 3.Основы генетики и селекции.
Тема 3.1. Основы генетики.
Практическая работа № 1. Анализ фенотипической изменчивости.
Тема 3.2. Основы селекции.
Практическая работа № 2. Составление простейших схем скрещивания. Решение генетических задач.
Раздел 4. Эволюционное учение.
Тема 4.2.Макроэволюция.
Практическая работа № 3. Изучение приспособленности организмов к среде обитания.
Раздел 5. История развития жизни на Земле.
Тема 5.2. Происхождение человека
Лабораторная работа № 2. «Описание особей одного вида по морфологическому критерию».
Практическое занятие № 4. «Анализ и оценка различных гипотез происхождения жизни и человека».
Раздел 6. Основы экологии.
Тема 6.1. Экологические системы.
Практическая работа № 5.«Составление схем передачи веществ и энергии по цепям питания в природной экосистеме».
Практическая работа № 6. «Описание антропогенных изменений в естественных природных ландшафтах своей местности»
Практическая работа № 7. Решение экологических задач
Литература.
4
5
5
5
8
8
7
9
9
12
12
12
14
14
14
23
27
27
27
30
34
38
Пояснительная записка.
Лабораторно-практические занятия являются одним из видов практического занятия, применяемого при усовершенствовании и закреплении знаний. В процессе проведения лабораторных и практических занятий студенты глубже и полнее вникают в биологические явления и законы, овладевают техникой проведения лабораторно-практических работ.
Ценность лабораторной работы состоит в том, что она вооружает студентов не только биологическими знаниями, но и полезными умениями и навыками постановки эксперимента, фиксирования и обработки результатов, заставляет логически мыслить, сравнивать, делать выводы, позволяет развивать наблюдательность в непосредственной и тесной связи с процессом мышления (работа по намеченному плану, анализ и интерпретация результатов).
Согласно рабочему учебному плану техникума на лабораторно-практические занятия по дисциплине «Биология» отводится 17 часов. В данный сборник включены работы по всем основным темам изучаемого курса.
Для выполнения каждой работы требуется два часа при условии домашней теоретической подготовки студентов.
Перед выполнением работы студент должен получить допуск к ней, т.е. ответить на вопросы по изучаемой теме, внимательно ознакомиться с инструкцией и проверить наличие необходимого оборудования.
Для проверки знаний введены контрольные вопросы.
Все работы оформляются в специальных тетрадях для лабораторно-практических занятий. Необходимо указывать:
тему;
наименование работы;
цель занятия;
оснащение рабочего места;
литературу;
содержание работы и последовательность ее выполнения;
7) контрольные вопросы.
При оценивании работ учитывается:
1) выполнение всех этапов работы;
2) организация рабочего места;
3) самостоятельность и качество выполнения расчетов, схем, рисунков;
4) соблюдение правил техники безопасности на рабочем месте;
5) соблюдение правил трудовой дисциплины;
6) умение анализировать полученные результаты работы;
7) оформление отчета о выполненной работе.
ИНСТРУКЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА
на выполнение лабораторно-практического занятия №1
по дисциплине «Биология».
Лабораторная работа № 1
Раздел 1. Учение о клетке.
Тема 1.3. Деление клеток.
Наименование работы: Приготовление и описание микропрепаратов клеток растений.
Цель работы: закрепить умения готовить микропрепараты и пользоваться микроскопом, находить особенности строения клеток различных организмов, владеть терминологией темы.
Приобретаемые умения и навыки: умения готовить микропрепараты и пользоваться микроскопом, сравнивать, анализировать, делать выводы.
Норма времени: 2 часа
Оснащение рабочего места: кожица чешуи луковицы, эпителиальные клетки из полости рта человека, стакан с водой, микроскоп, чайная ложечка, покровное и предметное стекла, синие чернила, йод, тетрадь, ручка, простой карандаш, линейка.
Литература: Константинов В.М., Рязанов А.Г. Биология. Учеб. Пособие для начального и СПО. – М., Издательский центр «Академия» 2012, - с. 24 -33
Контрольные вопросы при допуске к занятию:
1) Охарактеризуйте устройство микроскопа.
2) Перечислите правила работы с микроскопом.
3) Какие правила техники безопасности следует соблюдать при приготовлении микропрепарата?
Методические рекомендации:
Повторите: что такое клетка? Строение органоидов клетки. Обратите внимание на отличительные признаки строения растительной клетки.
При выполнении опытов следуйте инструкции.
Соблюдайте трудовую дисциплину и правила техники безопасности на рабочем месте.
После выполнения заданий приведите рабочее место в порядок.
Порядок выполнения работы:
Задание 1. Приготовление микропрепарата кожицы чешуи лука.
2. Подготовьте предметное стекло, тщательно протерев его марлей.
3. Пипеткой нанесите 1—2 капли воды на предметное стекло.
4. При помощи препаровальной иглы осторожно снимите маленький кусочек прозрачной кожицы с внутренней поверхности чешуи лука. Положите кусочек кожицы в каплю воды и расправьте кончиком иглы.
5. Накройте кожицу покровным стеклом, как показано на рисунке.
6. Рассмотрите приготовленный препарат при малом увеличении. Отметьте, какие части клетки вы видите.
7. Окрасьте препарат раствором йода. Для этого нанесите на предметное стекло каплю раствора йода. Фильтровальной бумагой с другой стороны оттяните лишний раствор.
8. Рассмотрите окрашенный препарат. Какие изменения произошли?
9. Рассмотрите препарат при большом увеличении. Найдите на нем хлоропласты в клетках листа, темную полосу, окружающую клетку, оболочку; под ней золотистое вещество — цитоплазму (она может занимать всю клетку или находиться около стенок). В цитоплазме хорошо видно ядро. Найдите вакуоль с клеточным соком (она отличается от цитоплазмы по цвету).
Задание 2. Описание микропрепарата кожицы чешуи лука.
10. Зарисуйте 4-5 клеток кожицы лука. Обозначьте оболочку, цитоплазму, ядро, вакуоль с клеточным соком.
В цитоплазме растительной клетки находятся многочисленные мелкие тельца — пластиды. При большом увеличении они хорошо видны. В клетках разных органов число пластид различно. У растений пластиды могут быть разных цветов: зеленые, желтые или оранжевые и бесцветные. В клетках кожицы чешуи лука, например, пластиды бесцветные.
Задание 3. Приготовление микропрепарата среза клубня картофеля.
1. Со среза клубня картофеля соскоблите препаровальной иглой немного мякоти.
2. Поместите её на предметное стекло в каплю воды, окрашенную слабым раствором йода. Удалите избыток воды фильтровальной бумагой и накройте покровным стеклом.
3. Рассмотрите под малым увеличением микроскопа приготовленный препарат. Найдите зёрна запасного крахмала и зарисуйте их.
Сделайте вывод: какие особенности строения имеет растительная клетка.
Контрольные вопросы:
1) Какие органоиды есть только в клетках растений?
2) Каково значение клеточных включений в жизни организма?
3) Назовите способы деление клеток.
4) Перечислите фазы митоза.
ИНСТРУКЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА
на выполнение лабораторно-практического занятия № 2
по дисциплине «Биология».
Практическая работа № 1
Раздел 3. Основы генетики и селекции.
Тема 3.1. Основы генетики.
Наименование работы: Анализ фенотипической изменчивости.
Цель работы: ознакомиться с закономерностями модификационной изменчивости, методикой построения вариационного ряда и вариационной кривой, 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.
Приобретаемые умения и навыки: умение экспериментально получать вариационный ряд и строить кривую нормы реакции.
Норма времени: 2 часа
Оснащение рабочего места: наборы биологических объектов: семена фасоли, бобов, листья яблони, акации, дуба, тополя, вишни (или любого другого растения), колосья пшеницы, ржи одного сорта, тетрадь, простой карандаш, ручка, линейка.
Литература: Константинов В.М., Резанов А.Г. Биология. Учебник для начального и СПО. – М., Издательский центр «Академия» 2012, - с. 100 - 102
Контрольные вопросы при допуске к занятию:
1) Что называется «изменчивостью»?
2) Какие виды изменчивости вам известны?
3) Почему фенотипическая изменчивость не передается по наследству?
Методические рекомендации:
Повторите материал по теме «Изменчивость: наследственная и ненаследственная» (стр. 100-102, учебника).
При выполнении заданий следуйте инструкции.
Соблюдайте трудовую дисциплину и правила техники безопасности на рабочем месте.
После выполнения заданий приведите рабочее место в порядок.
Порядок выполнения работы:
1. Расположите листья (или другие объекты) в порядке нарастания их длины;
измерьте длину объектов, полученные данные запишите в тетради.
2. Подсчитайте число объектов, имеющих одинаковую длину, 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.
5. Суммируйте данные, полученные студентами всей группы, и составьте на основе этих данных новый ряд чисел, отображающий изменение признака и частоту встречаемости изменений. Начертите график на основе полученных данных.
Сделайте вывод: какая закономерность модификационной изменчивости вами обнаружена? В каком случае она проявляется более часто: при малом или большом количестве данных?
Контрольные вопросы:
1)Дайте определение терминам – изменчивость, модификационная изменчивость, фенотип, генотип, норма реакции, вариационный ряд
2) Какие признаки фенотипа имеют узкую, а какие – широкую норму реакции?
ИНСТРУКЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА
на выполнение лабораторно-практического занятия № 3
по дисциплине «Биология».
Практическая работа № 2
Раздел 2. Организм. Размножение и индивидуальное развитие организмов.
Тема 3.2. Основы селекции.
Наименование работы: Составление простейших схем скрещивания. Решение генетических задач.
Цель работы: научиться выписывать типы гамет, образуемые организмами с заданными генотипами; кратко записывать условие генетических задач; решать ситуационные задачи по генетике; использовать навыки генетической терминологии.
Приобретаемые умения и навыки: навыки использования генетической терминологии, решения простейших генетических задач.
Норма времени: 2 часа
Оснащение рабочего места: таблицы, иллюстрирующие законы Г. Менделя, учебник, тетрадь, ручка.
Литература: Константинов В.М., Резанов А.Г. Биология. Учебник для начального и СПО. – М., Издательский центр «Академия» 2012, - с. 75 - 84
Контрольные вопросы при допуске к занятию:
1) Дайте определения следующим понятиям: гаметы, ген, локус, аллельные гены, доминантный и рецессивный признаки, гомозигота, гетерозигота, генотип, фенотип, моногибридное и дигибридное скрещивание.
2) Сформулируйте законы Г.Менделя.
Методические рекомендации:
1) Выписывая гаметы, необходимо помнить, что у организма, гомозиготного по одному (АА) или нескольким (ААbbcc) генам, все гаметы одинаковы по этим генам, так как несут один и тот же аллель. В случае гетерозиготности по одному гену (Аа) организм образует два типа гамет, несущие разные его аллели. Дигетерозиготный организм (АаВb) образует четыре типа гамет. В целом организм образует тем больше типов гамет, чем по большему числу генов он гетерозиготен. Общее число типов гамет равно 2 в степени n, где n- число генов в гетерозиготном состоянии.
Выписывая гаметы, необходимо руководствоваться законом «чистоты» гамет, в соответствии с которым каждая гамета несет по одному из каждой пары аллельных генов.
2) При краткой записи условия генетической задачи доминантный признак обозначают прописной (А), а рецессивный – строчной (а) буквой с обозначением соответствующего варианта признака. Генотип организма, имеющего доминантный признак, без дополнительных указаний на его гомо- или гетерозиготность в условии задачи, обозначается А?, где вопрос отражает необходимость установления генотипа в ходе решения задачи. Генотип организма с рецессивными признаками всегда гомозиготен порецессивному аллелю – аа. Признаки, сцепленные с полом, обозначаются в случае Х – сцепленного наследования как Хª или ХА
Пример краткой записи условия и решения задачи:
Задача.
У человека карий цвет глаз доминирует над голубым цветом. Голубоглазая женщина выходит замуж за гетерозиготного кареглазого мужчину. Какой цвет глаз может быть у детей?
Краткая запись условия Краткая запись решения
А - карий цвет глаз Родители- Р аа × Аа
А – голубой цвет глаз гаметы - G а, а А, а
Родители: аа × Аа потомство - F Аааа
Потомство - ? карий цвет голубой цвет
Порядок выполнения работы:
Задание 1
Выпишите все типы гамет, образуемые организмами, имеющие следующие генотипы: ААbb, Aa, MmPP, PPKk, AabbCc, AabbCcPP, AaBbCc.
Задание 2
Кратко запишите условие генетической ситуационной задачи и ее решение.
Моногибридное скрещивание:
Задача 1.У человека близорукость доминирует над нормальным зрением. У близоруких родителей родился ребенок с нормальным зрением. Каков генотип родителей? Какие еще дети могут быть от этого брака?
Задача 2. У морских свинок вихрастая шерсть определяется доминантным геном, а гладкая — рецессивным.
Морская свинка с вихрастой шерстью при скрещивании с особью, обладающей гладкой шерстью, дала в потомстве 28 вихрастых и 26 гладкошерстных потомков. Определите генотипы родителей и потомков.
Задача 3. У ночной красавицы красная окраска цветков R не полностью доминирует над белой окраской r. Взаимодействие генов R и r дает розовую окраску цветков. Растение ночной красавицы с розовыми цветками опылено пыльцой красноцветкового растения. Определить генотипы и фенотипы гибридов от этого скрещивания.
Дигибридное скрещивание:
Задача 1. У собак черный цвет шерсти доминирует над кофейным, а короткая шерсть — над длинной. Обе пары генов находятся в разных хромосомах. Какой процент черных короткошерстных щенков можно ожидать от скрещивания двух особей, гетерозиготных по обоим признакам?
Задача 2. При скрещивании двух сортов томата с красными шаровидными и желтыми грушевидными плодами в первом поколении все плоды красные шаровидные. Определите генотипы родителей, гибридов первого поколения, соотношение фенотипов второго поколения.
Задача 3. У человека ген карих глаз доминирует над геном, определяющим развитие голубой окраски глаз, а ген, обусловливающий умение лучше владеть правой рукой, преобладает над геном, определяющим развитие леворукости. Обе пары генов расположены в разных хромосомах. Какими могут быть дети, если родители их гетерозиготны?
Наследование признаков, сцепленных с полом:
Какими будут котята от скрещивания черепаховой кошки с черным котом? Ген черной и рыжей окраски находится в X-хромосоме (признак сцеплен с полом), ни один из них не доминирует над другим, при наличии обоих генов в X-хромосоме окраска получается пятнистой – «черепаховой».
Контрольные вопросы:
1) В каких случаях гибриды F1 при моногибридном скрещивании отличаются по фенотипу от обеих гомозиготных родительских форм?
2) Альбинизм наследуется у человека как рецессивный признак. В семье, где один из супругов альбинос, а другой имеет пигментированные волосы, есть двое детей. Один ребенок альбинос, другой — с окрашенными волосами. Какова вероятность рождения следующего ребенка-альбиноса?
ИНСТРУКЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА
на выполнение лабораторно-практического занятия № 4
по дисциплине «Биология».
Практическая работа № 3
Раздел 4. Эволюционное учение.
Тема 4.2. Макроэволюция.
Наименование работы: Изучение приспособленности организмов к среде обитания.
Цель работы: научиться выявлять черты приспособленности организмов к среде обитания и устанавливать ее относительный характер.
Приобретаемые умения и навыки: умения выявлять черты приспособленности организмов к среде обитания.
Норма времени: 2 часа
Оснащение рабочего места: живые и гербарные экземпляры растений, изображения животных, лупа, тетрадь, ручка, карандаш, линейка.
Литература:Константинов В.М., Резанов А.Г. Биология. Учебник для начального и СПО. – М., Издательский центр «Академия» 2012, с.175 - 181
Контрольные вопросы при допуске к занятию:
1) Приведите примеры приспособленности организмов к условиям существования.
2) Каковы биологические механизмы возникновения приспособлений?
Методические рекомендации:
Повторите материал по теме «Адаптации организмов к условиям обитания как результатдействия естественного отбора» (стр. 175 - 181 учебника).
При выполнении заданий следуйте инструкции.
Порядок выполнения работы:
Задание 1. Рассмотрите каждый из предложенных организмов или его изображение.
Задание 2.Определите среду обитания растения или животного, предложенного вам для исследования. Выявите черты его приспособленности к среде обитания. Выявите относительный характер приспособленности.
Задание 3.Полученные данные занесите в таблицу «Приспособленность организмов и её относительность».
Приспособленность организмов и её относительность
Название вида
Среда
обитания
Черты приспособленности к среде обитания
В чём выражается относительность приспособленности
Задание 4. Изучив все предложенные организмы и заполнив таблицу, на основании знаний о движущих силах эволюции объясните механизм возникновения приспособлений и запишите общий вывод.
infourok.ru
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА по биологии № 1 Описание особей вида по морфологическому критерию
Просмотр содержимого документа «ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА по биологии № 1 Описание особей вида по морфологическому критерию»
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1
Описание особей вида по морфологическому критерию
Цель: научиться описывать характерные морфологические признаки вида; определять принадлежность организмов к одному или разным видам по морфологическому критерию.
Оборудование и материалы: гербарий цветковых растений: клевер луговой и клевер ползучий.
Теоретическая часть
Вид – основная категория биологической классификации, исторически сложившаяся совокупность популяций, особи которых обладают наследственным сходством морфологических, физиологических, биохимических особенностей, могут свободно скрещиваться и давать плодовитое потомство, приспособленные к определённым условиям жизни, и занимающие определённую область – ареал.
Признаками, по которым один вид можно отличить от другого, называют критериями вида. Морфологический критерий основан на существовании признаков, характерных для одного вида, но отсутствующих у других видов. Географический критерий, ареал, то есть территория, на который живет данный вид. Экологический критерий - совокупность факторов внешней среды, необходимых для жизни вида (температура, влажность, пища, конкуренты). Молекулярно-генетический критерий основан на степени сходства и различия последовательностей нуклеотидов в нуклеиновых кислотах. Генетический критерий – характерный для каждого вида набор хромосом, их строение. Физиолого-биохимический основан на том, что разные виды могут различаться по аминокислотному составу белков.
Главным из них считается морфологический критерий. В его основе лежит сходство внешнего и внутреннего строения особей одного вида. Морфологический критерий предполагает описание внешних признаков особей определённого вида.
Ход работы
I. Выполните задания.
1. Рассмотрите растения 2-ух видов: клевер луговой и клевер ползучий, запишите их названия, составьте морфологическую характеристику растений каждого вида и опишите особенности их внешнего строения. Заполните таблицу по плану морфологического описания растения:
|
|
| ||
| Клевер луговой | Клевер ползучий | ||
| Морфологические признаки | Объект №1 (видовое название растения) | Объект №2 (видовое название растения) | |
| Жизненная форма | |||
| Тип корневой системы | |||
| Побег | |||
| Листорасположение | |||
| Жилкование | |||
| Соцветия | |||
II. Запишите общий вывод, ответив на вопросы:
1. Определите черты сходства и различия у этих объектов.
2. Чем объясняются черты сходства и различия во внешнем строении растений?
multiurok.ru
Лабораторные работы по общей биологии
Лабораторная работа № 1
«Описание особей вида по морфологическому критерию».
Цель: обеспечить усвоение учащимися понятия морфологического критерия вида, закрепить умение составлять описательную характеристику растений.
Оборудование: живые растения или гербарные материалы растений разных видов.
Ход работы
1. Рассмотрите растения двух видов, запишите их названия, составьте морфологическую характеристику растений каждого вида, т. е. опишите особенности их внешнего строения (особенности листьев, стеблей, корней, цветков, плодов).
2. Сравните растения двух видов, выявите черты сходства и различия. Чем объясняются сходства (различия) растений?
Лабораторная работа № 2
«Выявление изменчивости у особей одного вида»
Цель: сформировать понятие изменчивости организмов, продолжить выработку умений наблюдать натуральные объекты, находить признаки изменчивости.
Оборудование: раздаточный материал, иллюстрирующий изменчивость организмов (растения 5—6 видов по 2—3 экземпляра каждого вида, наборы семян, плодов, листьев и др.).
Ход работы
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. Раскройте значение этих свойств организмов для эволюции. Какие, на ваш взгляд, различия обусловлены наследственной изменчивостью, какие — ненаследственной изменчивостью? Объясните, как могли возникнуть различия между особями одного вида.
Лабораторная работа № 3
«Выявление приспособлений у организмов к среде обитания»
Цель: научиться выявлять черты приспособленности организмов к среде обитания и устанавливать ее относительный характер.
Оборудование: гербарные образцы растений, комнатные растения, чучела или рисунки животных различных мест обитания.
Ход работы
1. Определите среду обитания растения или животного, предложенного вам для исследования. Выявите черты его приспособленности к среде обитания. Выявите относительный характер приспособленности. Полученные данные занесите в таблицу «Приспособленность организмов и её относительность».
Приспособленность организмов и её относительность
Таблица 1 *
Название
вида
Среда обитания
Черты приспособленности к среде обитания
В чём выражается относительность
приспособленности
2. Изучив все предложенные организмы и заполнив таблицу, на основании знаний о движущих силах эволюции объясните механизм возникновения приспособлений и запишите общий вывод.
Лабораторная работа № 4
«Выявление признаков сходства зародышей человека и других млекопитающих как доказательства их родства».
Цель: познакомиться с эмбриональными доказательствами эволюции органического мира.
Ход работы.
1. Прочитать текст «Эмбриология» на стр.258-261, рассмотреть рис. 133 на стр.260.
2. Выявить черты сходства зародышей человека и других позвоночных.
3. Ответить на вопрос: о чем свидетельствуют сходства зародышей?
Лабораторная работа № 5
«Анализ и оценка различных гипотез происхождения жизни»
Цель: знакомство с различными гипотезами происхождения жизни на Земле.
Ход работы.
Прочитать текст «Многообразие теорий возникновения жизни на Земле». Заполнить таблицу:
Теории и гипотезы
Сущность теории или гипотезы
Доказательства
3. Ответить на вопрос: Какой теории придерживаетесь вы лично? Почему?
«Многообразие теорий возникновения жизни на Земле».
1. Креационизм.
Согласно этой теории жизнь возникла в результате какого-то сверхъестественного события в прошлом. Ее придерживаются последователи почти всех наиболее распространенных религиозных учений. Традиционное иудейско-христианское представление о сотворении мира, изложенное в Книге Бытия, вызывало и продолжает вызывать споры. Хотя все христиане признают, что Библия — это завет Господа людям, по вопросу о длине «дня», упоминавшегося в Книге Бытия, существуют разногласия. Некоторые считают, что мир и все населяющие его организмы были созданы за 6 дней по 24 часа. Другие христиане не относятся к Библии как к научной книге и считают, что в Книге Бытия изложено в понятной для людей форме теологическое откровение о сотворении всех живых существ всемогущим Творцом. Процесс божественного сотворения мира мыслится как имевший место лишь однажды и потому недоступный для наблюдения. Этого достаточно, чтобы вынести всю концепцию божественного сотворения за рамки научного исследования. Наука занимается только теми явлениями, которые поддаются наблюдению, а потому она никогда не будет в состоянии ни доказать, ни опровергнуть эту концепцию.
2. Теория стационарного состояния.
Согласно этой теории, Земля никогда не возникала, а существовала вечно; она всегда способна поддерживать жизнь, а если и изменялась, то очень мало; виды тоже существовали всегда. Современные методы датирования дают все более высокие оценки возраста Земли, что позволяет сторонникам теории стационарного состояния полагать, что Земля и виды существовали всегда. У каждого вида есть две возможности — либо изменение численности, либо вымирание. Сторонники этой теории не признают, что наличие или отсутствие определенных ископаемых остатков может указывать на время появления или вымирания того или иного вида, и приводят в качестве примера представителя кистеперых рыб — латимерию. По палеонтологическим данным, кистеперые вымерли около 70 млн. лет назад. Однако это заключение пришлось пересмотреть, когда в районе Мадагаскара были найдены живые представители кистеперых. Сторонники теории стационарного состояния утверждают, что, только изучая ныне живущие виды и сравнивая их с ископаемыми остатками, можно делать вывод о вымирании, да и то он может оказаться неверным. Внезапное появление какого-либо ископаемого вида в определенном пласте объясняется увеличением численности его популяции или перемещением в места, благоприятные для сохранения остатков.
3. Теория панспермии.
Эта теория не предлагает никакого механизма для объяснения первичного возникновения жизни, а выдвигает идею о ее внеземном происхождении. Поэтому ее нельзя считать теорией возникновения жизни как таковой; она просто переносит проблему в какое-то другое место во Вселенной. Гипотеза была выдвинута Ю. Либихом и Г. Рихтером в середине XIX века. Согласно гипотезе панспермии жизнь существует вечно и переносится с планеты на планету метеоритами. Простейшие организмы или их споры («семена жизни»), попадая на новую планету и найдя здесь благоприятные условия, размножаются, давая начало эволюции от простейших форм к сложным. Возможно, что жизнь на Земле возникла из одной-единственной колонии микроорганизмов, заброшенных из космоса. Для обоснования этой теории используются многократные появления НЛО, наскальные изображения предметов, похожих на ракеты и «космонавтов», а также сообщения якобы о встречах с инопланетянами. При изучении материалов метеоритов и комет в них были обнаружены многие «предшественники живого» — такие вещества, как цианогены, синильная кислота и органические соединения, которые, возможно, сыграли роль «семян», падавших на голую Землю. Сторонниками этой гипотезы были лауреаты Нобелевской премии Ф. Крик, Л. Оргел. Ф. Крик основывался на двух косвенных доказательствах:
• универсальности генетического кода;
• необходимости для нормального метаболизма всех живых существ молибдена, который встречается сейчас на планете крайне редко.
Но если жизнь возникла не на Земле, то как она возникла вне ее?
4. Физические гипотезы.
В основе физических гипотез лежит признание коренных отличий живого вещества от неживого. Рассмотрим гипотезу происхождения жизни, выдвинутую в 30-е годы XX века В. И. Вернадским. Взгляды на сущность жизни привели Вернадского к выводу, что она появилась на Земле в форме биосферы. Коренные, фундаментальные особенности живого вещества требуют для его возникновения не химических, а физических процессов. Это должна быть своеобразная катастрофа, потрясение самих основ мироздания. В соответствии с распространенными в 30-х годах XX века гипотезами образования Луны в результате отрыва от Земли вещества, заполнявшего ранее Тихоокеанскую впадину, Вернадский предположил, что этот процесс мог вызвать то спиральное, вихревое движение земного вещества, которое больше не повторилось. Вернадский происхождение жизни осмысливал в тех же масштабах и интервалах времени, что и возникновение самой Вселенной. При катастрофе условия внезапно меняются, и из протоматерии возникают живая и неживая материя.
5. Химические гипотезы.
Эта группа гипотез основывается на химической специфике жизни и связывает ее происхождение с историей Земли. Рассмотрим некоторые гипотезы этой группы.
• У истоков истории химических гипотез стояли воззрения Э. Геккеля. Геккель считал, что сначала под действием химических и физических причин появились соединения углерода. Эти вещества представляли собой не растворы, а взвеси маленьких комочков. Первичные комочки были способны к накоплению разных веществ и росту, за которым следовало деление. Затем появилась безъядерная клетка — исходная форма для всех живых существ на Земле.
• Определенным этапом в развитии химических гипотез абиогенеза стала концепция А. И. Опарина, выдвинутая им в 1922—1924 гг. XX века. Гипотеза Опарина представляет собой синтез дарвинизма с биохимией. По Опарину, наследственность стала следствием отбора. В гипотезе Опарина желаемое выдастся за действительное. Сначала нее особенности жизни сводятся к обмену веществ, а затем его моделирование объявляется решенном загадки возникновения жизни.
• Гипотеза Дж. Бернала предполагает, что абиогенно возникшие небольшие молекулы нуклеиновых кислот из нескольких нуклеотидов могли сразу же соединяться с теми аминокислотами, которые они кодируют. В этой гипотезе первичная живая система видится как биохимическая жизнь без организмов, осуществляющая самовоспроизведение и обмен веществ. Организмы же, по Дж. Берналу, появляются вторично, в ходе обособления отдельных участков такой биохимической жизни с помощью мембран.
• В качестве последней химической гипотезы возникновения жизни на нашей планете рассмотрим гипотезу Г. В. Войткевича, выдвинутую в 1988 году. Согласно этой гипотезе, возникновение органических веществ переносится в космическое пространство. В специфических условиях космоса идет синтез органических веществ (многочисленные органические вещества найдены в метеоритах — углеводы, углеводороды, азотистые основания, аминокислоты, жирные кислоты и др.). Не исключено, что в космических просторах могли образоваться нуклеотиды и даже молекулы ДНК. Однако, по мнению Войткевича, химическая эволюция на большинстве планет Солнечной системы оказалась замороженной и продолжилась лишь на Земле, найдя там подходящие условия. При охлаждении и конденсации газовой туманности на первичной Земле оказался весь набор органических соединений. В этих условиях живое вещество появилось и конденсировалось вокруг возникших абиогенно молекул ДНК. Итак, по гипотезе Войткевича первоначально появилась жизнь биохимическая, а в ходе ее эволюции появились отдельные организмы.
Лабораторная работа № 6
«Анализ и оценка различных гипотез происхождения человека»
Цель: познакомиться с различными гипотезами происхождения человека.
Ход работы.
1. Прочитать текст «Гипотезы происхождения человека» на стр.282-284.
2.Заполнить таблицу:
Ф. И.О. ученого или философа
Годы жизни
Представления о происхождении человека
Анаксимандр
Аристотель
К. Линней
И. Кант
А. Н.Радищев
А. Каверзнев
Ж. Б.Робине
Ж. Б.Ламарк.
Ч. Дарвин.
3. Ответить на вопрос: Какие взгляды на происхождение человека вам ближе всего? Почему?
Лабораторная работа № 7
«Составление схем передачи веществ и энергии (цепей питания)»
Цель:
Ход работы.
1.Назовите организмы, которые должны быть на пропущенном месте следующих пищевых цепей:
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. Зная правило перехода энергии с одного трофического уровня на другой (около10%), постройте пирамиду биомассы третьей пищевой цепи (задание 1). Биомасса растений составляет 40 тонн. Вывод: что отражают правила экологических пирамид?
Лабораторная работа № 8
«Исследование изменений в экосистемах на биологических моделях (аквариум)»
Цель: на примере искусственной экосистемы проследить изменения, происходящие под воздействием условий окружающей среды.
Ход работы.
Какие условия необходимо соблюдать при создании экосистемы аквариума. Опишите аквариум как экосистему, с указанием абиотических, биотических факторов среды, компонентов экосистемы (продуценты, консументы, редуценты). Составьте пищевые цепи в аквариуме. Какие изменения могут произойти в аквариуме, если: падают прямые солнечные лучи; в аквариуме обитает большое количество рыб.
5. Сделайте вывод о последствиях изменений в экосистемах.
Лабораторная работа № 9
«Сравнительная характеристика природных экосистем и агроэкосистем своей местности»
Цель: выявит черты сходства и различия естественных и искусственных экосистем.
Ход работы.
1. Прочитать текст «Агроценозы» на стр. 334-335.
2. Заполнить таблицу «Сравнение природных и искусственных экосистем»
Признаки сравнения
Способы регуляции
Видовое разнообразие
Плотность видовых популяций
Источники энергии и их использование
Продуктивность
Круговорот веществ и энергии
Способность выдерживать изменения среды
3. Сделать вывод о мерах, необходимых для создания устойчивых искусственных экосистем.
Лабораторная работа № 10
«Решение экологических задач»
Цель: создать условия для формирования умений решать простейшие экологические задачи.
Ход работы.
Решение задач.
Задача №1.
Зная правило десяти процентов, рассчитайте, сколько нужно травы, чтобы вырос один орел весом 5 кг (пищевая цепь: трава – заяц – орел). Условно принимайте, что на каждом трофическом уровне всегда поедаются только представители предыдущего уровня.
Задача №2.
На территории площадью 100 км2 ежегодно производили частичную рубку леса. На момент организации на этой территории заповедника было отмечено 50 лосей. Через 5 лет численность лосей увеличилась до 650 голов. Еще через 10 лет количество лосей уменьшилось до 90 голов и стабилизировалось в последующие годы на уровне 80-110 голов.
Определите численность и плотность поголовья лосей:
а) на момент создания заповедника;
б) через 5 лет после создания заповедника;
в) через 15 лет после создания заповедника.
Задача №3
Общее содержание углекислого газа в атмосфере Земли составляет 1100 млрд т. Установлено, что за один год растительность ассимилирует почти 1 млрд т углерода. Примерно столько же его выделяется в атмосферу. Определите, за сколько лет весь углерод атмосферы пройдет через организмы (атомный вес углерода –12, кислорода – 16).
Решение:
Подсчитаем, сколько тонн углерода содержится в атмосфере Земли. Составляем пропорцию: (молярная масса оксида углерода М СО2) = 12 т + 16*2т = 44 т)
В 44 тоннах углекислого газа содержится 12 тонн углерода
В 1 100 000 000 000 тонн углекислого газа – Х тонн углерода.
44/1 100 000 000 000 = 12/Х;
Х = 1 100 000 000 000*12/44;
Х = 300 000 000 000 тонн
В современной атмосфере Земли находится 300 000 000 000 тонн углерода.
Теперь необходимо выяснить, за какое время количество углерода "пройдет" через живые растения. Для этого необходимо полученный результат разделить на годовое потребление углерода растениями Земли.
Х = 300 000 000 000 т/1 000 000 000т в год
Х = 300 лет.
Таким образом, весь углерод атмосферы за 300 лет будет полностью ассимилирован растениями, побывает их составной частью и вновь попадет в атмосферу Земли.
Лабораторная работа № 11
«Выявление антропогенных изменений в экосистемах своей местности»
Цель: выявить антропогенные изменения в экосистемах местности и оценить их последствия.
Ход работы.
Рассмотреть карты-схемы территории п. Епифань в разные годы. Выявить антропогенные изменения в экосистемах местности. Оценить последствия хозяйственной деятельности человека.
Лабораторная работа № 12
«Анализ и оценка последствий собственной деятельности в окружающей среде,
глобальных экологических проблем и путей их решения»
Цель: познакомить учащихся с последствиями хозяйственной деятельности человека в окружающей среде.
Ход работы.
Прочитать текст «Основные экологические проблемы современности» на стр.352-357. Заполнить таблицу:
Экологические проблемы
Причины
Пути решения экологических проблем
3. Ответить на вопрос: Какие экологические проблемы, по вашему мнению наиболее серьезные и требуют немедленного решения? Почему?
www.metod-kopilka.ru
