Самостоятельная работа. Биология с основами экологии - первый семестр

БИОЛОГИЯ С ОСНОВАМИ ЭКОЛОГИИ - ПЕРВЫЙ СЕМЕСТР

<>

Самостоятельная работа

Самостоятельная работа студента посвящена освоению теоретического материала и подготовке к семинарским занятиям и экзамену.
Самостоятельная работа студентов общим объемом 40 часов в первом семестре включает контрольную работу и самостоятельную проработку теоретических вопросов курса с обязательным составлением словаря биологических терминов и созданием рисунков в рабочей тетради для самостоятельной работы.
Самостоятельная работа студентов в течение первого семестра включает следующие формы работы с примерной трудоемкостью:
1 проработка теоретических вопросов курса – 8 часов;
2 составление словаря биологических терминов, подготовка таблиц, схем и рисунков – 10 часов;
3 подготовка к практическим занятиям – 4 часа;
4 написание контрольных работ – 10 часов;
5 подготовка к сдаче экзамена – 8 часов.
Контроль самостоятельной работы осуществляется в период экзаменационной сессии, а также при сдаче домашних заданий и контрольных работ.
Студенты, не выполнившие учебную программу по самостоятельной работе, к экзамену не допускаются.
Проработку теоретических вопросов курса следует начинать с закрепления лекционного материала и изучения соответствующих тем учебной литературы, рекомендуемой в разделах сайта «Лекции» и «Практические занятия».

Словарь биологических терминов
Для лучшего усвоения изучаемого материала необходимо составление словаря биологических терминов.

Пример словарной статьи:
Антиген – любое вещество, которое, попадая в организм позвоночного животного, способно стимулировать образование нейтрализующих действие этого вещества защитных белков – антител.

Перечень обязательных рисунков и схем по биологии с основами экологии:
В рабочей тетради следует подготовить рисунки, схемы и таблицы, в соответствии с приведенным ниже перечнем:

ХИМИЯ ЖИЗНИ
1. Строение углеводов
2. Строение жиров
3. Схема нуклеотида
4. Строение ДНК
5. Строение аминокислот
6. Структуры белка

КЛЕТКИ И ТКАНИ
7. Части светового микроскопа
8. Электроннограмма эукариотической животной клетки
9. Клеточная мембрана
10. Органеллы клети (таблица)
11. Жизненный цикл клетки
12. Схема биосинтеза белка
13. Фотосинтез
14. Энергообмен (схема)
15. Строение хромосомы
16. Нуклеосомы
17. Виды эпителиев
18. Виды мышечных тканей
19. Саркомер в расслабленном и сокращенном состоянии
20. Классификация мышечных волокон (таблица)
21. Виды соединительных тканей
22. Виды нейронов
23. Синапс

ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ЖИВЫХ СИСТЕМ
24. Фазы митоза
25. Морфологичексие особенности половых клеток
26. Мейоз, его фазы
27. Сравнение митоза и мейоза (таблица)
28. Ово-и сперматогенез
29. Бластула и гаструла, зародышевые листки

ГЕНЕТИКА
30. Условные обозначения к анализу родословных, анализ собственной родословной
31. Строение гена
32. Хромосомный набор (кариотип) человека
33. Анализирующее скрещивание
34. Дигибрибное скрещивание
35. Типы мутаций

СИСТЕМАТИКА И ЭВОЛЮЦИЯ
36. Система живых организмов (схема)
37. Геохронологическая шкала (таблица)

Методические указания для написания контрольной работы.
Перед написанием контрольной работы Вам рекомендуется изучить разделы учебника, материалы лекций и практических занятий.
При написании контрольной работы следует обратить внимание на основные положения и выводы, имеющие отношения к теме. Работа должна быть логичной, аргументированной. Не допустимо механическое переписывание материалов научных статей или глав учебника, требуется самостоятельный анализ литературы, подкрепленный примерами.
Работа по подготовке контрольной работы начинается с выбора темы и подбора литературы. Выбор темы осуществляется в соответствии с первой буквой фамилии студента. За каждой буквой алфавита закреплены темы (варианты заданий), обозначенные соответствующим номером.
Объем контрольной работы должен равняться 16-20 страницам школьной тетради. Правильное оформление работы предполагает следующее:
На обложке тетради помещаются сведения об авторе контрольной работы: Ф.И.О., номер группы, домашний адрес. На первой странице тетради – номер темы, ее название и план работы. Излагаемый материал распределяется в соответствии с пунктами плана, среди которых введение, основные разделы содержательной части и заключение.
Во введении дается постановка проблемы по теме контрольной работы, а также степень изученности данного вопроса. Содержательная часть начинается с обоснования выбора, актуальности темы контрольной работы. Затем следует логичное доказательное изложение содержания темы на основе изученной литературы, разбиваемое, как правило, на несколько больших смысловых частей в соответствии с заранее намеченным планом работы.
Текст содержательной части представляет собой, прежде всего логически упорядоченную подборку отрывков, цитат из книг, статей, других публикаций с небольшим количеством собственных комментариев, разного рода связующих вставок. Соответственно необходимо обязательно постоянно указывать, из какого источника взят тот или иной фрагмент работы. Большое количество ссылок (сносок) не должно пугать студента. Чем их больше и чем они разнообразнее, тем более всесторонней и качественной предстает контрольная работа. Оформление ссылок может осуществляться по-разному. Наиболее удобным представляется вариант, когда после изложения соответствующего фрагмента текста использованной книги (статьи и т.п.) открывается скобка и в скобках указывается источник (книга, журнал и т.д., с полным библиографическим описанием). Завершается содержательная часть контрольной работы заключением. В нем даются некоторые общие выводы по теме и может быть изложено собственное мнение автора контрольной работы относительно всей темы или тех или иных ее аспектов.
В конце работы обязательно дается список использованной литературы (не менее 5 единиц) по алфавиту авторов, ставится дата выполнения работы и подпись студента.
Писать необходимо разборчиво, соблюдая интервал и оставляя поля для заметок.
Студенты, не выполнившие контрольной работы к зачету, экзамену не допускаются. Если в библиотеке вашего города нет рекомендуемой литературы, подберите соответствующую контрольной работе литературу самостоятельно. Кроме работ, подобранных к каждой теме, обязательным является использование указанных ниже изданий.
Студент должен написать контрольную работу на одну из ниже поименованных тем, выслать ее или представить лично на кафедру до начала экзаменов.

Задание 1. Живые системы
№ п/п Вариант задания Начальная буква фамилии студента
1. Биологические науки как связующее звено естественнонаучного и гуманитарного знания. Биологическая культура и жизнь современного человека. А, Б, В
2. Живое и неживое: фундаментальные свойства, уровни организации и функции живых систем. Химия и физика жизни. Живые системы в потоке вещества, энергии и информации. Г, Д, Е, Ё
3. Биология клетки. Единство и разнообразие клеточных типов. Ж, З, И
4. ДНК как основа хранения и воспроизведения информации Структура белка. Синтез РНК и белка. Генетический код. К, Л
5. Биология организма. Разделение и интеграция функций. М, Н
6. Воспроизведение и индивидуальное развитие организма. О, П
7. Многообразие биологических видов. Принципы классификации. Р, С
8. Законы генетики и биологическая эволюция Т, У, Ф
9. Разнообразие жизни на Земле Х, Ц, Ч, Ш
10. История жизни на Земле Щ, Э, Ю, Я

Задание 2. Генеалогический анализ
Получив на кафедре анкету “ГЕНЕАЛОГИЯ СПОРТСМЕНА” заполните ее в соответствии с приведенной ниже инструкцией. Анкета содержит всю необходимую информацию для ее заполнения, однако, настоящая инструкция также может оказаться полезной при сомнениях как отвечать на тот или иной вопрос.
Анкета “ГЕНЕАЛОГИЯ СПОРТСМЕНА” является ценным исследовательским инструментом, если она заполнена корректно и подробно и поможет Вам, вашему тренеру, Вашим детям и внукам узнать о Вашей семье, ее медицинской истории, факторах риска для Вас и Ваших родственников, о Ваших вероятных общих и специальных способностях, в том числе спортивных.
Предлагаемая анкета содержит ряд граф, в которых надо поместить информацию о Вас и Ваших родственниках. Если Вы не можете ответить на вопрос, обратитесь к нам за помощью. Если Вы не знаете ответа на вопрос, напишите "не знаю" и переходите к следующему вопросу. Если вопрос неудобен для Вас, напишите "отказ" и переходите к следующему вопросу.
Если Вы не желаете отмечать Ваше имя в анкете, закодируйте его и сообщите нам его код. В случае если Вы желаете, чтобы никто кроме нас не знакомился с Вашей анкетой, также сообщите нам об этом. И тогда мы сохраним строгую конфиденциальность Вашей информации.
В анкете регистрируются только Ваши прямые родственники. Например, муж вашей сестры и его семья не являются частью Вашей медицинской истории. Мы исследуем только три поколения. При необходимости исследования могут быть расширены.

Как собирать информацию и заполнять анкету?
Для получения необходимой информации подробно расспрашивайте Ваших родственников. Если некоторых родственников рядом нет, им можно написать письмо или поговорить с людьми, которые их знали. Важно собрать информацию обо всех Ваших прямых родственниках.
Сколько интересных людей может оказаться среди Ваших родственников. Положительным моментом является уже то, что Вы узнаете о них. Медицинская история семьи – только одна из причин для исследования. Эта анкета позволит соединить Вас сейчас и в будущем с Вашей родней в единое древо. Ваши дети, племянники и другие будущие родственники будут всегда благодарны за информацию, которую Вы собрали и зарегистрировали пока живы Ваши родители, дедушки, бабушки.
Столбец анкеты “Фамилия, Имя, Отчество” очень важен, так как полнота его заполнения предопределяет успешность дальнейшего сбора и анализа информации. Здесь необходимо указать только кровных (родных) родственников! Если, по каким-либо причинам Вы имеете немного или вообще не имеете живых родственников, или их воспоминания скудны, Вы можете также собрать информацию от государственных учреждений, церкви и др.
В ячейке “Национальность” следует указать национальность по отцу и матери Вас или Вашего родственника. Например: русский/украинка.
В ячейке “Дата рождения” указать число, месяц и год рождения. Например: 27.05.1956.
В ячейке “Место рождения” указать город или область. Например: Московская обл.
В ячейке “Главное место жительства” указать город или область, в которой Вы или Ваш родственник проживаете или проживали дольше всего.
В ячейке “Профессия” указать основную профессию, по которой человек трудился наибольшее время.
В ячейке “Место работы, должность” указать основное место работы и самую высокую должность, которую он занимал (в том числе для пенсионеров, перед словом “пенсионер”).
В ячейке “Занятия спортом, вид спорта” указать основные виды спорта, которыми Вы или Ваши родственники занимались длительное время, или написать “не занимался”, или – “не знаю”.
В ячейке “Спорт. стаж” указать стаж занятий основными (одним, двумя) видами спорта в годах.
В ячейке “Спорт. разряд” указать спортивный разряд по Единой всероссийской спортивной классификации (ЕВСК) и лучшее спортивное достижение на Всероссийском или международном уровне, если таковое имеется.
В ячейке “Длина тела” указать, если Вы точно знаете, рост в сантиметрах или в баллах: 1 – низкий, 2 – ниже среднего, 3 – средний, 4 – выше среднего, 5 – высокий. Для пожилых людей указывать показатели, которые они имели в зрелом возрасте.
В ячейке “Масса тела” указать, если Вы точно знаете, вес в килограммах или в баллах: 1 – низкий, 2 – ниже среднего, 3 – средний, 4 – выше среднего, 5 – высокий. Для пожилых людей указывать показатели, которые они имели в зрелом возрасте.
В ячейке “Телосложение” указать тип телосложения в баллах: 1 – вытянутый (долихоморфный, астенический); 2 – промежуточный между вытянутым и средним (долихо-мезоморфный); 3- средний (мезоморфный, нормостенический); 4 – промежуточный между средним и широким (брахи-мезоморфный); 5 – широкий (брахиморфный, гиперстенический).
В ячейке “Темперамент” выбрать три характеристики из шести по критериям сильный/слабый, подвижный/неподвижный, уравновешенный/неуравновешенный. Например: сильный, подвижный, уравновешенный.
В ячейке “Общие способности” указать способности в баллах: 1 – низкие; 2 – ниже средних; 3 – средние; 4 – выше средних; 5 – высокие.
В ячейке “Специальные способности” указать наличие каких-либо специальных способностей. Например: математические, художественные, спортивные, артистические.
В ячейке “Перенесенные заболевания” указать тяжелые острые (когда перенесены) и хронические заболевания (с какого возраста). Например: болезнь Боткина в детском возрасте, ревматизм с 18 лет. Регистрируйте столько основных болезней, сколько вы сможете узнать. Не включайте легкие болезни типа ОРЗ или гриппа, если они не были причиной смерти. В случае если места в ячейке окажется недостаточно, можно делать записи на полях анкеты с указанием стрелкой к какой ячейке данная информация относится.
В ячейке “Если умер” указать возраст, в котором умер Ваш родственник и, если известно, причину смерти.
Если Вы желаете дополнить информацию о себе или родственниках, Вы можете сделать это в строке “Примечания”. Здесь желательно указать вредные привычки, например, пристрастие к табаку, алкоголю, наркотикам.
Пожалуйста, старайтесь аккуратно заполнять анкету, чтобы было легко нам ее читать. Ваша готовность заполнить эту анкету очень важна для нас, и мы очень признательны Вам за участие в исследовании, направленном на повышение здоровья и качества жизни российских спортсменов.
Если у Вас есть какие-либо вопросы, комментарии к нашей анкете “ГЕНЕАЛОГИЯ СПОРТСМЕНА”, позвоните нам по телефону 501-14-27 или свяжитесь по электронной почте [e-mail]

Подготовка к практическим занятиям и экзаменам
При подготовке к практическим занятиям и экзаменам следует обратить особое внимание на решение задач по генетике следующих типов:

Образование гамет при моно-, ди- и полигибридном скрещивании
1. Сколько типов гамет образует особь: а) гомозиготная по доминантному гену? б) гомозиготная по рецессивному гену? гетерозиготная?
2. Сколько типов гамет и какие образует особь. а) тригетерозиготная (DdKkMm)?, б) дигомозиготная (ААBb)?, в) дигетерозиготная (АаВb)?
3. Какие и сколько гамет образует особь, имеющая генотип ААВВССDd?

Определение генотипа и фенотипа по генотипу родителей:
1. У человека карий цвет глаз (В) доминирует над голубым (B): а) гомозиготный кареглазый мужчина женился на гомозиготной голубоглазой женщине. какой цвет глаз будут иметь их дети? б) гетерозиготная кареглазая женщина вышла замуж за гетерозиготного кареглазого мужчину. Может ли ребенок от этого брака быть голубоглазым?
2. У человека ген полидактилии (шестапалости) (P) является доминантным по отношению к гену (р), детерминирующему нормальное строение кисти: а) от брака гетерозиготного шестипалого мужчины с женщиной с нормальным строением кисти родилось два ребенка: пятипалый и шестипалый. Определите генотип детей; б) гомозиготный шестипалый мужчина женился на пятипалой женщине. От этого брака родился один ребенок. Определите его генотип и фенотип.
3. Ген карих глаз доминирует над геном голубых глаз. Голубоглазый мужчина, родители которого имели карие глаза, женился на кареглазой женщине, у отца которой глаза были голубые, а у матери – карие. Какое потомство можно ожидать от этого брака?
4. Одним из наследственных заболеваний обмена вешеств является фенилкетонурия, вызванная нарушениеми превращения аминокислоты фенилаланина. В результате болезни у детей быстро развивается слабоумие. Мутантный ген рецессивен по отношению к нормальному гену. Определите степень риска появления ребенка с фенилкетонурией: а) если оба родителя гетерозиготны по этому признаку? б) если один родитель болен, а другой имеет здоровую наследственность? в) относится ли фенилкетонурия к менделирующим признакам?
Определение генотипа родителей по фенотипу детей
1. Кареглазый мужчина, отец которого имел голубые глаза, а мать – карие, женился на кареглазой женщине, родители которой различались по цвету глаз. Трое детей этих родителей имели глаза карего цвета, а один – голубого: а) определите генотип родителей; б) относится ли этот признак (цвет глаз) к менделирующим?
2. У человека полидактии (шестипалость) доминирует над геном, определяющим нормальное строение кисти: а) в семье, где мать имеет нормальное строение кисти, а отец шестипалый, один ребенок имеет шесть пальцев, а другой пятипалый. Определите генотип родителей; б) в семье, где мать шестипалая, а отец пятипалый, родился ребенок с нормальным строением кисти. Какова вероятность рождения следующего ребенка тоже без аномалий?
3. Ген полидактии (шестипалость) доминирует над геном, определяющим пятипалую конечность. В семье, где один из родителей пятипалый, а другой шестипалый, родился ребенок с нормальным строение кисти: а) можно ожидать рождения следующего ребенка также с нормальным строением кисти? б) относится ли поликардия к менделирующим признакам?
4. У человека ген наследственной глухонемоты определенного типа рецессивен по отношению к гену нормального слуха. Глухонемая женщина вышла замуж за мужчину с нормальным слухом. Их ребенок глухонемой: а) определите генотип женщины, ее мужа и ребенка; б) наследуется ли этот признак по законам Менделя.

Дигибридное скрещивание
1. У человека ген карих глаз доминирует над геном голубых глаз, а умение владеть преимущественно правой рукой над леворукостью. Обе пары генов расположены в разных хромосомах. Какими могут быть дети, если: а) родители гетерозиготны; б) отец левша, но гетерозиготен по цвету глаз, а мать голубоглазая, но гетерозиготна в отношении уметь владеть руками.
2. Полидактия (шестипалость) и близорукость передаются как доминантные аутосомные признаки. Какова вероятность рождения детей без аномалий в семье, если оба родителя страдают обоими недостатками, но являются гетерозиготными по обоим признакам?
3. У человека близорукость (М) доминирует над нормальным зрением (m), а карие глаза (В) над голубыми (b): а) единственный ребенок близоруких кареглазых родителей имеет голубые глаза и нормальное зрение. Определите генотипы всех трех чоленов этой семьи; б) голубоглазый близорукий мужчина, мать которого имела нормальное зрение, женился на кареглазой женщине с нормальным зрением. Первый ребенок от этого брака – кареглазый, близорукий, второй – голубоглазый, близорукий. Определите генотип родителей и детей.
4. У человека косолапость (Р) доминирует над нормальным строением стопы (р), а нормальный обмен углеводов (О) над сахарным диабетом (о). Женщина, имеющая нормальное строение стопы и нормальный обмен углеводов, вышла замуж за косолапого мужчину. От этого брака родилось двое детей, у одного из которых развивалась косолапость, а у другого – сахарный диабет: а) можно ли определить генотип родителей по фенотипу детей? б) какие генотипы и фенотипы детей еще возможны в данной семье?

Множественный аллелизм
1. Мать гомозиготна, имеет А(II) группу крови, отец гомозиготен, имеет В(III) группу крови. Какие группы крови возможны у их детей?
2. Ген В(III) группы крови (I В) доминирует над геном IО. Мужчина, гомозиготный по В(III) группе крови, женился на женщине с O(I) группой крови. Определите генотипы их детей.
3. У мальчика O(I) группа крови, у его сестры – АВ(IV). Определите группы крови и генотип их родителей.
4. В родильном доме перепутали двух мальчиков. Родители одного имеют O(I) и A(II) группы крови, родители другого – A(II) и AB(IV) группы крови. Анализ показал, что дети имеют O(I) и AB(IV) группы крови. Определите, кто чей сын.
5. При каких генотипах родителей можно переливать кровь от сестры к брату?
6. Женщина, гетерозиготная по А(II) группе крови, вышла замуж за мужчину с AB(IV) группой крови. Какие группы крови будут иметь их дети?

Наследование, сцепленное с полом
1. Ген Н детерминирует у человека нормальную свертываемость крови, а h – гемофилию. Женщина, гетерозиготная по гену гемофилии, вышла замуж за мужчину с нормальной свертываемостью крови: а) определите фенотип и генотип детей, которые могут родиться от такого брака; б) по какому типу происходит наследование признака?
2. Классическая гемофилия наследуется как рецессивный признак. Ген гемофилии располагается в Х-хромосоме. V-хромосома не содержит гена, контролирующего свертываемость крови. Девушка, отец которой страдает гемофилией, а мать здорова и происходит из благополучной по гемофилии семьи, выходит замуж за здорового мужчину. Определите вероятные фенотипы детей от этого брака.
3. Ген цветовой слепоты (дальтонизм) расположен в Х-хромосоме. Определите вероятность рождения детей с дальтонизмом в семье, где жена имеет нормальное зрение, но ее отец страдал цветовой слепотой. В семье мужа дальтонизма нет.
4 Женщина, страдающая дальтонизмом, вышла замуж за мужчину с нормальным зрением. Какова вероятность рождения детей с нормальным зрением и дальтонизмом?

Лабораторное занятие № 1.

СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ КЛЕТОК

Содержание занятия:

Цитоплазма. Общие органеллы: митохондрии, цитоплазматическую сеть, рибосомы, комплекс Гольджи, лизосомы, пероксисомы, микротрубочки, центриоли. Специальные органеллы: реснички, жгутики, микроворсинки, миофибриллы, нейрофибриллы, тонофибриллы. Включения: секреторные, экскреторные, трофические, пигментные, инородные. Микроскопия.

Ядро. Форма и размеры ядра. Ядерно-цитоплазматическое отношение. Структурные компоненты ядра: ядерная оболочка, кариоплазма, ядрышки. Строение интерфазного ядра. Хромосомы – главные структурные компоненты ядра. Эухроматин и гетерохроматин. Понятие о нуклеосоме. Гистоны. Перетяжка и плечи хромосом. Половой хроматин (тельце Бара). Половые хромосомы и аутосомы. Диплоидный и гаплоидный набор хромосом. "Хромосомные правила": постоянства числа хромосом (видовой признак), парности хромосом (гомологичные), индивидуальности хромосом (негомологичные), непрерывности хромосом ("каждая хромосома от хромосомы). Функции ядра. Рибосомы. Форма, строение, размеры, количество, локализация, образование. Малая и большая субъединицы. Рибосомальная РНК. Полисомы.

Генетический код. Биосинтез белка. Центральная догма молекулярной биологии. Химический состав, строение и функции ДНК и РНК (иРНК, тРНК, рРНК); строение белков как биополимеров: первичная, вторичная, третичная, четвертичная структуры; принцип кодирования наследственной информации; кодон, строение и функции; состав триплетов, кодирующих различные аминокислоты (примеры); определение гена; взаимозависимость звеньев цепочки: ген – белок – признак; универсальность кода. Решение задач с целью моделирования принципов кодирования наследственной информации.

Закономерности существования клетки во времени., Клеточный цикл, его фазы. Репликация ДНК. Характеристика клеточного цикла. Его продолжительность у одноклеточных и многоклеточных организмов; различия у клеток разных тканей многоклеточных. Зависимость клеточного цикла от условий окружающей среды. Периоды клеточного цикла. Соотношение понятий жизненный, клеточный и митотический цикл.

Митоз, его фазы. Биологическое значение митоза. Эндомитоз. Полиплоидия.

Вопросы для самоконтроля:

1. Какие структуры имеются в растительных клетках, но отсутствуют в животных клетках?

2. В каких клеточных органеллах происходит преобразование энергии?

3. Какие органеллы эукариот содержат ДНК?

4. Какие компоненты эукариотной клетки имеют рибосомы?

5. Какие функции выполняет в клетке эндоплазматическая сеть?

6. В чем отличие хромосомы бактерии от хромосомы эукариотной клетки?

7. Охарактеризуйте фазы митоза.

8. Какие органеллы принимают участие в образовании веретена деления?

9. Какой набор хромосом образуется при митотическом делении тетраплоидного ядра?

Список литературы:

1. Грин, У. Стаут, Д. Тейлор. Биология. Том 1. М., Мир, 1990

2. Лысов П.К., Никитюк Д.Б., Сапин М.Р. Анатомия (с основами спортивной морфологии): Учебник. Том 1. – М.: Медицина, 2003. – 344 с.

3. Мамонтов. Биология. М., Высшая школа, 1994.

Лабораторное занятие № 2.

Дата добавления: 2015-10-23