практикум по школьному курсу экологии и биологии

ПРАКТИКУМ ПО ШКОЛЬНОМУ
КУРСУ
ЭКОЛОГИИ И БИОЛОГИИ
46
Министерство образования Российской Федерации
Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова
Кафедра морфологии
ПРАКТИКУМ ПО ШКОЛЬНОМУ
КУРСУ
ЭКОЛОГИИ И БИОЛОГИИ
Методические указания по курсу
Ярославль 2002
1
Составители: И.П. Комарова, М.И. Ковалева
ББК Х 625.8я73
К 63
Практикум по школьному курсу экологии и биологии: Метод. указания по курсу / Сост. И.П. Комарова, М.И. Ковалева. Яросл. гос. ун-т.
Ярославль, 2002. 44 с.
Предназначено студентам-экологам и биологам 4-го курса (специалистам) для более глубокого и полного ознакомления с системой лабораторных, практических и природных исследований в курсе «Методика
преподавания предмета».
Печатается по решению Редакционно-издательского совета ЯрГУ.
Рецензент: кафедра
им. П.Г. Демидова.
морфологии
Ярославского
госуниверситета
© Ярославский государственный университет, 2002
© И.П. Комарова, М.И. Ковалева, 2002
Практикум по школьному курсу экологии и биологии
Составители: Комарова Ирина Павловна
Ковалева Маргарита Игоревна
Редактор, корректор А.А. Антонова
Компьютерная верстка С.И. Савинской
Подписано в печать 16.09.2002 г. Формат 60х84/16.
Бумага тип. Усл. печ. л. 2,8. Уч.-изд. л. 1,9.
Тираж 100 экз. Заказ
.
Оригинал-макет подготовлен
в редакционно-издательском отделе ЯрГУ.
Отпечатано на ризографе.
Ярославский государственный университет.
150000 Ярославль, ул. Советская, 14.
2
Практикум
по школьному курсу экологии
Задача данной методической работы - показать место и роль практикума в организации уроков, внеклассной и внешкольной работы по экологии и биологии, вооружить учителя, школьника конкретными
методиками исследования природных объектов.
Практикум включает большое количество лабораторных и практических работ, в том числе исследования в природе, пригородных территориях и городских экосистемах, и является составной частью образования
школьника, его деятельностного подхода к проблемам окружающей среды, нравственного и эстетического отношения к природе.
1. Уроки лабораторные и практические
1.1. Уроки–демонстрации
Урок-демонстрация – это разновидность урока, на котором эксперимент служит наглядным пособием, учитель, как правило, демонстрирует
ученикам только результат опыта, реже показывает сам опыт. Такая работа на конкретных уроках идет как в счет дополнительных часов к экологии и биологии, или как факультативное занятие, если опыт длителен.
Эти уроки могут показывать (демонстрационный опыт) результат длительного или острого опыта, в ходе которого ребята не участвуют, при
необходимости, при заинтересованности, а главное - при наличии часов
на работу школьники могут сами ставить и проводить весь опыт.
Уроки по теме: «Основные пути приспособления организмов к среде»
При ухудшении условий среды каждый вид организма по-своему
адаптируется: либо сохраняет активность при дополнительных затратах
энергии, либо избегает влияния неблагоприятного фактора тем или иным
способом.
Используются следующие иллюстрации: живые пресноводные моллюски (катушки, прудовики), таблицы с изображением «черепахи» из пингвинов, млекопитающих в состоянии спячки (летучие мыши, суслики и
др.), а также схемы миграций бабочек и птиц.
Возможны лабораторные наблюдения за пресноводными моллюсками,
вмораживанием их в лед и оттаиванием, имитацией пересыхания, перегрева и т.д.
3
Уроки по теме: «Основные среды жизни»
Различные среды обитания характеризуются комплексом отличающихся экологических факторов; условия среды обитания диктуют наличие определенных экологических приспособлений у организмов, ее
населяющих.
Иллюстрации: таблицы, слайды, видеоматериалы о гидро-, гео- и аэробионтах, влажные препараты паразитических червей; живые тараканы
(на уроке готовится временный препарат из кишечника насекомого для
обнаружения грегарин).
Проводятся опыты – демонстрации фильтрационного типа питания
моллюсков, гибели эндопаразитов в аэробных условиях, роль червей в
почвообразовании.
Уроки по теме: «Приспособительные формы организмов»
Внешнее строение организмов обязательно соответствует образу жизни в той или иной среде обитания. Можно провести опыты с исследованием положительного фототаксиса дафний, божьей коровки и
отрицательного жука-жужелицы.
Уроки по теме: «Типы взаимодействия организмов»
Несмотря на все многообразие связей, самые главные – трофические и
топические, поскольку именно они связывают все живые организмы в
единую систему. Можно продемонстрировать опыт по роли мух в распространении бактерий (форезия), игры «хищник - жертва», «паразит –
хозяин» и др.
1.2. Уроки - лабораторные занятия
Цель занятия: познакомить студентов с основными методами познания экологии как естественнонаучной дисциплины: наблюдениями, опытами, экспериментами.
Лабораторные работы должны занимать значительное место в процессе обучения школьников. Они увеличивают доказательность теоретического знания, отрабатывают теории через практику, еще и еще раз
закрепляют учебное содержание любой темы.
Урок по теме: «Общие законы зависимости организмов от факторов среды»
Основные задачи: показать множественность факторов, действующих
на организмы в природе, относительность понятия «вредные и полезные
факторы», многообразие жизни на планете Земля и варианты адаптаций
живых существ ко всему спектру условий среды обитания.
4
Оборудование: комнатные и гербарные растения светолюбивых, теневыносливых растений, влаголюбивых и засухоустойчивых растений, теплолюбивых и холодостойких, и т.д.
Опорные знания: знакомство с понятиями: движения растений, тропизмы, настии, таксисы.
Опыт «Фототропизм у растений»
Проростки пшеницы (ячменя, овса, гороха) выращивают в темноте.
Когда они достигнут 2 - 3 см, их помещают в картонный или фанерный
ящик, оклеенный изнутри черной бумагой, с небольшим отверстием сбоку. Верхушки проростков должны находиться на уровне отверстия. На
расстоянии около 1 м устанавливается электрическая лампа для одностороннего освещения. Через 1 – 2 дня можно обнаружить, что побеги искривлены по направлению освещения.
Опыт «Листовая мозаика пеларгонии» (или бегонии или бриофиллума)
Окраска листьев показывает приспособленность растений к оптимальному поглощению солнечной энергии.
Опыт «Влияние длины светового дня на растение редиса»
Первое растение, выращенное при коротком световом дне (август –
сентябрь, в грунте), имеет сочный корнеплод; второе растение, выращенное при дополнительном освещении лампой дневного света в те же сроки, имеет суховатый, деревянистый корнеплод, очень часто растение
переходит к цветению (несмотря на то, что редис – двулетнее растение).
Опыт «Настические движения растений»
Фотонастические движения можно наблюдать у одуванчика: соцветие
растения днем следует затенить - они закроются, при снятии затенения
учащиеся наблюдают вновь раскрытые корзиночки.
Термонастии хорошо видны у тюльпанов, крокусов: если цветки поместить в холод, то они закроются, после того как растения вновь вернут в теплую комнату, через несколько минут происходит их раскрытие.
Тигмонастии - прикосновение к мимозе приводит к закрытию ее цветка.
Опыт «Почему лепестки цветов белые»
1) Лепесток растения с белыми цветами сжать пальцами, это приведет
к выходу воздуха из него, и лепесток станет бесцветным.
2) Лепестки поместить в воду, наблюдать несколько часов, поверхность лепестка будет покрываться пузырьками воздуха, сам лепесток постепенно обесцветится.
5
3) Лепестки поместить в шприц с водой, удалить воздух, увеличивая
давление, на поверхности лепестков появятся пузырьки воздуха и постепенно лепестки станут бесцветными.
Опыт «Значение цвета световой волны для растений»
Растения выращивают при действии света определенного цвета, заменяя, естественное освещение на лампы, покрашенные в определенный
цвет. Облучение белым цветом не производит изменения растения. Синий цвет вызывает торможение роста стебля, но не листовых пластинок,
зеленый цвет резко увеличивает рост стебля. Красный уменьшает размеры листовой пластинки.
Опыт «Влияние табачного дыма на растения»
Закладывается опыт на двух одинаковых растениях, одно из которых
является контролем. Растения накрываются стеклянным колпаком и некоторое время выдерживаются так. Затем опытное растение продувается
табачным дымом ежедневно в течение 10 – 20 минут. Через некоторое
время становится заметно отклонение стебля растения от вертикального,
поворот листовых пластинок в сторону, противоположную месту вдувания табачного дыма, а в дальнейшем - все более горизонтальное расположение стебля, отклонение от токсичного воздействия. При
хроническом воздействии (2 - 4 недели) происходит угнетение растения.
Опыт «Хемотропизм корней»
В ходе опыта прослеживают реакцию корней на подкормку домашних
растений нитратом аммония. Влияние прослеживают в течение недели двух - четырех, поливая растения в строго определенном месте нитратом
аммония. По истечении названного срока можно увидеть, что количество
корней в месте полива увеличено, они имеют направление к точке полива.
Опыт «Настии у растений»
У мимозы изучают влияние прикосновения (настии) на движение листовой пластинки. Прикосновение пальцами к листовой пластинке приводит к закрытию ее.
Опыт «Повышение морозоустойчивости тканей растения»
Для работы необходимо: корнеплод свеклы, 3 пробирки, термостат,
лед, поваренная соль, сахар. Вырезают 6 пластинок свеклы, промывают
водой, переносят в пробирки. Первая содержит 1/4 воды, вторая – 1/4
объема 0,5 М раствора сахарозы, третья – 1/4 1М раствора сахарозы.
Все пробирки выставляют на лед, температуру раствора понижают до
t -20° и выдерживают 20 минут, приливают содержимое пробирок. Чем
6
больше концентрация сахарозы в пробирке, тем меньше окрашивание
раствора, тем меньше повреждаются корнеплоды.
Исследование повторяют с растворами соли, делают вывод.
Задания
1. Используя материал методуказаний, учебники по экологии и методические пособия, предложить 3-4 лабораторные работы по теме.
2. Предложить систему лабораторных работ по экологии в любой теме.
2. Практикум
Практикум по школьной экологии. Организация внешкольной и внеклассной работы по экологии.
Цель: показать место и роль практикума в организации уроков, внеклассной и внешкольной работы по экологии.
Практикум включает большое количество лабораторных и практических работ, включая исследования в природе, пригородных территориях
и городских экосистемах, и является составной частью образования
школьника, его деятельностного подхода к проблемам окружающей среды, нравственного и эстетического отношения к природе.
2.1. Изучаем водоемы
Озерные котловины, реки, временные водоемы.
1. Возьмите карту или план местности, снимите копию контуров водоема. Не забудьте подписать масштаб.
2. При отсутствии карты сделайте глазомерную съемку плана водоема.
3. Обследуйте берега водоема. Установите характер склонов, наличие
и количество террас, их высоту и протяженность.
4. Определите качество воды. Это комплексный показатель, он включает прозрачность, мутность, цвет, запах, вкус, рН реакция среды, содержание растворенных солей и газов, степень загрязнения воды.
Изучение приспособленности живых организмов к среде обитания.
«Околоводные и водоплавающие животные»
1. Пронаблюдайте за жизнью околоводных и водоплавающих позвоночных животных. Установите, какие из земноводных, рептилий, птиц,
млекопитающих обычны, какие встречаются редко.
7
2. Постарайтесь с помощью рисунков, определительных таблиц, по
следам животных определить их виды.
3. По возможности установите численность околоводных и водоплавающих животных.
4. Если вы застали погибающих головастиков или мальков рыб в пересыхающих водоемах, отнесите их в ближайший водоем, не дайте им
погибнуть.
5. Для околоводных животных покажите черты приспособленности к
данной среде: перепонки на лапах, длинные острые клювы, плоские широкие носы, длинные голенастые конечности с широко расставленными
пальцами, пальцы ног со специальными кожистыми оторочками, обтекаемую форму тела и др.
2.2. Беспозвоночные животные в водоемах
1. Понаблюдайте за жизнью беспозвоночных животных в водоеме,
выделите среди их представителей экологических групп: нейстон, планктон, перифитон и бентос.
2. Соберите на экскурсии по несколько экземпляров животных и рассадите по отдельным сосудам хищных (пиявки, водяные жуки и их личинки, клопы, личинки стрекоз и др.) и мирных животных (питающихся
растениями, частичками ила и одноклеточными водорослями).
3. Пользуясь рисунками, определителями, попытайтесь соотнести
данное животное с определенными видами животных из пособий, определите их систематическую принадлежность и составьте список видов,
разделяя из на экологические группы.
4. Понаблюдайте за животными. Выделите среди них тех, которые
дышат атмосферным и растворенным в воде кислородом.
5. Обратите внимание на форму тела, окраску и другие признаки и
решите, где животному легче быть незаметным: на дне, в толще воды или
среди зарослей.
6. По животным индикаторам определите степень загрязнения исследуемого водоема. Если водоем загрязнен, выясните источник загрязнения
и обсудите меры по снижению или ликвидации выявленных загрязнителей, сообщите об этом в комитет по природным ресурсам и экологии и в
Зеленую ветвь, любую другую организацию, охраняющую природу, постарайтесь добиться позитивных результатов.
Индикаторами чистых вод являются личинки поденок, личинки ручейника, разнокрылой стрекозы, бокоплавы. Умеренно-загрязненные воды содержат моллюсков шаровки и лужанки, водяных осликов,
коловраток брахинус. Загрязненные воды имеют таких обитателей, как
мотыли, трубочники, личинка мухи-львинки «крыска», коретру.
8
2.3. Растения в озерах и малых реках
1. Установите, какие биологические группы высших водных растений
встречаются в водоемах и какими видами они представлены.
2. Выявите, есть ли среди них редкие, охраняемые виды.
3. Установите степень зарастания водоема разными группами растений.
4. Если водоем зарастает, установите, какие это растения, их размеры
и количество.
Высшие водные растения могут образовывать биологические группы.
Первая группа - это растения прибрежий и как бы сходящие в воду. Они
могут жить и на берегу, и в воде одновременно, поэтому их называют
земноводными. К ним относятся осоки, некоторые лютики, сабельник болотный, мытник болотный, наумбургия, вахта и некоторые другие. Они
выставляют над поверхностью воды зеленые стебли и листья.
Дальше от берега располагаются растения второй группы - с плавающими на поверхности листьями. Цветки этих растений также плавают на
воде или поднимаются над водой. Это кувшинки, кубышки, гречиха,
стрелолист, водокрас, и единственный из рдестов - плавающий. Здесь поселяется ряска, иногда сплошь покрывающая небольшие водоемы.
К третьей группе относятся погруженные в воду растения. Они выставляют над водой лишь цветы для опыления. К этой группе принадлежат различные рдесты, уруть, водяная сосенка, телорез и элодея.
Четвертая группа - это растения, вся жизнь которых проходит под
слоем воды. В основном это мхи и водоросли, которые доходят до глубины проникновения в воду света.
Различные группы водных растений по мере обмеления водоема теснят друг друга к середине, некоторые из них могут исчезать.
9
2.4. Химические показатели водоемов
Если вы любите экологическую химию, знаете методику постановки
химических работ, то можете провести несложные эколого-химичеcкие
исследования в водоеме.
1. Оценка экологического состояния водных объектов
Первичную оценку качества воды в водоеме проводят, определяя температуру и органолептические характеристики воды. Определение температуры необходимо для контроля тепловых загрязнений водоема,
поэтому измерения надо проводить в нескольких точках, отстоящих друг
от друга на несколько сот метров. При наличии разницы в измеренных
температурах в несколько градусов можно говорить о тепловом загрязнении водоема.
Органолептические характеристики воды определяются с помощью
органов зрения (мутность, цветность) и обоняния (запах). Неудовлетворительные органолептические характеристики косвенно свидетельствуют
о загрязнении воды.
2. Определение кислотности природной воды
Кислотность воды определяется значением водородного показателя
(рН), который для природных вод обычно имеет значения от 6,5 до 8,5.
Изменения рН воды водоема обычно являются следствием загрязнения
воздуха кислотными примесями (оксидами серы и азота и др.), которые
«вымываются» дождями и попадают в водоем. Изменения рН могут вызываться также загрязнениями водоема промышленными сточными водами, не прошедшими очистки и нейтрализации. Кислотность природной
воды может определяться также характером почвы, грунтов местности,
на которой расположен водоем. Изменение рН природной воды сверх допустимых пределов (более 8,5 и менее 6,5) создает среду, непригодную
для существования большинства водных организмов (особенно простейших).
3. Определение содержания в воде растворенного кислорода
Это более сложные работы, они могут проводиться только в лаборатории, с использованием специальных реактивов и оборудования.
Растворенный в воде кислород имеет важнейшее экологическое значение. Он должен содержаться в воде в достаточном количестве, обеспечивая среду для дыхания гидробионтов. Он также необходим для
самоочищения водоемов, так как участвует в процессах окисления органических и других примесей, отмерших организмов. Поступление кислорода в водоем возможно путем растворения его при контакте с воздухом,
а также в результате фотосинтеза водными растениями, т.е. в результате
10
физико-химических и биохимических процессов. Поэтому существует
много причин, вызывающих повышение (снижение) концентрации в воде
растворенного кислорода.
Вся процедура определения включает ряд важных этапов - отбор пробы, реакция со связующими кислород реагентами (соли марганца и йодид
калия), титрование с соляной кислотой и тиосульфатом натрия, крахмалом.
4. Определение минерального состава природных вод
Качество природной воды в значительной степени определяется концентрацией растворенных в ней минеральных солей. Выделяют два
больших класса минеральных солей, обычно встречающихся в природной
воде.
Первый класс
Катионы
Кальций Ca (2+)
Магний Mg (2+)
Натрий Na (+)
ПДК
200 мг/л
100 мг/л
200 мг/л
Анионы
Нитрат NO3Карбонат CO32Гидрокарбонат HCO3Хлорид C1Сульфат SO42-
45 мг/л
100 мг/л
1000 мг/л
350 мг/л
500 мг/л
Второй класс
Катионы
Аммоний NH4+
Металлы
Железо общее Fe2+ Fe3+
2,5 мг/л
0,001 ммоль/л
0,3 мг/л
Анионы
Нитрит NO2Фосфат PO43-
0,1 мг/л
3,5 мг/л
11
Основной вклад в общее солесодержание вносят соли первого класса.
Соли второго класса также необходимо учитывать при оценке качества
воды, так как на каждую из них установлено значение ПДК, хотя они
вносят незначительный вклад в общее содержание солей в природных
водах. Концентрации растворенных в воде минеральных солей определяют методами аналитической химии.
В первую очередь нарушенный минеральный состав воды сказывается
на жизнедеятельности простейших (клеточных) организмов, так как растворенные соли определяют обмен веществ клеток с окружающей средой
и являются строительным материалом для элементов живой клетки.
Повышенная концентрация солей в воде пагубно сказывается на минеральном составе окружающей водоем почвы, вызывая ее засоление как в
процессе впитывания грунтовой воды почвой (транспирация), так и при
орошении такой водой сельскохозяйственных полей. Источником антропогенного обогащения природной воды минеральными солями, приводящего к нарушению природного солевого равновесия в воде, являются:
- талые воды с посыпаемых солями зимой улиц городов и дорог;
- сточные дождевые воды с полей, газонов после применения на них
минеральных удобрений;
- неочищенные сточные воды, рассолы, сбрасываемые промышленными предприятиями; и др.
Повышенная концентрация солей ухудшает вкус питьевой воды, а при
концентрации солей, превышающих ПДК, вода становится непригодной
для питья и использования на хозяйственные нужды.
На правильность полученных результатов анализов влияет способ отбора пробы воды и условия ее хранения. Проба должна быть отобрана в
чистую стеклянную или пластиковую бутыль объемом не менее 0,5 л,
пробы должны анализироваться в течение нескольких часов либо храниться в холодильнике.
Могут быть отобраны и проанализированы растаявшие пробы снега
(льда) из разных мест: из леса, с поля, с газона, с пришкольной территории, вблизи дороги, у промышленного предприятия.
3. Изучение показателей здоровья человека
3.1. Определение гармоничности физического развития
по антропологическим данным
Проводят антропометрические измерения в медицинском кабинете,
лучше это сделать в первой половине дня, без верхней одежды и обуви.
Работа идет в парах, где ребята по очереди измеряют друг друга.
12
Измеряется рост, вес, окружность грудной клетки и сопоставляется со
стандартными данными - или коридорами - встречаемостью показателей
данного признака в различных половых и возрастных группах. Чем
больше коридор, тем ближе ваши показатели к среднестатистическим
данным.
Процентные величины длины тела, см
16 лет
мальчики
девочки
17 лет
мальчики
девочки
1 154
1 –151
2 -158
2 -155
коридор
3 – 162
4 - 177
3 – 158
4 - 169
1 – 159
1 – 154
2 - 163
2 - 157
3 – 168
3 – 161
4 - 181
4 - 170
5 - 182
5 - 172
6 - 185
6 - 174
5 - 185
5 - 173
6 - 187
6 - 175
7 и более
7 и более
Процентные величины массы тела, кг
16 лет
мальчики
девочки
17 лет
мальчики
девочки
1 - 41
1 - 42
2 - 45
2 - 47
3 - 51
3 - 51
4 - 65
4 - 61
5 - 73
5 - 55
6 - 83
6 - 76
1 - 46
1 - 45
2 - 50
2 - 48
3 - 57
3 - 52
4 - 70
4 - 62
5 - 78
5 - 68
6 - 86
6 - 79
3.2. Изучение функционального состояния дыхательной
системы
Для выполнения этой работы необходим секундомер.
1. Сделайте обычный вдох. Задержите дыхание сколько сможете, зажав нос пальцами. Зафиксируйте время задержки.
2. Сделайте обычный выдох. Задержите дыхание сколько сможете,
зажав нос пальцами. Зафиксируйте время задержки.
3. Выполните ходьбу по коридору (44 м) в течение 30 секунд.
4. Повторите задержку дыхания на выдохе. Зафиксируйте время задержки.
Результаты.
Сделайте вывод о функциональном состоянии вашей дыхательной
системы, используя данные: у здоровых детей 6 – 18 лет время задержки
дыхания на вдохе колеблется от 16 секунд до 55. На выдохе – 12 - 13 сек.
После дозированной нагрузки за норму принимают уменьшение времени задержи дыхания на выдохе или вдохе не более чем на 50%.
5. Изучение функциональных возможностей сердечно-сосудистой
системы. Ортостатическая проба.
13
Учитывается изменение реакции организма при переходе из горизонтального положения в вертикальное.
Работа проходит в парах. У обследуемого после 3 – 5-минутного спокойного лежания подсчитывается частота пульса в течение 1 минуты по
10-секундным промежуткам. Затем таим же образом подсчитывается частота пульса у резко поднявшегося обследуемого.
Результаты.
Сделайте вывод о характере реакции сердечно-сосудистой системы
обследуемого на ортостатическую пробу. Реакция благоприятная, если
пульс учащается не более чем на 4 удара в минуту.
Реакция неблагоприятная, если пульс учащается на 40 и более ударов в
минуту, что говорит о невозможности выполнять физическую нагрузку.
Сделайте вывод о состоянии здоровья обследуемых. Предложите пути
его улучшения.
3.3. Санитарно-гигиеническая оценка рабочего места
Рабочее место человека - место, где он работает, учится, проводит
долгое время, поэтому существуют жесткие параметры санитарногигиенического нормирования показателей освещенности, шума, запыленности и других параметров экологической среды.
Таблица 1
Значение минимальной горизонтальной освещенности (Лк)
при удельной мощности Вт/кв.м
Мощность лампы (Вт)
40
60
100
150
200
300
500
Прямой свет 220 в
3
27
27
31
34
37
41
Рассеянный свет 220 в
19,5
23
23
26,5
29,5
32
35
Изучение освещенности
Рассчитайте удельную мощность ламп (Р) - отношение мощности всех
ламп к площади пола. Для этого мощность всех ламп суммируют и делят
на площадь помещения.
Можно рассчитать искусственную горизонтальную освещенность (Е,
Лк) по формуле:
Е = Р Е табл./ 10 К,
где Р - удельная мощность ламп для данного помещения, Вт/кв.м,
14
Е табл. - освещенность по табл. 1,
К - коэффициент запаса (1,3 для школьных и жилых помещений).
Обработка результатов.
Сделайте вывод о соответствии горизонтальной освещенности санитарно-гигиеническим нормам. Для создания достаточной искусственной
освещенности
в
кабинете
площадью
50 кв. м
необходимо
12 люминесцентных ламп ЛП 001 или 8 ламп ЛСО (удельная мощность
24,2 Вт/кв. м).
Определение уровня шума на рабочем месте
Оборудование - шумомер (напр., ШЗ-М).
Устанавливают микрофон шумомера на расстоянии 30 - 50 см от рабочего места. Устанавливают уровень шума. Далее аналогичная работа
проводится в коридорах, столовой, спортзале, все измерения дублируются - во время уроков и в перемену. Можно проводить замеры в пустых
помещениях.
Обработка результатов.
Полученные данные сравните с табличными.
Таблица 2
Уровень шума в школьных помещениях
Уровень шума
Помещения
измеренный
Учебный кабинет
Коридор
Столовая
Спортзал
Сделайте вывод.
допустимый
40 дБ
60дБ
60 дБ
70 дБ
Изучение параметров микроклимата по субъективной оценке теплового самочувствия на рабочем месте
После получасового (время адаптации) пребывания на рабочем месте
оцените свое тепловое самочувствие по шкале:
жарко - условие дискомфорта,
тепло - условие, близкое к комфорту,
хорошо - условия комфорта,
прохладно - условия, близкие к комфорту,
холодно - условия дискомфорта.
Сделайте вывод о тепловой комфортности своего организма. Если вы
оцениваете ваше самочувствие как дискомфортное, подумайте и дайте
ответ, как можно приблизить организм к состоянию теплового комфорта.
15
4. Урбоэкологические исследования
4.1. Экологические исследования пришкольных территорий
1. Составьте карту микрорайона, включающего близко расположенные жилые дома, магазины, учреждения быта, дома культуры, парки,
скверы, бульвары и т.д.
2. Отметьте на карте школу.
3. Измерьте с помощью рулетки (шагами) расстояние до ближайшего
дома, магазина, автострады, промышленного предприятия.
4. На пришкольном участке отметьте зоны - опытную, спортивную,
хозяйственную.
5. Проанализируйте планировку, сделайте выводы.
По СНИПу расстояние до автодорог должно быть более 50 м, до жилых домов - более 10 м, до промпредприятий - до 1 000 м.
4.2. Экологический паспорт класса
Рабочая среда - составная часть жизненной среды человека. В школах
миллионы детей и подростков проводят большую часть своего времени,
на них непрерывно действует комплекс факторов среды, от нее зависит
здоровье и работа ребят, учителей. Изучение среды - необходимо условие
ее изменения, улучшения.
Определение полезной площади и кубатуры класса
Измерьте с помощью рулетки длину, ширину и высоту класса. Подсчитайте площадь пола и кубатуру класса. Определите, достаточно ли
площади и кубатуры на 1 ученика.
По санитарно-гигиеническим нормам на 1 ученика должно приходиться не менее 2 кв. м площади, 4 - 5 куб. м объема класса. Сделайте вывод.
Оценка внутренней отделки помещения
Дайте характеристику внутренней отделки помещения по плану: отделка стен, их цвет, цвет и отделка потолка, пола, соответствие цветовых
гамм друг другу и географическому положению окон.
Учтите следующее:
- любые полимерные покрытия выделяют вредные вещества для организма человека;
- при южной ориентации рекомендуют более холодные тона окраски
стен. При северной - более теплые (желтовато-охристые, светло-розовые,
бежевые и др.). Сделайте вывод.
16
Оценка качества вентиляционного режима
Осмотрите все вентиляционные отверстия. Определите их площадь,
вклюите сюда и фрамуги. Рассчитайте коэффициент аэрации по формуле
Ка = So/ S,
где So - площадь всех вентиляционных отверстий, S - площадь пола.
Сделайте вывод, если по санитарно-гигиеническим нормам Ка должен
быть не менее 1/50, кроме того класс должен проветриваться после каждого урока.
Изучение естественной освещенности класса
С помощью рулетки измерьте высоту и ширину окон. Рассчитайте
площадь застекленной части окон. Подсчитайте световой коэффициент
по формуле
СК= So / S,
где СК - световой коэффициент,
So - площадь застекленной части окон,
S - площадь пола.
Сделайте вывод, если по санитарно-гигиеническим нормам СК = 1/4,
1/6.
4.3. Оценка функциональных особенностей города:
промышленный центр, культурный, исторический,
рекреационный и др.
Опишите свой город с позиций его функций - промышленный центр (в
городе много заводов, фабрик, присутствуют большие потоки автотранспорта, железнодорожное движение и др.), культурно-исторический (памятники культуры, истории, природные памятники, заповедные
территории, музеи, выставочные комплексы и др.), рекреационный (дома
отдыха, санатории, источники с минеральными водами, геотермальные
источники, грязи и др.).
Возможно, ваш город сочетает много функций - промышленный и
культурный центр, рекреационно-исторический.
Сделайте вывод о специализации города, его возможностях, будущем.
Задание. Выполните наиболее интересные работы, предложите свои,
сделайте предложения к созданию такого практикума на базе школы,
экологического центра, вуза.
17
5. Игровая экология
Игровые уроки
Цель: знакомство с игровыми занятиями по экологии, повышение
творческой активности ребят, создание коллекции «собственных» игровых уроков.
Задание 1. Деловая игра «Строительство парка»
Студентам выдаются карточки с кратким описанием роли (мэр города,
представитель экологических служб города, представители паркового хозяйства, руководитель муниципалитета района, строительная фирма и
др.).
Задача студентов: выбрать роли, войти в ситуацию и представить работу по обсуждению и решению проблемы в среднем российском городе
по обустройству заброшенной территории между двумя районами.
Анализ проведенной работы, дополнения и разъяснения преподавателя.
Задание 2. Делова игра «Строительство нового пассажирского аэропорта в Ярославле»
Ребятам выдаются карточки с описаниями ролей (мэр, руководитель
строительства аэропорта, бизнесмены, жители прилегающих территорий,
санэпидслужба, экологи и др.). Все они собрались в мэрии для обсуждения проекта строительства нового аэропорта. Каждая роль разрабатывается в группе.
Задание 3. Игра «Строительство дороги»
Выбирается участок территории с заданными объектами: поселок,
школа, детский сад, поселковая администрация, почта, жилые дома, участок реки и т.д.
Для каждой группы ставится задача: проложить дорогу, построить
бензоколонку, котельную, учитывая будущие положительные и негативные экологические последствия.
Проанализировать полученные проекты, сделать дополнения, уточнения, замечания.
В итоге выбирается лучший проект, оцениваются его достоинства.
18
Литература
1. Камерилова Г.С. Экология города: урбоэкология. Учебник для 10 –
11-х классов. М.: Просвещение, 1997. 192 с.
2. Криксунов Е.А., Пасечник В.В., Сидорин А.П. Экология: Учебник
для общеобразовательных учебных заведений. 9-й класс. М.: Дрофа,
1995. 238 с.
3. Мамедова Н.М., Суравегина И.Т. Экология: Учеб. пособие для 9 11-х классов. М.: Школа-пресс, 1996. 453 с.
4. Миркин Б.М., Наумова Л.Г. Экология России: Учебник для 9 – 11-х
классов. М.: АО МДС, ЮНИСАМ. 231 с.
5. Чернова Н.М. и др. Основы экологии: Проб. учебник для 9-го класса. М.: Просвещение, 1995. 240 с.
6. Экология и памятники природы Ярославля / Под ред
Е.Ю. Колбовского. Ярославль.: ЯГПУ, 1996. 115 с.
7. Экология Ярославской области: Учеб. пособие для 8 – 9-х классов.
/ Под ред. В.А. Щенева. Ярославль: Верх.-Волж. кн. изд-во, 1996. 171 с.
Методические пособия, руководства, дополнительная литература
8. Клепиков М.А. Методика биоиндикационного анализа качества
природных вод (для школьников). Дистанционный экологический образовательный проект / Руководство пользователя. Ярославль: ЯОЦДО,
1997. 50 с.
9. Пономарева О.Н. Демонстрационные опыты на уроках экологии
// Биология в школе. 1999.
10. Практикум по экологии: Учеб. пособие. / Под ред. С.В. Алексеева.
М.: АО МДС, 1996. 189 с.
11. Суравегина И.Т. Как учить экологии: Пособие для учителей. М.:
Просвещение, 1995. 95 с.
19
Практикум по школьному курсу биологии
Курс общей биологии завершает цикл биологического образования
учащихся. В нем изучаются наиболее общие свойства, присущие всем
живым организмам, вскрываются основные закономерности живой природы. Опыты в курсе общей биологии имеют особую значимость, так как
их воспроизведение позволяет не только познать явление, но служит доказательством объективности научных знаний о природе.
Одной из важнейших задач курса биологии является экологическое
образование и воспитание учащихся. Следует отметить межпредметную
функцию эксперимента в курсе общей биологии.
В данном пособии представлены практические занятия только по курсу общей биологии, многие из которых могут с успехом использоваться в
других курсах при изучении различных систематических групп организмов.
1. Свойства живых систем.
Уровни организации живой материи
Разобрать несколько определений жизни. В связи с разнообразием живых систем показать сложность формулирования единого определения
живого.
Таблица 1
Свойства живых систем
№
п.п.
Признаки и свойства живых систем
1.
Единство хим. состава
2.
Дискретность
Целостность, иерархичность
Открытые системы (энергозависимость)
Обмен веществ
Гомеостаз
Раздражимость
Самовоспроизведение
Наследственность
Изменчивость
Рост и развитие
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
Характеристика
Биогенные
элементы C, N,
O, H, P
Примеры
Клетки растений,
вирусы, клетки
животных
Исключения
Нефть
Автомобиль
Холодильник
Кристаллы
20
Таблица 2
Уровни организации живых систем
№
п.п.
Уровень
организации
Молекулярный
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Клеточный
Биологические явления
Репликация,
транскрипция,
трансляция
Митоз, клеточный
метаболизм
Биосистемы
Основные типы
Ген, генетические
системы
Гены: структурные,
регуляторные
Клеточные системы
Эу-, прокариоты
Тканевой
Системный
(органный)
Организменный
Популяционно-видовой
Биоценотический
Биосферный
2. Эволюционное учение
Наиболее «неудобный» для практического изучения раздел. Большинство опытов по этой теме длительные (от одного до двух - трех месяцев).
Поэтому рекомендуется опыты закладывать заранее. Результаты опытов
могут использоваться демонстрационно, возможно также применение
предложенных опытов во внеурочной работе.
При постановке опытов могут различаться как исследуемые объекты,
так и исследуемые факторы внешней среды. Для изучения влияния среды
обитания на изменчивость организмов и приспособленность их к условиям существования можно использовать как растения, обитающие в природе (одуванчик, стрелолист, подорожник и др.), так и комнатные
растения (колеус, хлорофитум, традесканция, аспидистра). Рекомендуется использовать также аквариумные растения (водяной мох, лимнобиум,
пузырчатка, гигрофила и др.). Для демонстрации можно использовать
различных животных (речного рака, травяную лягушку, рыб - карасей,
карпов, пескарей).
21
Развитие эволюционных взглядов
Можно заполнить таблицу:
Таблица 3
№
п.п.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Вопросы
для сравнения
Существуют ли виды в природе?
Причины многообразия видов
Возможно ли изменение видов?
Причины изменений?
Отношение к понятиям «наследственность»,
«изменчивость»
…......
К. Лин-ней
Ж.-Б. Ламарк
Ч. Дарвин
К.Ф.
Рулье
Современная наука
Изучение критериев вида
Для работы необходимы два растения одного вида и растения двух
видов одного рода.
Таблица 4
Сравнительная таблица различных критериев вида
№
п.п.
1.
2.
3.
4.
5.
Критерий вида
Характеристика
Примеры1
Исключения2
Морфологический
Физиологобиохимический
Цитогенетический
Экологогеографический
Этологический
1
Примеры, показывающие, что организмы, сходные по данному критерию,
являются представителями одного вида.
2
Примеры, показывающие недостаточность использования одного критерия
для объединения организмов в один вид.
Освоив характеристики критериев вида, можно более детально остановиться на изучении морфологического критерия вида.
Изучаются попарно два растения одного вида и растения двух видов
одного рода. При этом отмечаются особенности внешнего строения ос22
новных органов растения (корня, стебля, листьев, цветка, плодов, семян).
Результаты морфологической характеристики изучаемых видов заносятся
в таблицу:
Таблица 5
№
п.п.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Признаки
Название видов
растение 1
растение 2
Сравнение признаков
сходство
различие
Стебель:
- высота
- форма
- опушенность
- тип стебля
Корень:
- тип системы
- длина
Лист:
- форма и размеры
лист. пластинки
- тип листа
- край
- листорасположение
- жилкование
- окраска
Цветок:
- формула
- размеры
- окраска
Семена:
- форма
- окраска
- количество
Плод:
- сухой
- сочный
- много-,
односемянный
- способ
распростра
нения
-тип плода
Вопросы для обсуждения:
1. Почему возможны ошибки при установлении видовой принадлежности только по одному из видовых критериев?
2. Какие имеются трудности в определении вида?
3. На основании проведенного исследования формулируются выводы.
23
Главные направления эволюции
При изучении этого раздела можно заполнить таблицу с указанием соответствующего направления эволюции: А - ароморфоз, И - идиоадаптация, Д - дегенерация.
Таблица 6
Эволюционные приобретения животных
Возникновение многоклеточности
Возникновение полового процесса
Образование пятипалых конечностей
Образование ластов
Утрата органов кровообращения
и пищеварения
Возникновение четырехкамерного сердца
Удлинение шеи у жирафа
Образование у земноводных
двух кругов кровообращения
Переход к внутреннему оплодотворению у
позвоночных
Утрата конечностей у китов
Эволюционные приобретения растений
Возникновение хлорофилла
и фотосинтеза
Дифференцировка таллома на лист,
стебель, корень
Возникновение ползучего стебля
у земляники
Утрата корней, хлорофилла
и листьев у повилики
Появление цветка
Появление крылышек на плодах клена
Появление семян у голосеменных
Появление проводящих тканей
Утрата листьев или превращение их в
колючки
Возникновение полового процесса
Можно ответить на следующие вопросы:
1.
Определите основное направление, по которому шла эволюция
от водорослей до покрытосеменных.
2.
Почему мхи считают тупиковой ветвью эволюции, «пробой и
ошибкой»?
3.
Как вы считаете, какие особенности строения, жизнедеятельности, размножения позволили насекомым (беспозвоночным) и млекопитающим (позвоночным) занять господствующее положение в
современном животном мире?
Изучение и знание закономерностей макроэволюции позволяет заполнить следующую таблицу:
24
Таблица 7
№
п.п.
Систематическая
группа
1.
Покрытосеменные
2.
Млекопитающие
3.
Насекомые
Основные
приспособления, возникшие
в результате
эволюции
Биологическая роль
изменений
Возможные пути
эволюции данной
группы
Влияние освещенности на рост и развитие одуванчика
Осенью выкопать крупный одуванчик, отрезать корень и разрезать его
вдоль пополам. Использование для эксперимента одного растения позволяет изучить модификационную изменчивость.
Каждую половинку корня посадить в горшок с землей. Один горшок
держать на свету, второй - в затененном месте. Соблюдать одинаковые
условия полива. Продолжительность опыта 1 - 1,5 месяца. На уроке учащиеся рассматривают и сравнивают размеры листовых пластинок, интенсивность окраски листьев, развитие цветоноса.
Влияние освещенности (или температуры) на окраску листьев колеуса
Для опыта берут три небольших колеуса, выращенных из черенков одного материнского растения (можно использовать хлорофитум). Первое
растение выращивают при нормальном освещении, второе - вдали от источника света, третье помещают в световую камеру и выращивают при
круглосуточном освещении. Продолжительность 1,5 – 2 месяца. Для демонстрации фенотипической изменчивости в других экспериментах
можно менять другие факторы - состав питательной среды, количество
воды при поливе, температуру. В конце опыта проводится сравнение
размеров и окраски листовых пластинок, длины черенков и междоузлий,
высоты растений.
Результаты опытов по изучению ненаследственной изменчивости могут использоваться при объяснении влияния абиотических факторов на
рост и развитие растений, при знакомстве с основными понятиями (экологического оптимума, минимума) в теме «Основы экологии».
Межвидовая борьба за существование
В работе используются два вида плесени: головчатая или белая плесень (Mucor) и сизая плесень (пеницилл - Aspergillus). Для получения
грибницы мукора в банку на слой влажного песка помещают увлажнен25
ные кусочки черного или белого хлеба. Банку закрывают крышкой с
фильтровальной бумагой и ставят в теплое место (20°С). Для выращивания пеницилла вместо хлеба используют кусочки фруктов или разбавленное варенье. На выращивание культур грибов требуется около недели.
Наблюдение межвидовой борьбы за существование - эту часть опыта
проводят за 10 – 12 дней до урока. Для эксперимента необходимо
6 пробирок с ватными пробками. В первые три пробирки кладут по кусочку хлеба, в следующие три - кусочки фруктов (например, яблоко). Все
питательные среды увлажняют и стерилизуют в парах воды 30 минут.
После охлаждения в каждую из трех пробирок с одинаковой средой, повозможности стерильно, переносят в одну - споры белой плесени, в другую – сизой плесени, в третью - обеих вместе (см. табл. 8).
Таблица 8
Субстрат
Плесень
белая (мукор)
сизая (пеницилл)
белая + сизая вместе
Хлеб
Фрукты
пробирка № 1
пробирка № 2
пробирка № 3
пробирка № 4
пробирка № 5
пробирка № 6
Пробирки закрывают пробками, подписывают и культивируют при
температуре 30°С. Отмечают, на какой среде, какая плесень появилась
раньше. Наблюдения продолжают каждые 2 - 3 дня. Через 10 – 12 дней
подводят итоги.
Необходимо отметить, что в каждой серии из трех пробирок с одинаковой средой раньше появляется тот вид плесени, для которого данная
среда является благоприятной. При совместном развитии преобладает тот
вид, для которого данный субстрат является благоприятным, развитие
другого вида угнетается.
3. Цитология
Тема «Основы цитологии» может быть разделена на три логические
части: химический состав клетки, строение клетки, обмен веществ и
энергии. Эксперимент по каждой части имеет свои особенности и задачи.
В первой части при постановке эксперимента наиболее полно реализуются межпредметные связи с курсом химии.
26
Таблица 9
Роль химических соединений в клетке
Соединение
Содержание
в клетке, %
Химическая
характеристика
Значение
Вода
Неорганические
соединения:
- кальций
- калий
- фосфаты...
Органические соединения:
- белки
- жиры
- углеводы…...
…...
Обнаружение органических веществ в растительных и животных
тканях
Обнаружение жира. Для эксперимента могут использоваться семена
льна, подсолнечника, кусочки жирного мяса. Также необходимы пробирки, часовое стекло, лезвие, спирт, судан III. Судан III является качественным реактивом на жиры и позволяет идентифицировать его наличие в
тканях.
В стаканчике в 30 мл спирта растворяют небольшое количество судана III. Приготовленные заранее срезы тканей положить на часовое (предметное) стекло и раздать для эксперимента учащимся.
Для демонстрации используется пробирка с растительным маслом, в
которую добавляется несколько капель раствора судана III. Масло окрашивается в различные оттенки красного.
Учащиеся проводят эксперимент самостоятельно, добавляя 2 – 3 капли
раствора судана III на часовое стекло с объектом. Срезы можно слегка
раздавить, чтобы нарушить целостность тканей. При наличии жира развивается красное окрашивание.
Обнаружение крахмала и гликогена. Качественным реактивом является йод (используется раствор I2 в KI).
Для демонстрации в две пробирки наливают по 10 мл гликогена (выделенного из пивных дрожжей) и крахмала (негустой клейстер). Добавляют по 2 - 3 капли раствора йода. В пробирке с гликогеном окрашивание
красно-бурое (разветвленная структура), с крахмалом - сине-фиолетовое.
27
При нагревании пробирки с крахмалом окраска исчезает из-за изменения
структуры цепей крахмала.
Учащиеся самостоятельно обрабатывают раствором йода срезы картофеля, яблока, семян пшеницы, бобов. Делают выводы о наличии различных полисахаридов в тканях растений и животных, об их биологических
функциях.
Обнаружение белков. При изучении белков можно провести две цветные реакции - биуретовую и ксантопротеиновую.
Биуретовую реакцию дают все белки. Ее можно провести с мясной
вытяжкой, яичным белком и желатиной в сравнении. Белок одного яйца
разводят в 0,5 л воды. К 2 мл раствора белка приливают 2 мл NaOH (10%ный р-р) и по каплям CuSO4 (1%-ный раствор). После каждой капли
встряхивают. При наличии белка появляется фиолетовое окрашивание.
Ксантопротеиновая реакция (на белки, содержащие ароматические
аминокислоты). К раствору яичного белка в пробирку прилить конц.
HNO3. Жидкость осторожно нагреть – осадок окрашивается в желтый
цвет и растворяется. После охлаждения добавить раствор аммиака (нашатырный спирт) или NaOH – окраска становится оранжевой (из-за образования нитросоединений из ароматических аминокислот). Пищевую
желатину промывают и дают разбухнуть, далее, небольшое количество
растворяют в пробирке с водой и проделывают ксантопротеиновую реакцию, как описано выше - реакция отрицательная.
Вывод: различие белков по аминокислотному составу.
Денатурация белков. В раствор яичного белка добавляют:
ƒ (NH4)2SO4 (насыщенный раствор) - выпадает осадок, при добавлении воды он растворяется. Денатурация обратимая.
ƒ CuSO4 (раствор) - голубой хлопьевидный осадок. Денатурация необратимая. Соли тяжелых металлов опасны для организма.
ƒ HNO3 (конц.) - белый аморфный осадок. Денатурация необратимая.
ƒ Нагревание - денатурация необратимая.
Для цитологических исследований при отсутствии постоянных препаратов лучше всего брать растительные объекты. Они имеют крупные
клетки, можно достаточно легко и быстро приготовить тонкие контрастные срезы. Удобно брать доступные объекты: комнатные растения, водное растение элодея.
В этом разделе рассмотрим приготовление препаратов растительных
тканей. Они могут использоваться как в курсе общей биологии (растительная клетка, уровни организации живых систем), так и в курсе ботаники в качестве демонстрационных.
28
Движение хлоропластов в клетках листа элодеи
Необходимо приготовить временный микропрепарат листа водного
растения элодеи. Найдите вытянутые клетки, расположенные в средней
жилке у основания листа. Рассмотрите клетки на большем увеличении
(5 × 40). Во всех клетках видны хлоропласты. При наблюдении можно
заметить их перемещение вдоль стенок клетки, следовательно, в клетке
происходит и движение цитоплазмы. В центре клетки находится вакуоль.
Можно зарисовать несколько клеток, обозначить клеточную стенку, цитоплазму, хлоропласты, отметить стрелкой направление их движения.
Активность клеточной мембраны (движение воды через клеточные мембраны)
Приготовьте препарат листа элодеи так же, как в предыдущей работе.
Эксперимент также можно проводить на клетках кожицы чешуи лука.
Положите кусочек фильтровальной бумаги на один край покровного
стекла. Налейте каплю раствора соли (5%-ный раствор NaOH) на листок с
противоположной стороны покровного стекла. Обратите внимание, что
раствор соли движется под стеклом и замещает воду. Понаблюдайте за
клетками - будет происходить движение воды из клеток (плазмолиз).
Сделайте рисунок. Что может произойти с клетками, если их оставить в
растворе соли на несколько часов?
Повторите эксперимент: теперь замените раствор соли под предметным стеклом дистиллированной водой. Пронаблюдайте за перемещением
воды. Сделайте выводы.
Ферменты, их роль в клетке. Расщепление пероксида водорода каталазой
Свойства
каталазы:
расщепляет
пероксид
водорода:
2H2O2 = 2H2O + O2. Пероксид водорода образуется в некоторых клетках в
качестве побочного продукта обмена веществ. Соединение очень токсично для клеток. Таким образом, каталаза защищает клетки от сильного
окислителя H2O2. Каталаза локализуется в пероксисомах и микротельцах
клетки.
Этапы исследования:
1. Приготовьте временный препарат листочка элодеи (см. выше).
2. Положите в пробирки кусочки почки млекопитающих, сырого картофеля.
3. Капните на листочек элодеи несколько капель H2O2 (3%-ный р-р).
Рассмотрите препарат под микроскопом.
4. Прилейте в пробирки по 2 мл H2O2.
29
Аналогичный эксперимент можно провести с вареным картофелем или
листочком элодеи, опущенным на несколько минут в кипящую воду.
Изучите все объекты. Кислород будет выделяться только при воздействии ферментов живых тканей. Сделайте выводы.
Ткани растений
Покровные ткани (временный препарат эпидермиса листа традесканции).
Возьмите лист традесканции. Перегните через указательный палец левой руки и сделайте тонкий срез эпидермиса нижний поверхности листовой пластинки. Приготовьте временный препарат: поместите кусочек
срезанной ткани в каплю воды на предметное стекло и закройте покровным.
Рассмотрите препарат на малом увеличении, найдите участок, где
клетки эпидермиса лежат в один слой (обычно по краю среза). Найдите
устьица. На большом увеличении (× 40) можно детально рассмотреть и
зарисовать устьице и несколько клеток эпидермиса. Обозначения: покровные клетки, устьице, клеточная стенка, замыкающие клетки устьица,
устьичная щель, хлоропласты.
Основные ткани (временный препарат паренхимы черешка бегонии).
Приготовьте временный препарат паренхимы. Для этого необходимо
сделать тонкий поперечный срез черешка. Рассмотрите на малом увеличении центральную часть черешка, а затем на большом увеличении зарисуйте несколько клеток. Обозначения: клеточная стенка, цитоплазма,
включения кристаллов.
Механические ткани (временный препарат склеренхимы побега хлорофитума).
Приготовьте временный препарат: сделайте тонкий поперечный срез
побега хлорофитума. Рассмотрите срез на малом увеличении. Первый
слой клеток представлен эпидермисом. Под ним расположено 3 – 4 слоя
фотосинтезирующих клеток. Затем идут 3 – 4 слоя клеток без содержимого с выраженной (непрозрачной) клеточной стенкой - это поперечный
срез волокон склеренхимы. Рассмотрите на большом увеличении, зарисуйте несколько клеток, обозначьте клеточные стенки, полости клеток.
Проводящие ткани. Сосуды побега хлорофитума (продольный срез
проводящего пучка).
Сделайте тонкий продольный срез небольшого кусочка побега хлорофитума. Рассмотрите срез на малом увеличении. Обратите внимание на
проводящие пучки в ткани паренхимы. Рассмотрите один из пучков на
большом увеличении. Зарисуйте несколько сосудистых элементов с различными типами вторичных утолщений клеточной стенки. Обозначения:
клетки паренхимы и сосудистые элементы, вторичные утолщения.
30
4. Индивидуальное развитие организмов - онтогенез
Клеточное деление у растительных клеток (митоз)
Рассмотрите срез кончика корешка лука при малом увеличении микроскопа. Найдите участок, где расположены мелкие, почти квадратной
формы клетки. Это зона деления, рост идет за счет размножения клеток
путем митоза. Осторожно перемещая препарат на предметном столике,
отыщите клетки, находящиеся в интерфазе и на разных стадиях деления:
профазе, метафазе, анафазе и телофазе.
Зарисуйте клетки в интерфазе и на изученных вами стадиях митоза.
Обозначьте хромосомы, ядро, цитоплазму, клеточную оболочку.
Таблица 10
Сравнительная характеристика митоза и мейоза
Митоз
Интерфаза
необходима
Мейоз
1-е деление
2-е деление
только перед этим
нет
делением
Профаза
Метафаза
Анафаза
Телофаза
Количество клеток
Набор хромосом в дочерних
клетках
Таблица 11
Сравнение овогенеза и сперматогенеза
♀
♂
Орган
Временные характеристики
Стадии:
- размножение
- рост
- созревание
- формирование
Особенности размножения и развития позвоночных
Это задание можно использовать для классов с углубленным изучением биологии.
31
Таблица 12
Признаки
Рыбы
Земноводные
Пресмыкающиеся
Птицы
Млекопитающие
Место обитания
Способ размножения
Строение яйца
Место развития зародыша
Питание зародыша
Число яиц или потомства
5. Нуклеиновые кислоты
ДНК, РНК, их функции в клетке
Этот очень важный раздел рассматривается в теме «Основы цитологии». Его можно изучать как молекулярный уровень организации живого,
рассматривать в теме «Размножение», как размножение на молекулярном
уровне. При изучении генетики напомнить, что именно свойства и функции ДНК определяют наследование признаков у организмов (молекулярные основы наследственности).
Для решения задач в этом разделе необходимо изучить строение нуклеиновых кислот, знать типы азотистых, основание, образование водородных связей между основаниями в паре по принципу «комплементарности». Также необходима таблица генетического кода.
1. В одной цепи молекулы ДНК нуклеотиды расположены в такой последовательности: А Т Т Г Ц Ц Ц Г А Т А А Ц Г Ц Т А А Г Т … ... Какова последовательность нуклеотидов в другой цепи этой молекулы?
2. Участок молекулы ДНК, кодирующий часть полипептида, имеет
следующее строение: А Ц Ц А Т А Г Т Ц Ц А А Г Г А … ...
Определите последовательность аминокислот в полипептиде.
3. Участок гена содержит следующую последовательность нуклеотидов: А А А А Ц Ц А А А А Т А Ц Т Т А Т А Ц А А . Составьте модель транскрипции и трансляции информации данного участка гена.
4. Как изменится структура белка, если из кодирующего участка
ДНК - А А А Т А Ц А Т Т Т А А А Г Т Ц удалить 5-й и 13-й слева нуклеотиды?
5. Одна из цепей глюкагона имеет следующий порядок аминокислот:
треонин – серин – аспарагин – тирозин – серин – лизин - тирозин... Определите строение участка ДНК, кодирующего эту часть цепи глюкагона.
32
6. Участок гена содержит следующую последовательность нуклеотидов: Г Ц Т А Г Ц Ц Т А Ц Г Г А Т Г А А А Г Ц Ц Г А Т Т А Ц … . . .
Составьте модель транскрипции и трансляции информации данного
участка гена.
Определите:
1) Как изменится полипептид, если пятый нуклеотид будет утрачен, а
между 14-м и 15-м нуклеотидами произойдет вставка аденилового нуклеотида?
2) Как изменится последовательность аминокислот в белке, если будут заменены второй, четвертый и пятый нуклеотиды любой другой?
3) Какие изменения в ДНК могут иметь более опасные последствия:
- выпадение одного нуклеотида,
- замена одного нуклеотида,
- вставка одного нуклеотида?
7. Начальный участок цепи В инсулина представлен следующими
аминокислотами: фенилаланин – валин - аспарагиновая кислота – глутамин – гистидин – лейцин – цистеин – глицин – серин - гистидин.
Определите количественное соотношение аденин + тимин / гуанин +
цитозин в цепи ДНК, кодирующей этот участок инсулина. Для решения
задачи восстановите сначала и-РНК, а затем цепь ДНК.
6. Генетика
Использование терминов
Впишите в таблицу все новые термины, которые встречаются в этом
разделе.
Таблица 13
Термин
Определение
Моногибридное
Скрещивание организмов, отличающихся по одскрещивание
ной паре альтернативных признаков
Гетерозиготный орга- Организм, в потомстве которого обнаруживается
низм
явление расщепления
……... ...
Пример
АА х аа
Аа
Одна из основных ошибок при решении генетических задач - неумение правильно выписывать все типы гамет. С решения задач такого типа
необходимо начинать практические занятия, как по моногибридному, так
и по ди- и полигибридным скрещиваниям.
Моногибридное скрещивание
1. Выпишите типы гамет, которые образуются у особей с генотипом
АА, Аа, аа. Какой процесс лежит в основе формирования гамет?
33
2. Сколько и какие типы гамет образуют особи ААВВ, ааВВ, АаВв,
АаВвСс, АаввСсДДее?
3. У человека ген, определяющий карий цвет глаз (К), доминирует над
геном, определяющим голубые глаза (к):
ƒ Может ли у кареглазых родителей родиться голубоглазый ребенок?
ƒ Может ли у голубоглазых родителей появиться кареглазый ребенок?
ƒ Какой цвет глаз может быть у детей от брака голубоглазого мужчины и кареглазой женщины, в роду которой все были кареглазыми?
4. У фасоли черная окраска семян (D) доминирует над белой (d). Гомозиготное по черной окраске растение скрещено с белосемянным растением. Определить фенотипы и генотипы растений в F1, F2?
5. При опылении растения, выросшего из черного семени, пыльцой
белосемянного растения получили половину белых и половину черных
семян. Определить генотипы родителей и потомства.
Ди- и полигибридные скрещивания. Взаимодействие генов
1. Какие типы гамет будут у организмов АаВВ, АаВВСс, ААВвССddEEFf?
2. Определите растения по генотипу в потомстве F1 от следующих
скрещиваний:
АаВв х Аавв, ААВвСсdd x FFDdCCDd.
3. Растение гороха гетерозиготное по окраске и форме семян (семя
желтое и гладкое) скрещивалось с двойным рецессивом. Определить генотипы и фенотипы полученного потомства.
4. У гороха А - гладкое семя, а - морщинистое, В - желтое семя, в - зеленое, С - цветы красные, с - белые. Определить фенотипы потомства в
следующих скрещиваниях:
АаВвСс х ааввсс, АаВвСС х ааВВСс, ааввСС х АаввСс.
5. У человека карий цвет глаз (К) доминирует над голубым (к), а способность лучше владеть правой рукой (Р) над леворукостью (р). Кареглазая правша вышла замуж за голубоглазого левшу. У них родилось два
ребенка: один голубоглазый правша, другой - голубоглазый левша. Установить генотипы всех указанных лиц.
6. У душистого горошка пурпурная окраска цветка обусловлена комплементарным взаимодействием двух неаллельных генов А (образование
хромогена – предшественника пигмента) и В (образование фермента, переводящего хромоген в красный пигмент). При отсутствии любого из них
красный пигмент не образуется - белые цветки.
Гомозиготное по обоим доминантным генам растение скрещено с полностью рецессивным белоцветковым растением. Определить генотип и
фенотип потомства в первом и втором поколении (комплементарность).
34
7. У льна ген А определяет окрашенный венчик, а - неокрашенный,
ген В - голубой, в - розовый. Каким будет потомство в F1, F2 от скрещивания чистых линий льна с розовыми и белыми коробочками (рецессивный эпистаз)?
8. У негров на Ямайке цвет кожи контролируется двумя парами доминантных генов. Белый цвет кожи - рецессивный признак. Определите,
какой цвет кожи будет у детей от брака двух мулатов (полимерия)?
Сцепленное с полом наследование. Сцепление генов и кроссинговер
1. У дрозофилы ген, контролирующий цвет глаз, находится в Ххромосоме. Определите, какой цвет глаз будет у потомства в первом и
втором поколении от реципрокных скрещиваний красноглазых гомозиготных мух с белоглазыми (ген красной окраски доминантен).
2. У человека гемофилия (несвертываемость крови) обусловлена наличием рецессивного гена h, локализованного в Х-хромосоме (рецессивный, сцепленный с полом признак). Определите вероятность рождения
больных детей в следующих семьях:
ƒ отец болен гемофилией, мать здорова;
ƒ отец и мать здоровы, но мать - носительница гена гемофилии;
ƒ отец и мать здоровы, но брат матери - гемофилик;
ƒ отец и мать здоровы, но брат отца болен гемофилией.
3. У здоровых родителей трое детей. Один сын был болен гемофилией
и умер в 14-летнем возрасте. Другой сын и две дочери здоровы. Какова
вероятность заболевания у их детей?
4. Здоровый мужчина женится на здоровой женщине, отец которой
был гемофилик, а мать - альбинос. Какие дети могут быть от этого брака
(альбинизм контролируется аутосомным рецессивным геном)?
5. Может ли признак, сцепленный с полом, передаваться от отца к
сыну?
6. Сколько типов гамет продуцируют эти организмы
- без кроссинговера,
- после кроссинговера:
RDL
rdl
RD
rd
L
l
R
r
D
d
L
l
7. Скрещены две линии мышей: в одной из них животные имели извитую шерсть нормальной длины, а в другой - длинную прямую. В анализирующем скрещивании получилось следующее расщепление: мышат
с нормальной прямой шерстью - 27, с нормальной извитой шерстью - 99,
35
длинной прямой - 98, длинной извитой - 24. Как наследуются эти две пары признаков?
Особенности генетики человека
Человек является неудобным объектом генетики:
ƒ Основной метод генетики - гибридологический, метод направленных скрещиваний, для человека неприменим.
ƒ Большое число хромосом (2n = 46), которые сложно идентифицировать.
ƒ Невозможность экспериментального получения мутаций.
ƒ Большая продолжительность одного поколения (около 30 лет).
ƒ Малочисленность потомства не позволяет делать статистически
достоверные выводы.
ƒ Широкая вариабельность условий для развития потомства, что
приводит к широкой фенотипической изменчивости.
С учетом особенностей человека как генетического объекта разработаны методы для изучения его наследственности и изменчивости. Основные из них: генеалогический, цитогенетический, близнецовый,
популяционный. Также используются методы других наук: биохимии,
молекулярной биологии, физиологии, ботаники, зоологии, генетический
инженерии.
36
Генеалогический метод
При составлении родословных используется стандартная символика:
Лицо мужского пола
Выкидыш
Лицо женского пола
Аборт
Пол неизвестен
Мертворожденный
Бездетный брак
Брак
Гетерозиготная носительница
мутантного гена в Х-хромосоме
Родственный брак
Гетерозиготный носитель гена
Однояйцовые
близнецы
Умершие
Двуяйцовые
близнецы
Пробанд (человек, для которого составляется родослов-
Представители одного поколения в родословной обозначаются арабскими цифрами и располагаются на одном прямой. Поколения обозначаются римскими цифрами, которые ставятся слева от родословной. Братья
и сестры (сибсы) располагаются в порядке рождения слева направо.
1. Определите, доминантный или рецессивный тип наследования характерен для этого аутосомного признака, по которому составлена родословная. Определите генотипы всех членов родословной:
А
Б
37
2. Молодожены нормально владеют правой рукой. В семье женщины
было две сестры, нормально владеющие правой рукой, и три брата - левши. Мать женщины - правша, отец - левша. У отца есть сестра и брат левши и сестра и два брата - правши. Дед по линии отца - правша, бабушка - левша. У матери женщины есть два брата и сестра, все правши. Мать
мужа - правша, отец - левша. Бабушки и дедушки со стороны матери и
отца мужа нормально владеют правой рукой.
Определите вероятность рождения в этой семье детей, владеющих левой рукой.
3. Составьте родословную. Пробанд – здоровая женщина. Ее мать,
имеющая здоровых родителей, страдала наследственной формой слепоты. Отец и два брата пробанда здоровы. Муж пробанда и его родители
здоровы. Причем у матери мужа в роду никогда не было слепых. А у деда
мужа со стороны отца было аналогичное заболевание, но родители деда
были здоровы. Какова вероятность рождения слепого ребенка в семье
пробанда?
4. Составьте свою родословную по любому признаку (цвет глаз, волос, наличие веснушек и пр.).
Цитогенетический метод
1. При анемии Фанкони в 21 хромосоме человека есть нехватка. Индивид, получивший эту хромосому, заболевает лейкозом. Какова вероятность рождения здоровых детей у этого индивида?
2. Могут ли мужчина и женщина, больные синдромом Дауна, иметь
здоровое потомство, и какова вероятность его появления в случае, если
оба родителя имеют трисомию?
Популяционно-статистический метод
pA + qa = 1.
p2(AA) + 2pq(Aa) + q2(aa) = 1.
1. В популяциях Европы на 20 000 человек встречается 1 альбинос.
Определите генотипическую структуру популяции.
2. Глухонемота связана с врожденной глухотой, которая препятствует
нормальному усвоению речи и наследуется по аутосомно-рецессивному
типу. Средняя частота заболевания колеблется по разным странам. Для
европейских стран она приблизительно 2 : 10 000. Определите возможное
число гетерозиготных по глухонемоте людей в Москве (население
8 000 000 жителей).
3. В одном из районов тропической Африки частота серповидной клеточной анемии среди взрослого населения составляет 20%. Определите
частоту нормального и мутантного аллеля в обследованном районе.
38
4. В популяции беспородных собак города Владивостока было найдено 245 животных коротконогих и 24 с нормальными ногами. Коротконогость у собак - доминантный признак (А), нормальная длина ног рецессивный (а). Определите частоты аллелей и генотипов в популяции.
Наследование групп крови у человека
Имеет место явление множественного аллелизма. Ген I может находится в трех аллельных состояниях: I0, IA, IB.
Генотипы при различных группах крови
Группы крови
I
II
III
IV
Генотип
I0 I0
IA IA,
IA I0
IB IB,
IB I0
IA IB
1. Какие группы крови возможны у детей, если отец гетерозиготен по
второй, а мать - по третьей группе крови?
2. Каковы генотипы родителей, если у их сына первая, а у дочери четвертая группа крови?
3. Можно ли твердо установить генотипы родителей по гену I, если у
матери вторая группа крови, у отца - третья, а у ребенка - четвертая?
4. У человека наличие в эритроцитах белка-антигена резус-фактора
обусловлено доминантным геном R. Его аллель - r обусловливает отсутствие резусного белка.
а) Генотип мужа RrIBIB жены – rrI0IA. Какова вероятность рождения
резус-положительного ребенка четвертой группы?
б) В родильном доме перепутали двух мальчиков. Один имеет резусотрицательную кровь третьей группы, второй - резус-положительную
кровь первой группы. В одной супружеской паре муж и жена имеют резус-положительную кровь третьей группы, в другой - муж резусотрицателен с четвертой группой крови, жена резус-положительна с первой группой крови. Как вы определите, чей ребенок? В каких случаях определение наверняка было бы невозможно?
39
Приложение
Особенности биологии и культивирования Drosophila melanogaster
Дрозофила является удобным объектом для изучения в школе, хотя и
используется очень редко.
Плодовая мушка дрозофила Drosophila melanogaster является одним из
любимых и удобных объектов генетики. В экспериментах на дрозофиле в
лаборатории Т.Х. Моргана были получены основные доказательства хромосомной теории наследственности. У дрозофилы были получены сотни
мутаций, которые изменяют признаки тела, глаз, крыльев, конечностей и
т.д., изменяют плодовитость, длительность жизни, половое поведение и
др.
Для дрозофилы характерно развитие с метаморфозом. Она очень
удобна для гибридологического анализа, благодаря обилию легко учитываемых признаков, различия по которым наследуются согласно моногибридной схеме. Простота культивирования позволяет использовать ее в
качестве объекта школьного практикума по биологии.
Родиной дрозофилы является Малазийская область. В России и странах СНГ в природе дрозофила встречается в южных областях Украины,
на Северном Кавказе. Жизнь дрозофилы связана с овощами и фруктами,
которые являются субстратом для развития личинок. Благодаря перевозкам этих продуктов, дрозофила распространилась далеко на север и заняла все подходящие экологические ниши. В настоящее время дрозофила
является космополитом.
Одним из условий существования дрозофилы является наличие влаги.
Без питья взрослые насекомые не проживут и нескольких часов.
Drosophila melanogaster означает (лат.): droso - роса, phila - любить,
melanо - черный, gaster - живот.
Кариотип дрозофилы 2n = 8. Самцы и самки отличаются по качеству
хромосом: мужской пол гетерогаметный (ХY), женский пол гомогаметный (ХХ). Однако пол у дрозофил определяется не количеством Х хромосом, а зависит от соотношения половых (Х) хромосом и аутосом (А).
Культивирование дрозофилы
Для разведения дрозофилы можно использовать лабораторные линии
или взять несколько пар мух из природной популяции летом. Последние
не очень подходят для генетических анализов, но вполне подходят для
изучения жизненного цикла, строения насекомых.
Для культивирования дрозофилы используют стаканчики высотой 8 10 см и диаметром 2 – 3 см. Посуда стерилизуется кипячением или про-
40
тирается спиртом. Стаканчики с культурой закрываются стерильным ватным тампоном.
Состав среды: на 700 мл воды - 25 г манки, 25 г сахара, 8 г агара, 75 г
пекарских дрожжей. В среду можно добавить перетертый банан или
изюм. Среду варят 20 минут. Остужают и разливают по стаканчикам осторожно, чтобы не испачкать стенки, так как на подтеки мухи отложат
яйца, которые потом погибнут. Высота каши 1,5 – 2 см. На поверхность
застывшей каши наносят капельку дрожжевого молочка (раствор дрожжей на кипяченой воде) - оно необходимо для питания мух и их личинок.
Требуется следить за влажностью в стаканчике. Если становится очень
влажно (разжижается среда, появляется конденсат), нужно стенки протереть или поместить в стаканчик трубочку из фильтровальной бумаги.
Для усыпления мух используется эфир для наркоза. При переносе
спящих мух на питательную среду стаканчик положить горизонтально.
Иначе мухи крылышками прилипнут к среде и, когда проснутся, не смогут подняться и погибнут. При использовании в школе эфир не давать
детям, лучше заменять спиртом, органическими растворителями.
Школьникам давать уже усыпленных мух.
Жизненный цикл дрозофилы при 25°С равен 10 суткам. При увеличении температуры цикл сокращается. Однако при температуре 33 - 34°С
наступает стерильность самцов.
Яйца откладываются на поверхность среды и развиваются 20 часов.
Плодовитость самки - около 100 яиц. Яйцо размером 1 мм имеет две оболочки. На спинной стороне яйца имеются выросты - филаменты, направленные кпереди. Они увеличивают относительную поверхность яйца и
предотвращают его погружение в жидкий субстрат. На переднем конце
находится микропиле для выхода из яйца личинки.
Стадии личинки и куколки продолжаются каждая около 4 суток. Личинки интенсивно питаются, проедая в корме ходы и погружаясь в него.
Растут, как все членистоногие, во время линек и значительно увеличиваются в размерах - до 4 - 5 мм. У личинки последнего возраста хорошо
видны темный ротовой аппарат и пищеварительная система. Вдоль тела
по бокам проходят трахеи, открывающиеся спереди. Латеральнее от них,
в передней части тела, располагаются слюнные железы (13 – 17 клеток), в
клетках которых находятся политенные хромосомы, используемые для
цитологических наблюдений. Для окукливания личинки выползают на
стенки стаканчиков или трубочку из бумаги. На стадии куколки происходит перестройка органов дрозофилы. Все личиночные органы (кроме
нервной системы и половых желез) резорбируются и заменяются имангиальными, развивающимися из имангиальных дисков.
41
После вылупления мух обычно пересаживают на свежую среду. Продолжительность жизни одной мухи может в идеальных условиях достигать 153 дней.
Виргильность (девственность) самок после вылупления сохраняется в
течение 6 - 8 часов. Поэтому для постановки «чистых» скрещиваний необходимо использовать только виргильных (девственных) самок. Для
этого в культуре, используемой для скрещивания, после откладки яиц
убирают всех взрослых насекомых. Во время вылупления мух культуру
просматривают каждые 6 часов и самочек отсаживают в отдельный стаканчик.
Отличия самцов и самок у Drosophila melanogaster:
1. Самки имеют более крупные размеры тела, в частности брюшка, по
сравнению с самцами.
2. Конец брюшка у самок заострен. На брюшке хорошо видно чередование темных (пигментированных) и светлых (непигментированных)
участков. У самцов последние членики брюшка срастаются, поэтому конец брюшка полностью черный, имеет вид «оплавленной шелковой нити».
3. Половые органы самца пигментированы, половые органы самок
светлые.
4. У самцов на первом членике лапки передней пары конечностей находится половой гребешок. Под микроскопом он имеет вид гребешка, под
бинокуляром выглядит, как коготок.
Первые три признака хорошо различимы у взрослых мух. У недавно
вылупившихся мух однозначным отличием является только наличие у
самцов полового гребешка.
Использование дрозофилы в школьном практикуме возможно по следующим темам:
- Строение и развитие насекомых (полное превращение).
- Индивидуальное развитие организмов.
- Мутационная и модификационная изменчивость.
- Закономерности моногибридного и дигибридного наследования.
- Хромосомная теория наследственности.
- Популяционная генетика.
- Экология организмов.
Задание. Рассмотреть дрозофилу под бинокуляром. Найти отличительные особенности в строении самцов и самок, зарисовать. Рассмотреть
линии дикого типа (D-32) и мутантную линию (М-5). Мухи дикого типа
имеют красные глаза, а линии М-5 - абрикосовые.
42
Литература
1. Бинас А.В., Маш Р.Д., Никишов А.И и др. Биологический эксперимент в школе. М.: Просвещение, 1990.
2. Верзилин Н.М., Корсунская В.М. Общая методика преподавания
биологии. М.: Просвещение, 1976.
3. Гуляев Г.В. Задачник по генетике. М.: Колос, 1973.
4. Демичева И.А. Лабораторный практикум по общей биологии. Харьков: УМЦ «Школьник», 1996.
5. Короткова Л.С., Красновидова С.С. Дидактический материал по
общей биологии. М.: Просвещение, 1990.
6. Хелевин Н.В., Лобанов А.М., Колесова О.Ф. Задачник по общей и
медицинской генетике. М.: Высшая школа, 1984.
7. Шваб Д. Настольная книга для преподавателей биологии. М.: Просвещение, 1974.
8. Широких Д.П., Нога Г.С. Лабораторно-практические занятия по методике преподавания биологии. М.: Изд-во МГУ, 1981.
9. Учебники по биологии для 5 – 11 классов.
43
Оглавление
Практикум по школьному курсу экологии............................... 3
1. Уроки лабораторные и практические ................................................. 3
1.1. Уроки–демонстрации ....................................................................... 3
1.2. Уроки - лабораторные занятия......................................................... 4
2. Практикум ............................................................................................ 7
2.1. Изучаем водоемы.............................................................................. 7
2.2. Беспозвоночные животные в водоемах ........................................... 8
2.3. Растения в озерах и малых реках ..................................................... 9
2.4. Химические показатели водоемов ..................................................10
3. Изучение показателей здоровья человека .........................................12
3.1. Определение гармоничности физического развития по
антропологическим данным ..................................................................12
3.2. Изучение функционального состояния дыхательной системы.....13
3.3. Санитарно-гигиеническая оценка рабочего места.........................14
4. Урбоэкологические исследования .....................................................16
4.1. Экологические исследования пришкольных территорий .............16
4.2. Экологический паспорт класса .......................................................16
4.3. Оценка функциональных особенностей города: промышленный
центр, культурный, исторический, рекреационный и др. ....................17
5. Игровая экология ................................................................................18
Литература .................................................................................................19
Практикум по школьному курсу биологии ............................ 20
1. Свойства живых систем. Уровни организации живой материи .......20
2. Эволюционное учение ........................................................................21
3. Цитология ............................................................................................26
4. Индивидуальное развитие организмов - онтогенез...........................31
5. Нуклеиновые кислоты ДНК, РНК, их функции в клетке..................32
6. Генетика...............................................................................................33
Приложение ...............................................................................................40
Литература .................................................................................................43
44