close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

467.Общая биология

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова
Кафедра морфологии
Общая биология
Лабораторный практикум
Рекомендовано
Научно-методическим советом университета
для студентов специальностей Биология и Экология
Ярославль 2006
1
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
УДК 575+615.9
ББК Е 047я73
О 28
Рекомендовано
Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного издания. План 2006 года
Рецензент
кафедра морфологии
Ярославского государственного университета им. П.Г. Демидова
О 28
Составители: И.М. Прохорова, М.И. Ковалева
Общая биология: лаб. практикум / сост. И.М. Прохорова,
М.И. Ковалева ; Яросл. гос. ун-т. – Ярославль : ЯрГУ, 2006. – 56 с.
Практикум подготовлен на основе программы курса общей биологии и рассчитан на 36 часов. Цель лабораторных занятий – рассмотрение наиболее сложных вопросов биологии, овладение важнейшими методами биологических исследований, изучение основных закономерностей существования живых систем.
В практикуме указаны темы занятий, прилагаются краткое содержание каждого занятия и ход выполнения работ, приводятся
вопросы для контроля знаний, дается список литературы.
Предназначен для студентов, обучающихся по специальностям
011600 Биология и 013100 Экология (дисциплина «Генетическая
токсикология», блок ДС), очной и заочной форм обучения.
Табл. 8. Ил. 4. Библиогр. 7.
УДК 575+615.9
ББК Е 047я73
© Ярославский
государственный
университет
им. П.Г. Демидова, 2006
© И.М. Прохорова,
М.И. Ковалева, 2006
2
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Список лабораторных работ
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
Тема
Клеточный уровень организации живых систем.
Строение эукариотической клетки.
Особенности строения растительной
и прокариотической клеток.
Контроль
Опрос
Контр. работа по теме
«Строение
клетки»
Тканевой уровень организации живых систем.
Ткани животного организма
Опрос
Ткани растительного организма
Опрос
Сущность жизни. Уровни организации живой материи.
Биологические мезосистемы. Организменный уровень
организации живого.
Коллоквиум 1. Сущность жизни. Уровни организации живых
систем
Строение нуклеиновых кислот. Функции наследственного материала.
Опрос
Организация генетического материала у прокариота
и эукариота.
Опрос
Размножение на клеточном уровне I. Митоз.
Опрос
Размножение на клеточном уровне II. Мейоз.
Опрос
Размножение организмов. Гаметогенез у животных.
Опрос
Споро- и гаметогенез у растений. Циклы развития растений.
Опрос
Коллоквиум 2. Хранение и передача наследственной информации
Биология индивидуального развития I.
Опрос
Биология индивидуального развития II.
Опрос
Биология индивидуального развития III. Генетические
закономерности развития.
Семинар
Коллоквиум 3. Закономерности онтогенеза
Закономерности филогенеза.
Семинар
Модификационная изменчивость.
Зачет
3
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Занятие 1
Тема. Клеточный уровень организации живых систем
Строение эукариотической клетки
Контрольные вопросы
1. Этапы развития клеточной теории. Основные положения
клеточной теории.
2. Значение клеточной теории.
3. Химический состав и физическое состояние цитоплазмы.
4. Строение клетки под электронным микроскопом.
5. Биологические мембраны и микротрубочки как структурные единицы клеточных органоидов.
6. Строение и функции мембран.
7. Ядро. Строение ядра интерфазной и делящейся клетки.
8. Строение и функции мембранных (эндоплазматическая
сеть, аппарат Гольджи, митохондрии, лизосомы, пластиды) и немембранных (ядрышко, рибосомы, клеточный центр, микротрубочки, микрофиламенты) органоидов клетки.
Работа 1. Роль химических соединений в клетке.
Заполните таблицу.
Соединение
Содержание
в клетке, %
Химическая
характеристика
Вода
Неорганические
соединения:
Соли кальция
Соли калия
Фосфаты…
Органические соединения:
Белки
Жиры
Углеводы…
….
4
Значение
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Работа 2. Общая морфология клетки (постоянный препарат,
печень аксолотля, окраска – гематоксилин-эозин, увеличение
х 40).
Рассмотрите препарат при малом увеличении микроскопа
(х10). Найдите зону с крупными многоугольными клетками.
Клетки должны быть не повреждены. Рассмотрите этот участок
на большем увеличении (х40). Зарисуйте несколько клеток, обозначьте ядро, ядрышко, цитоплазму, цитоплазматическую мембрану.
Работа 3. Животная клетка (постоянный препарат, яйцеклетка кошки, окраска – гематоксилин-эозин, увеличение х 40).
Пользуясь малым увеличением микроскопа, рассмотрите весь
препарат. Среди тканей яичника в полостях (фолликулах) находятся крупные яйцеклетки. Поставьте одну из них в центр поля
зрения, переведите микроскоп на большое увеличение (х40). Рассмотрите округлое прозрачное ядро со сгустками хроматина, яркое ядрышко, протоплазму, богатую питательным материалом –
желтком, цитоплазматическую мембрану. Зарисуйте клетку. Обозначьте на рисунке ядро, хроматин, ядерную оболочку и цитоплазму, цитоплазматическую мембрану.
Работа 4. Пигментные включения клеток (постоянный препарат, меланоциты кожи головастика, неокрашенный препарат,
увеличение х 40).
При малом увеличении найдите клетки отростчатой (звездчатой) формы, в теле которых видна коричневая зернистость. При
большом увеличении рассмотрите одну клетку, обратите внимание на коричневые зернышки (включения) пигмента меланина в
цитоплазме клеток. Ядро располагается в центре, на этом участке
зерен пигмента мало. Ядро светлое (неокрашенное). Зарисуйте
одну клетку, обозначьте цитоплазму, зерна пигмента, цитоплазматическую мембрану, ядро.
Работа 5. Реснички клеток эпителия (постоянный препарат,
мерцательный эпителий кишечника беззубки, окраска – железный гематоксилин, увеличение х 40).
5
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
При малом увеличении найдите край препарата, имеющий
вид тонкой полосы, состоящей из высоких цилиндрических клеток, окрашенных в серый цвет. Рассмотрите его под большим
увеличением. Видно, что эпителиальные клетки располагаются
на базальной мембране в один ряд. Их апикальные концы покрыты тесно расположенными тончайшими ресничками. Каждая ресничка проникает внутрь клетки, укрепляется в ее цитоплазме.
Ближе к базальному концу клеток располагаются овальные ядра с
зернистым хроматином и ядрышками. Зарисовать часть эпителия.
Обозначить: базальную мембрану, клетки, реснички, ядро, ядрышко, цитоплазму.
Занятие 2
Тема: Особенности строения растительной
и прокариотической клеток
Контрольные вопросы
1. Особенности строения клеток прокариота.
2. Строение растительной клетки.
3. Строение и функции органоидов, характерных для растительных клеток (пластиды, вакуоли).
4. Клеточная стенка, строение, значение для клетки.
Таблица 1
Характерные признаки растительных и животных клеток
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Признак
Подвижность клеток
Питание
Фотосинтез
Запасаемое вещество
Деление
Клеточный центр (центриоли)
Вакуоли
Пластиды
Оболочка
Растения
фототрофное
+ (в хлоропластах)
крахмал
перегородкой
-
Животные
+
гетеротрофное
гликоген
перешнуровкой
+
+
+
+ (с целлюлозой)
-
6
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 2
Характерные признаки прокариотических
и эукариотических клеток
6.
7.
8.
Признак
Размер клетки
Плазматическая
мембрана
Ядерная мембрана
Митохондрии
Эндоплазматическая сеть
Аппарат Гольджи
Рибосомы
Клеточная стенка
9.
Капсула
1.
2.
3.
4.
5.
10. Вакуоли
11. Лизосомы
12. Генетический материал
13. Фотосинтетический аппарат
14. Жгутики
15. Фиксация азота
16. Деление клетки
Прокариоты
0,5-5 мкм
+
Эукариоты
Обычно до 40 км
+
-
+
+
+
+ (мелкие, до 70 S)
Да, состоит из аминокислот
и полисахаридов
и мурамовой кислоты
Если имеется, то состоит из мукополисахаридов
Одиночная кольцевая
ДНК,
чистая ДНК
+
+ (80 S и крупнее)
+ (основной компонент
у растений – целлюлоза,
у грибов – хитин)
Хлоропластов нет. Фотосинтез на мембранах,
не имеющих специфической упаковки
Простые, микротрубочки отсутствуют,
Ш 20 нм. Находятся
вне клетки
+ (у некоторых видов)
Простое
7
+ (у растений)
+
Несколько линейных
хромосом, состоят из
ДНК и белка.
Внутри ядра находится
ядрышко
Фотосинтез происходит
у растений в хлоропластах, содержащих специальные мембраны, которые уложены в граны
Сложные, структура микротрубочек 9 пар+2,
Ш 200 нм. Окружены
плазматической
мембраной
Митозом, с образованием
веретена деления
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Работа 1. Изучить и зарисовать схему строения прокариотической клетки (с таблицы).
Работа 2. Живая растительная клетка (временный препарат
кожицы лука, окраски – метиленовая синь, увеличение х 40).
Выделите тонкую пленочку с внутренней поверхности луковой чешуи, используя препаровальные иглы. Поместите ее на
предметное стекло в каплю воды, расправьте ее. Сверху нанесите
две капли метиленовой сини, накройте покровным стеклом: для
этого возьмите осторожно покровное стекло и прикоснитесь его
ребром к краю капли воды так, чтобы вода растеклась по ребру.
Затем медленно опустите покровное стекло (следите, чтобы не
образовывались пузырьки воздуха). Рассмотрите весь препарат.
Обратите внимание на наличие артефактов. Рассмотрите клетки
на большом увеличении (х40). Зарисуйте. Обозначьте целлюлозную оболочку, цитоплазматическую мембрану, цитоплазму, вакуоли, ядро, ядрышки.
Работа 3. Движение хлоропластов (временный препарат
листа элодеи, неокрашенный, увеличение х 40).
Приготовьте временный микропрепарат. Для этого поместите
пинцетом лист водного растения элодеи в каплю воды. Накройте
покровным стеклом. Следите за тем, чтобы не образовались пузырьки воздуха. Излишек воды можно убрать фильтровальной
бумагой. Рассмотрите препарат на небольшом увеличении. Найдите вытянутые клетки, расположенные в средней жилке у основания листа. Рассмотрите клетки на большем увеличении (х40).
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. Зарисуйте несколько клеток, обозначьте клеточную стенку, цитоплазму, хлоропласты, отметьте стрелкой направление их движения.
8
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Занятие 3
Тема: Тканевой уровень организации живых систем
Ткани животного организма
Контрольные вопросы
1. Ткань. Определение ткани.
2. Типы тканей животного организма.
3. Эпителиальная ткань. Особенности строения. Типы эпителиальных тканей.
4. Соединительная ткань. Принципы строения. Классификация.
5. Особенности строения мышечной ткани. Типы.
6. Нервная ткань. Нейрон, строение, типы.
Работа 1. Однослойный низкий призматический эпителий
почечных канальцев (окраска – гематоксилин-эозин, увеличение
х 40).
При малом увеличении рассмотрите препарат, найдите участок, где хорошо видно просветы почечных канальцев. Рассмотрите однослойный эпителий канальцев.
При большом увеличении рассмотрите кубические клетки,
лежащие в один слой на базальной мембране. Апикальная часть
клетки направлена в полость канальца. По центру в клетке расположено большое круглое ядро. Зарисуйте один из срезов почечных канальцев. Обозначьте: мозговое вещество почки, базальную
мембрану, клетки эпителия, цитоплазму, ядро, просвет канальца.
Работа 2. Переходный эпителий (стенки мочевого пузыря)
(окраска – гематоксилин-эозин, увеличение х 40).
При малом увеличении убедитесь, что эпителий выстилает
внутреннюю поверхность стенки мочевого пузыря. Выберите
участок, где эпителий расправлен, лежит ровно.
При большом увеличении рассмотрите базальный слой эпителия, обратив внимание на форму, размеры и взаиморасположение составляющих его клеток, и поверхностный слой с крупными
покровными клетками грушевидной формы. Зарисуйте и обо9
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
значьте базальный слой клеток, покровные (кроющие) клетки, базальную мембрану.
Работа 3. Многослойный плоский ороговевающий эпителий
кожи пальца (окраска – гематоксилин-эозин, увеличение х 10).
При малом увеличении видно, что эпителий граничит с соединительной тканью, граница эта неровная. Хорошо видны три
слоя эпителия:
1 – ростковый – несколько слоев, различающихся по строению клеток,
2 – блестящий – тонкий, кажущийся гомогенным слой, клетки неразличимы.
3 – роговой – поверхностный, наиболее толстый слой, состоит из мертвых ороговевших клеток в виде плоских чешуек.
При малом увеличении наметьте план рисунка, соблюдая соотношение толщины слоев. На большом увеличении рассмотрите
клетки и зарисуйте. Обозначьте соединительную ткань, базальную мембрану, слои клеток, цитоплазму и ядро любой клетки.
Работа 4. Гиалиновый хрящ (срез ребра кролика) (окраска –
гематоксилин-эозин, увеличение х 40).
При малом увеличении найдите ткань хряща. Рассмотрите
его строение, обратите внимание на изменение формы, положения и количества клеток в направлении от поверхности в глубину
хряща, а также на оттенки окраски межклеточного пространства.
Найдите надхрящницу, рассмотрите.
При большом увеличении изучите и зарисуйте несколько клеток хряща (хондроциты), расположенных группами. Обозначьте
ядро, цитоплазму, лакуну (полость, в которой расположена клетка), основное вещество хряща (межклеточное вещество).
Работа 5. Кость в поперечном разрезе (берцовая кость человека) (окраска – тионин-пикриновая кислота, увеличение х 10).
Рассмотрите препарат: хорошо видны срезы остеонов и располагающиеся между ними вставочные пластинки. Изучите
10
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
строение остеона: обратите внимание на канал, в котором проходит сосуд. Вокруг канала концентрически располагаются костные
пластинки. Между ними видны костные полости, в которых расположены остеоциты (костные клетки). От них перпендикулярно
костным пластинкам отходят тонкие ветвящиеся костные канальцы, обеспечивающие обмен веществ клеток кости. Зарисуйте
участок костной ткани и обозначьте: остеон, канал остеона с сосудом, костные пластинки, костные полости и костные канальцы.
Работа 6. Поперечно-полосатая мышечная ткань (срез языка)
(окраска – железный гематоксилин, увеличение х 40).
При малом увеличении найдите продольные и поперечные
срезы мышечных волокон. При большом увеличении изучите
строение волокон, обратите внимание на наличие поперечной исчерченности. Мышечные волокна содержат большое количество
ядер, они расположены по периферии волокна. Каждое волокно
окружено прослойками рыхлой соединительной ткани с сосудами. Зарисуйте продольный разрез волокна, обозначьте: мышечные волокна, ядра, сарколемму, саркоплазму, поперечную исчерченность.
Работа 7. Нейроциты (окраска – серебрение по Кахалю, увеличение х 10).
На препарате невооруженным глазом видно в центре в форме
бабочки темную зону – серое вещество мозга. В сером веществе
при малом увеличении хорошо видны крупные звездчатые или
угловатые клетки с отростками, хорошо окрашенные в бурый или
темно-серый цвет. Это нейроциты (нейроны). При большом увеличении рассмотрите светлое ядро, ядрышко, нейрофибриллы
(перекрещивающиеся волокна) в цитоплазме. Зарисуйте одну
клетку и обозначьте цитоплазматическую мембрану, цитоплазму,
ядро, ядрышко, нейрофибриллы, клеточные отростки.
11
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Занятие 4
Тема: Ткани растительного организма
Контрольные вопросы
1. Типы тканей растительного организма.
2. Образовательные ткани. Строение. Типы меристем.
3. Основные ткани. Особенности строения. Функции паренхимы.
4. Покровные ткани. Эпидермис, перидерма, корка. Их значение для растения.
5. Механические ткани. Колленхима, склеренхима, скререиды. Строение и значение.
6. Проводящие ткани. Ксилема, строение и функции. Флоэма,
строение и функции.
Работа 1. Покровные ткани (временный препарат эпидермиса листа традесканции, неокрашенный, увеличение х 40).
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 (х 40) зарисуйте устьице и несколько клеток эпидермиса. Обозначьте покровные клетки, устьице, клеточную стенку, замыкающие клетки
устьица, устьичную щель, хлороплаты.
Работа 2. Основные ткани (временный препарат паренхимы
черешка бегонии, неокрашенный, увеличение х 40).
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, обозначьте
клеточную стенку, цитоплазму, включения кристаллов.
12
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Работа 3. Механические ткани (временный препарат склеренхимы побега хлорофитума, неокрашенный, увеличение х 40).
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.
Работа 4. Проводящие ткани. Сосуды побега хлорофитума.
(продольный срез проводящего пучка, временный препарат, неокрашенный, увеличение х 40).
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. Обозначьте клетки паренхимы и
сосудистые элементы, тип утолщения.
Занятие 5
Тема: Сущность жизни. Уровни организации живой материи.
Биологические мезосистемы.
Организменный уровень организации живого
Контрольные вопросы
1. Формы существования материи.
2. Определения жизни, их несовершенство.
3. Основные свойства живой материи.
4. Уровни структурной организации живой материи. Целостность и дискретность живой материи на каждом уровне.
5. Элементарная единица и элементарное явление для каждого
уровня. Науки, изучающие уровни.
6. Основные функциональные группы систем органов.
13
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Работа 1. Свойства живых систем.
Заполните таблицу.
Признаки и свойства
живых систем
1
Единство хим. состава
Характеристика
Примеры
Клетка растений, виБиогенные элементы C, N,
русы, клетки животO, H, P
ных
2
Дискретность
Целостность,
3
иерархичность
Открытые системы
4
(энергозависимость)
5 Обмен веществ
6 Гомеостаз
7 Раздражимость
8 Самовоспроизведение
9 Наследственность
10 Изменчивость
11 Рост и развитие
Работа 2. Уровни организации живых систем
Заполните таблицу.
1
Уровень органи- Элементарная
зации
единица,
элементарное явление
Ген
Редупликация
Молекулярный
гена
2
Клеточный
3
Тканевой
Системный
(органный)
Организменный
Популяционновидовой
Биоценотический
Биосферный
4
5
6
7
8
Биосистемы, их Биологические явосновные типы
ления (примеры)
Генетические
системы, гены:
структурные, регуляторные
Клетка
Клеточные сисРеакции клеточ- темы:
ного обмена
эу-, прокариоты
14
Репликация, транскрипция, трансляция
Сборка и самосборка
структур,
митоз, клеточный
метаболизм
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Работа 3. Черты организменного и органного уровня организации (на примере лягушки).
I. Изучите лягушку как целый организм (на организменном
уровне). Возьмите усыпленное животное в руки, тщательно отмойте проточной водой слизь и рассмотрите внешнее строение
лягушки.
Отметьте:
1) влажную и тонкую кожу, ее окраску (как связаны окраска
и особенности кожи с образом жизни животного?);
2) глаза, снабженные неподвижными веками и мигательной
перепонкой;
3) ноздри, прикрытые кожными клапанами (ноздри открываются в ротовую полость специальными отверстиями – хоанами);
4) барабанную перепонку (она расположена книзу и несколько сзади от глаз), закрывающую среднее ухо;
5) рот в виде поперечной щели, ограниченной кожными
складками – губами;
6) ротовую полость (для изучения ротовой полости раскройте
лягушке рот), на верхней челюсти прощупайте мелкие зубы, отметьте гортань (щель, ведущую в пищевод);
7) язык, прикрепленный своим передним концом к нижней
челюсти (для чего нужен язык?).
II. Изучив внешнее строение животного, вскройте лягушку и
рассмотрите топографию внутренних органов.
Вскрытие: Поместите лягушку в ванночку брюшком кверху
и приколите ко дну булавками (булавки втыкать в растянутые
лапки и край челюсти). Приподняв пинцетом кожу в нижней части живота, сделайте поперечный надрез. Затем, вставив лезвие
ножниц в этот разрез, проведите его по средней линии до угла
нижней челюсти. Сделайте два поперечных разреза на уровне передних и задних конечностей. Отверните кожные лоскуты, подрезая незначительные спайки, связывающие кожу с подлежащими мышцами. Кожа легко отслаивается, так как под ней находятся лимфатические полости. Далее вскройте мышечный слой теми
же разрезами, что и кожу. Продольный разрез мышц проведите
15
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
не строго по средней линии, а несколько сбоку: этим предотвращается повреждение лежащей по средней линии брюшной вены.
Производя разрез, следует вставлять в полость тела тупую ветвь
ножниц, чтобы не повредить внутренностей. Мышечные лоскуты
отверните, подобно кожным, и прикрепите булавками ко дну
ванночки.
Рассмотрите взаиморасположение внутренних органов. Найдите:
1. Сердце (красный конусовидный орган, расположенный в
переднем отделе полости тела); оно заключено в тонкостенную
оболочку – перикардиальную (околосердечную) сумку. Сердце
лягушки трехкамерное. Желудочек (мускулистая конусообразная
часть) поперечной бороздой отделен от более тонкостенных правого и левого предсердий.
2. Печень – наиболее массивный орган бурого цвета, состоит
из трех долей, расположен в правой верхней части брюшной полости.
3. Легкие – губчатые мешки, расположенные по обе стороны
от сердца.
4. Желудок, выходящий с левой стороны из-под лопасти печени.
5. Кишечник, отходящий от желудка и делающий несколько
петель. Он прикреплен к стенке брюшной полости при помощи
брыжейки.
6. Селезенка – округлый, плотный кровенаполненный орган,
расположен в центре брюшной полости в петлях кишечника.
7. Мочевой пузырь – небольшой тонкостенный орган, расположен в заднем конце брюшной полости.
8. Половые железы. Яичники самки – темные, наполненные
яйцами. Семенники самца – овальные тела желтоватого цвета.
III. Изучив топографию внутренних органов, рассмотрите
органы, составляющие пищеварительную и мочеполовую системы.
Для этого перережьте пищеварительный тракт перед глоткой
и перед впадением его в клоаку. Подрезая брыжейку, выньте все
органы и расправьте их в ванночке. Рассмотрите пищевод, желу16
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
док, двенадцатиперстную кишку, в петле которой лежит поджелудочная железа (желтоватая рыхлая дольчатая масса, расположенная на брыжейке между желудком и петлей двенадцатиперстной
кишки), тонкую и прямую кишку. Между долями печени расположен желчный пузырь – небольшой округлый темный орган.
После удаления органов пищеварительной системы в полости
тела остаются органы мочеполовой системы. Мочеполовая система самца представлена следующими органами:
1. Семенники (величина зависит от времени года).
2. Почки – продольные темно-красные тела, лежащие под семенниками по обе стороны позвоночника.
3. Семяпроводы тянутся от семенников к внутренней стороне
почек.
4. Мочеточники идут по наружной стороне почек.
5. Мочевой пузырь – тонкий мышечный орган в нижней части брюшной полости, открывается в клоаку.
6. Жировые тела – ярко-желтые лопастные образования. Они
являются местом скопления запасных питательных веществ.
7. Надпочечники – продольная желтая полоса на брюшной
стороне почки. Они относятся к железам внутренней секреции.
Мочеполовую систему самки составляют следующие органы:
1. Яичники.
2. Яйцеводы – сильно извитые беловатые трубки, отверстия
которых свободно открываются в брюшной полости на уровне
легких.
3. Матка – нижний расширенный конец яйцевода.
4. Жировые тела.
5. Мочевые органы – те же, что и у самца.
На основании изучения внутреннего и внешнего строения лягушки заполните следующую таблицу:
Система органов
Органы, входящие
в систему
17
Функциональная группа,
к которой относится система
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Занятие 6
Коллоквиум 1: Сущность жизни.
Уровни организации живых систем
Занятие 7
Тема: Строение нуклеиновых кислот.
Функции наследственного материала
Контрольные вопросы
1. Строение нуклеотидов.
2. Химический состав нуклеиновых кислот.
2. Структура ДНК по Дж. Уотсону и Ф. Крику.
3. Другие структуры ДНК.
4. Строение РНК.
5. Типы РНК. Вторичная структура т-РНК.
6. Отличие ДНК и РНК.
7. Функции ДНК.
8. Хранение генетической информации. Особенности генетического кода.
9. Воспроизведение наследственной информации. Репликация ДНК.
10. Этапы реализации наследственной информации. Трансляция и транскрипция.
11. Структура белка.
12. Регуляция работы ДНК.
Работа 1. Кариотип человека (постоянный препарат, лейкоциты периферической крови, окраска по Романовскому-Гимза,
увеличение х 100).
Рассмотрите демонстрационный препарат хромосом в лейкоцитах человека. Запишите формулу кариотипа мужчины и женщины.
Работа 2. Решите задачи.
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 ...
18
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2. Какова последовательность нуклеотидов в другой цепи
этой молекулы?
3. Согласно указаниям наследственной информации клетка
синтезирует белок, в начале которого соединены аминокислоты в
такой последовательности : лейцин – гистидин – аспарагин – валин – лейцин – триптофан – валин – аргинин – аргинин – пролин
– треонин- серин – тирозин – лизин – валин ...
Определите и-РНК, управляющую синтезом указанного полипептида.
4. Вирус ФХ-174, паразитирующий в кишечной палочке,
имеет одноцепочечную ДНК (плюс-цепь). После заражения бактериальной клетки на плюс-цепи достраивается комплементарная
минус-цепь, которая становится матричной, или смысловой, и
вирусная ДНК приобретает двуцепочечное строение.
Таблица 3
Генетический код
Первое основание
(5´ - конец)
У (А)
Ц (Г)
А(Т)
Г(Ц)
Второе основание
У (А)
Фен
Фен
Лей
Лей
Лей
Лей
Лей
Лей
Иле
Иле
Иле
Мет
Вал
Вал
Вал
Вал
Ц (Г)
Сер
Сер
Сер
Сер
Про
Про
Про
Про
Тре
Тре
Тре
Тре
Ала
Ала
Ала
Ала
А (Т)
Тир
Тир
Гис
Гис
Глн
Глн
Асн
Асн
Лиз
Лиз
Асп
Асп
Глу
Глу
19
Г (Ц)
Цис
Цис
Три
Арг
Арг
Арг
Арг
Сер
Сер
Арг
Арг
Глн
Глн
Гли
Гли
Третье основание
(3´ - конец)
У (А)
Ц (Г)
А (Т)
Г (Ц)
У (А)
Ц (Г)
А (Т)
Г (Ц)
У (А)
Ц (Г)
А (Т)
Г (Ц)
У (А)
Ц (Г)
А (Т)
Г (Ц)
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Напишите, какой будет последовательность нуклеотидов в
минус-цепи, образующейся при заражении бактерии вирусом, в
ДНК которого следующая последовательность азотистых оснований:
- А А Г Т А Т Ц Ц Г Т Ц Ц Ц Г А Т Т Г ...
- Ц Г Г Ц А А А Ц Г Т Т Т Г Ц Г Ц Ц Г ...
Составьте модель транскрипции и трансляции информации
данного участка гена.
5. Участок гена содержит следующую последовательность
нуклеотидов: Г Ц Т А Г Ц Ц Т А Ц Г Г А Т Т А А А Г Ц Ц Г А Т
Т А Ц ...
Определите:
а) каким будет нуклеотидный состав и-РНК, считанной с этого участка, и какая полипептидная цепь будет строиться по ее
указаниям?
б) как изменится полипептид, если пятый нуклеотид будет
утрачен молекулой ДНК, а между 14 и 15-м нуклеотидами произойдет вставка аденилового нуклеотида?
в) как изменится последовательность аминокислот в белке,
если будут изменены в молекуле ДНК второй, четвертый и пятый
нуклеотиды на любой некомплементарный нуклеотид?
г) какие изменения в ДНК опасны с точки зрения влияния на
наследственность:
– выпадение одного нуклеотида,
– замена одного нуклеотида,
– вставка одного нуклеотида?
Домашнее задание: решите задачи № 9, 10, 14, 16 из книги:
Хелевин Н.В., Лобанов А.М., Колесова О.Ф. Задачник по общей и
медицинской генетике. М., 1984.
20
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Занятие 8
Тема: Организация генетического материала
у прокариота и эукариота
Контрольные вопросы
1. Организация генетического материала у вирусов.
2. Особенности структуры и функционирования вирусов.
Происхождение вирусов.
3. Механизмы развития вирусной инфекции. ОРВИ, СПИД,
рак.
4. Антивирусная защита клеток.
5. Организация генетического материала у бактерий и синезеленых водорослей.
6. Отличие эу- и прокариотических генов.
7. Уровни компактизации ДНК у эукариота.
8. Морфология хромосом.
9. Кариотип. Правило парности и индивидуальности хромосом.
Работа 1. Кариотипы различных организмов
Рассмотрите кариотипы при увеличении 12,5х15х100 человека, лягушки, кролика, дрозофилы, лука, скерды, пшеницы, гороха.
Занятие 9
Тема: Размножение на клеточном уровне I. Митоз
Контрольные вопросы
1. Жизненный цикл клетки. Периоды интерфазы, их характеристика.
2. Митоз. Морфологическая и генетическая характеристика
фаз.
3. Биологическое значение митоза.
4. Процессы, которые обеспечиваются митозом.
5. Отличие митоза в животной и растительной клетках.
21
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Жизненный цикл клетки (митотический цикл) – это период
существования клетки от момента её образования путем деления
материнской до собственного деления или смерти.
G0
G2
оз
ит
2n4c
G1
2n2c
М
2n4c
S
Рис. 1. Клеточный (митотический цикл)
Таким образом, митотический цикл совпадает со всем периодом существования клетки, то есть с её жизненным циклом. В
митотическом цикле выделяют 4 периода: собственно митоз, пресинтетический период, синтетический и постсинтетический. Три
последних периода приходятся на интерфазу. Митотической цикл
может быть изображен в виде круга, на котором пропорционально продолжительности отмечены его периоды от одного митоза
до другого (рис. 1).
Интерфазой называют стадию покоящегося ядра, однако это
наиболее активная фаза с точки зрения биохимических процессов. В интерфазной клетке хорошо видно ядро. Оно имеет гомогенную мелкозернистую структуру с нанесенным рисунком хроматина, хорошо видны ядрышки. В пресинтетический период
(G1) в клетке завершается формирование ядрышка, начавшееся
ещё в телофазе. В цитоплазме интенсифицируется синтез белка.
Это способствует росту массы клетки. Если дочерняя клетка будет вступать в митоз, синтезы в цитоплазме принимают направленный характер: образуются химические предшественники
ДНК, ферменты, катализирующие редупликацию ДНК. Таким
образом осуществляются процессы подготовки следующего периода интерфазы – синтетического.
Этот период наиболее длительный (от 10 часов до нескольких суток). Генетическая характеристика клеток в этот период
2n2c.
В синтетический период (S) проходит редупликация ДНК.
Наряду с ДНК интенсивно образуется РНК и белок, а количесво
22
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
гистонов строго удваивается. Продолжительность его 6 – 10 часов. Генетическая характеристика 2n4c. Хромосомы удваиваются,
то есть в каждой хромосоме теперь 2 молекулы ДНК, упакованные в две хроматиды (рис. 2).
В постсинтетический период (G2) заканчивается подготовка
клетки к делению. Этот период характеризуется интенсивным
синтезом РНК и особенно белка. Завершается удвоение массы
цитоплазмы по сравнению с началом интерфазы. Часть образуемых белков (тубулинов) используется в дальнейшем для построения микротрубочек веретена деления. Идет накопление
энергии, поскольку митоз требует значительных затрат энергии.
Генетическая характеристика клеток в этот период 2n4c.
Интерфаза от G1 и до конца S периода называется ранней интерфазой. Её генетическая характеристика 2n2c. Хромосома в
этот период содержит одну молекулу ДНК. От конца S периода и
до митоза – поздняя интерфаза. Каждая хромосома содержит по
две молекулы ДНК, упакованные в две хроматиды. Генетическая
характеристика этого периода клеточного цикла 2n4c.
Далее клетка вступает в митоз. Количество митозов, которое
может пройти клетка, генетически детерминировано. Использовав определенное количество митозов, клетка может перейти в
особую фазу митотического цикла – G0, или дифференцированное состояние. В клетке могут идти активные метаболические
процессы, но в митоз она не вступает. Разные клетки в разное
время вступают в G0. Например, нервные клетки рано перестают
делиться, клетки кожного эпителия длительное время сохраняют
способность к делению.
G1
S
G2
Дочерние
клетки
Рис. 2. Морфология хромосом в течение клеточного цикла
Митоз. Картины различных фаз митоза в настоящее время
хорошо изучены.
Профаза. Начало митоза связано с заметным увеличением
размеров ядра и появлением в нем хромосомных нитей. Это обусловлено спирализацией и дегидратацией хромосом. За счет мно23
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
гопорядковой спирализации хромосомы и становятся видимыми
в световой микроскоп. Для профазы характерно специфическое
поведение клеточного центра. Центриоли удваиваются еще в интерфазу. В профазу удвоенные центриоли начинают отходить
друг от друга к противоположным полюсам клетки. Между ними
натягиваются полимеризованные белковые нити – образуется
ахроматиновое веретено деления. В конце профазы видно, что
хромосомы представляют собой двойные нити. В конце профазы
происходит разрушение ядерной оболочки и исчезновение ядрышек. Генетическая характеристика клетки на стадии профазы
2n4c.
Метафаза. В период метафазы полностью сформировано веретено деления, хромосомы располагаются в экваториальной
плоскости, прикрепляясь центромерами к нитям веретена деления. Плечи же хромосом располагаются перпендикулярно к веретену деления. Спирализация хромосом достигает в это время
максимума, размер их может быть в 25 раз меньше, чем в ранней
профазе. Благодаря отчетливой морфологии хромосом именно в
метафазу проводят кариотипирование. Генетическая характеристика клетки на стадии метафазы 2n4c.
Анафаза. Стадия метафазы заканчивается делением центромера, который объединял до этого хроматиды. Этот процесс означает начало анафазы. Центромеры расходятся, и хроматиды
отделяются друг от друга. Деление происходит одновременно во
всех хромосомах. С этого момента сестринские хроматиды называются сестринскими хромосомами. Сестринские хромосомы начинают расходиться к полюсам клетки. Таким образом, количество хромосом в клетке увеличилось в два раза. Генетическая характеристика клетки 4n4n. К каждому полюсу направляется 2n2c
генетического материала.
Телофаза. Хромосомы располагаются у полюсов клетки. Начинается процесс реконструкции ядра. Хромосомы деспирализуюся, в области ядрышковых организаторов образуются новые
ядрышки. Идет образование клеточной перегородки и образование двух дочерних клеток. Получившиеся дочерние клетки генетически идентичны друг другу и материнской клетке. Генетическая характеристика каждой клетки 2n2c.
24
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Работа 1. Митоз в растительной клетке (постоянный препарат, срез кончика корешка лука, окраска – железный гематоксилин, увеличение х 40).
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 хроматин, хромосомы, ядро, ядрышки, ядерный сок, цитоплазму, клеточную оболочку. Запишите генетическую характеристику и число хромосом для каждой стадии (для
лука 2n = 16).
Работа 2. Митоз в животной клетке (дробление яйцеклетки
лошадиной аскариды, постоянный препарат, окраска – железный
гематоксилин, увеличение х 40).
На малом увеличении микроскопа рассмотрите поперечный
срез матки аскариды. Яйцеклетки окружены толстой гомогенной
оболочкой оплодотворения. Она обычно отделена светлой полосой от делящейся зиготы. Первым этапом дробления является образование двух бластомеров (стадия двух бластомеров). Поставьте такую клетку в центр поля зрения и рассмотрите при увеличении объектива х 40.
Митотический аппарат клетки на стадии метафазы образован
центриолями и идущими от них ахроматиновыми нитями веретена
деления. По экватору клетки расположены хромосомы, состоящие
из двух хроматид. От центриолей к периферии отходят короткие
тонкие нити, образующие “лучистое сияние” – центросферу.
Зарисуйте яйцеклетку, обозначив хромосомы, центриоли, центросферу, ахроматиновое веретено, оболочку оплодотворения.
Работа 3. Определение митотоксической активности тканей.
Показателем уровня митотической активности тканей является митотический индекс (МI, %). Митотический индекс пока25
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
зывает соотношение числа клеток, находящихся в митозе, к общему числу проанализированных клеток, исследованных на препарате изучаемой ткани. Индекс может говорить о нормальном
протекании митоза, об угнетении процесса деления клеток или,
напротив, усилении митотической активности тканей. Определяется МI, % по формуле:
МI ,% =
(П + М + А + Т )
× 100 ,
N
где (П+М+А+Т) – сумма клеток, находящихся на стадии профазы, метафазы, анафазы и телофазы соответственно.
Для определения относительной длительности отдельных фаз
митоза рассчитывают фазные индексы.
Определяют относительные длительности фаз митоза по следующей формуле:
ПИ ,% =
П
× 100 ,
П + М + А+Т
МИ ,% =
М
× 100 ,
П + М + А+Т
где П, М – количество клеток , находящихся на стадии профазы,
метафазы и т.д.
Существует прямая связь между количеством клеток на каждой стадии митоза и продолжительностью этих фаз. Время прохождения митоза клетками меристемы лука известно и составляет 720 минут. Таким образом, время прохождения фазы митоза
будет равно:
F
Ft = × 720 ,
N
где Ft – время прохождения определенной фазы митоза;
F – количество клеток, находящихся в данной фазе митоза;
N – общее количество проанализированных клеток.
В табл. 4 и 5 приведены данные по митотической активности
клеток цыпленка.
26
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 4
Нормальные клетки цыпленка
Стадия
митоза
Интерфаза
Профаза
Метафаза
Анафаза
Телофаза
Сумма
Общее количество
клеток
440
40
8
2
10
500
Продолжительность
стадии, мин.
Продолжительность цикла – 625 мин.
Таблица 5
Раковые клетки цыпленка
Стадия
митоза
Интерфаза
Профаза
Метафаза
Анафаза
Телофаза
Сумма
Общее количество
клеток
424
50
12
3
11
500
Продолжительность стадии, мин
Продолжительность цикла – 448 мин.
Выявите различия между временем митоза в нормальных и
раковых клетках цыпленка:
1) рассчитайте митотический индекс для нормальных и раковых клеток. Данные занесите в таблицы;
2) рассчитайте фазные индексы;
3) рассчитайте продолжительность каждой стадии митоза при
нормальном и патологическом делении клеток.
4) Сравните ход митоза в нормальных и раковых клетках.
5) Сделайте вывод.
27
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Занятие 10
Тема: Размножение на клеточном уровне II. Мейоз
Контрольные вопросы
1. Мейоз. Фазы мейоза и их морфологическая и генетическая
характеристика.
2. Процессы, обеспечивающие разнообразие наследственной
информации при половом размножении.
3. Преимущества, которые дает половое размножение для
популяции.
4. Отличие митоза от мейоза.
Работа 1. Сравнительная характеристика митоза и мейоза
Заполните таблицу.
Митоз
Интерфаза
необходима
Мейоз
1-е деление
только перед этим
делением
2-е деление
нет
Профаза
Метафаза
Анафаза
Телофаза
Количество клеток
Набор
хромосом
в дочерних клетках
Занятие 11
Тема: Размножение организмов. Гаметогенез у животных
Контрольные вопросы
1. Типы размножения организмов, преимущества каждого
типа.
2. Гаметогенез у животных, стадии. Отличие овогенеза от
сперматогенеза.
Работа 1. Мейоз в яйцеклетках лошадиной аскариды (постоянный препарат, окраска – железный гематоксилин, увеличение
х 40).
28
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рассмотрите при малом увеличении микроскопа поперечный
срез матки аскариды. Полость матки заполнена яйцеклетками,
находящимися на разных стадиях развития в период созревания
(ооцитами первого и второго порядка). Между яйцеклетками
можно увидеть мелкие темноокрашенные сперматозоиды. Изучите несколько яйцеклеток при большом увеличении.
У аскариды оплодотворение происходит на стадии овоцита
первого порядка. После проникновения сперматозоида яйцеклетка покрывается толстой гомогенной оболочкой (оболочка оплодотворения), препятствующей проникновению других сперматозоидов, и вступает в первое деление мейоза. Для этой стадии характерно наличие в клетке тетрад (бивалентов). Первое и второе
деление завершаются выведением избытка хромосом в виде редукционных телец.
Найдите на препарате фазы редукционного деления, зарисуйте их, обозначив основные структуры (оболочка оплодотворения,
цитоплазматическая мембрана, цитоплазма, сперматозоиды, тетрады хромосом, редукционные тельца).
Работа 2. Сравнение овогенеза и сперматогенеза у животных
♀
♂
Орган
Временные характеристики
Стадии:
размножение
рост
созревание
формирование
Занятие 12
Тема: Споро- и гаметогенез у растений.
Циклы развития растений
Контрольные вопросы
1. Микроспорогенез и микрогаметогенез у высших растений.
2. Макроспорогенез и макрогаметогенез у высших растений.
3. Двойное оплодотворение.
29
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
4. Жизненные циклы растений (водоросли, мхи, папоротники, цветковые растения).
Работа 1. Срез через пыльник (постоянный препарат, увеличение х 10).
Рассмотрите срез пыльника. Пыльник состоит из двух половинок – тек, соединенных связником. Каждая из тек включает два
гнезда (пыльцевые мешки). В пыльцевых мешках находятся созревающие пыльцевые зерна, имеющие толстую скульптурированную оболочку. Найдите участок, где пыльца лежит монослоем.
Рассмотрите внутреннее строение пыльцы на большом увеличении (х 40). В пыльцевом зерне развивается из микроспоры мужской гаметофит. В пыльцевом зерне содержатся две гаплоидные
клетки – вегетативная и генеративная (мужской гаметофит). Первая образует при прорастании на пестике пыльцевую трубку. Генеративная клетка после митотического деления дает два спермия,
оплодотворяющих яйцеклетку и центральное ядро зародыша.
Найдите пыльцевое зерно, в котором уже прошло первое деление
споры. В нем видны два темных крупных ядра с ядрышками.
Зарисуйте несколько пыльцевых зерен, обозначьте оболочку,
вегетативное и генеративное ядра гаметофита, а также их ядрышки.
Работа 2. Поперечный срез через завязь с семяпочками (постоянный препарат, увеличение х 10).
Завязь у пролески состоит из трех плодолистиков, сросшихся
боковыми стенками. Внутри каждого плодолистика развивается
два семязачатка (мегаспорангия). Снаружи семязачаток покрыт
одним-двумя интегументами (покровами), которые на верхушке
не смыкаются, образуя отверстие – микропиле, или пыльцевход.
Внутри каждого семязачатка из микроспоры в результате трех
митотических делений образуется зародышевый мешок (женский
гаметофит). Выберите семязачаток, в котором полностью виден
зародышевый мешок, и рассмотрите на большом увеличении (х
40). На полюсе, ближайшем к микропиле, расположены три клетки: крупная в центре – яйцеклетка, по бокам синергиды. На противоположном полюсе три клетки – антиподы. В центре разме30
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
щается вторичное ядро центральной клетки, которое образовалось в результате двух полярных ядер.
Зарисуйте семязачаток, обозначьте интегументы, микропиле,
зародышевый мешок, яйцеклетку, синергиды, антиподы, центральное ядро.
Занятие 13
Коллоквиум 2: Хранение и передача наследственной
информации (по контрольным вопросам к занятиям).
Занятие 14
Тема: Биология индивидуального развития I.
Закономерности онтогенеза.
Начальные этапы эмбрионального развития.
Контрольные вопросы
1. Понятие “онтогенез”. Гипотезы онтогенеза.
2. Типы индивидуального развития. Прямое и непрямое развитие.
3. Периодизация онтогенеза.
4. Проэмбриональный период, его значение для развития организма.
5. Оплодотворение.
6. Типы яиц. Закономерности деления.
7. Дробление и бластуляция, их типы. Презумптивные зачатки.
8. Гаструляция. Первично- и вторичноротые животные.
Работа 1. Дробление зиготы (муляж).
На демонстрационных препаратах дробления зиготы и муляжах эмбрионального развития лягушки изучите последовательные стадии дробления – стадии двух, четырех, восьми бластомеров, морулы, бластулы и т.д. Обратите внимание на уменьшение
размеров бластомеров и перемещение клеток зародыша.
Работа 2. Яйцеклетка лягушки (постоянный препарат, окраска – гематоксилин-эозин, увеличение х 40).
31
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Препарат представляет собой срез яичника. При малом увеличении заметны клетки разнообразных размеров и окраски на
стадии роста. Крупные яйцеклетки окрашены эозином в розовый
цвет. По центру расположено светлое ядро. Каждая клетка находится в тонкой прозрачной оболочке. Тип яйца – мезолецитальное. Зарисуйте несколько клеток, обозначьте цитоплазматическую мембрану, ядро, цитоплазму.
Работа 3. Дробление зиготы лягушки (постоянный препарат,
окраска гематоксилин – пикрофуксин, бинокуляр).
Рассмотрите препарат под бинокуляром. Зарисуйте, обратите
внимание на неравномерную пигментированность. Определите
тип дробления, стадию (по количеству бластомеров). Обозначьте
вегетативный и анимальный полюс, макро- и микромеры.
Работа 4. Бластула лягушки (постоянный препарат, окраска
гематоксилин-пикрофуксин, бинокуляр).
При малом увеличении рассмотрите препарат, найдите анимальный полюс, состоящий из относительно мелких пигметированных клеток, и вегетативный полюс, представленный крупными клетками, в цитоплазме которых много желточных гранул;
полость бластулы – бластоцель. Обратите внимание на многослойность бластодермы. Обозначьте: бластоцель, бластодерму,
макромеры, микромеры, полюса бластулы.
Работа 5. Гаструла лягушки (постоянный препарат, окраска
гематоксилин – пикрофуксин, бинокуляр).
Расположите препарат пигментированной (анимальной) стороной кверху. Рассмотрите, зарисуйте и обозначьте: экто- и эндодерму, бластопор и его губы, желточную пробку, гастроцель.
Занятие 15
Тема: Биология индивидуального развития II.
Нейруляция и органогенез
Контрольные вопросы
1. Гисто- и органогенез, их фазы.
2. Нейруляция и закладка осевых органов.
32
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
3. Эмбриональные зачатки и их производные.
4. Закладка мезодермы, ее производные.
5. Особенности развития млекопитающих. Провизорные органы, их значение.
Работа 1. Нейрула лягушки (постоянный препарат, окраска –
гематоксилин-пикрофуксин, бинокуляр).
При малом увеличении найдите, зарисуйте и обозначьте: эктодерму, нервный желобок с валиками, хорду, мезодерму, первичную кишку, эндодерму.
Работа 2. Сомиты, хорда, нервная трубка (развитие цыпленка (постоянный препарат, окраска – гематоксилин-эозин, бинокуляр).
Ориентируйте препарат нервной трубкой кверху. При малом
увеличении различимы:
– многослойная эктодерма, покрывающая зародыш,
– нервная трубка и хорда, расположенные под эктодермой,
– сомиты – участки мезодермы, расположенные по бокам,
– эндодерма – нижний слой клеток.
От сомитов в обе стороны расходятся листки спланхотома,
представляющие собой закладку выстилки брюшной полости
(целома). Зарисуйте и обозначьте все перечисленные структуры.
Занятие 16
Тема: Биология индивидуального развития III.
Генетические закономерности развития (семинар)
Контрольные вопросы
1. Онтогенез. Процессы, которые обеспечивают онтогенез.
2. Передача и реализация наследственной информации в онтогенезе (схема).
3. Дифференцировка клеток.
4. Регуляция работы генов у прокаритота. Гипотеза оперона.
5. Регуляция активности генов на уровне репликации. Амплификация генов.
6. Регуляция работы генов у эукариота на разных этапах реализации наследственной информации.
33
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
7. Факторы регуляции активности генов в онтогенезе: ооплазматическая сегрегация, эмбриональная индукция, гормональная регуляция.
8. Миграция клеток в онтогенезе.
9. Критические периоды в онтогенезе, их биологическое значение.
10. Старение и смерть как этап онтогенеза.
Занятие 17
Колоквиум 3. Закономерности онтогенеза
Занятие 18
Тема: Закономерности филогенеза (семинар)
Контрольные вопросы
1. Что такое филогенез?
2. Метафизические гипотезы, объясняющие многообразие
видов.
3. Эволюционные представления Ж.-Б. Ламарка.
4. Основные положения эволюционной теории Ч. Дарвина.
5. Борьба за существование, ее виды и итоги.
6. Синтетическая теория эволюции, ее основные положения.
7. Закон Харди – Вайнберга и условия его соблюдения. Популяция – элементарная единица эволюции.
8. Факторы эволюции.
9. Мутации как материал для эволюции. Типы мутаций.
10. Изменение частот генов в популяции, ее причины.
11. Изоляция, виды изоляции. Роль изоляции в эволюции.
12. Естественный отбор – движущая сила эволюции.
13. Типы естественного отбора.
14. Видообразование.
Занятие 19
Тема: Модификационная изменчивость
Контрольные вопросы
1. Понятие изменчивости.
2. Типы изменчивости.
34
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
3. Норма реакции и явление модификационной изменчивости. Примеры.
4. Использование методов математической статистики.
5. Оценка размаха варьирования признака и составление вариационного ряда.
6. Нахождение среднего арифметического и среднего квадратического отклонения.
Организмы, имеющие совершенно одинаковые генотипы, но
развивающиеся в различных условиях внешней среды, могут
иметь разные фенотипы. Фенотипическое разнообразие таких
особей и есть модификационная изменчивость. Наличие этого
вида изменчивости можно объяснить тем, что организмы наследуют не сами признаки или свойства, а гены, которые определяют лишь возможность развития определенных признаков и
свойств. Но для того чтобы признак развился, т.е. возможность
превратилась в действительность, необходимы вполне определенные условия внешней среды.
Степень выраженности признака может быть разной. Последнее обстоятельство объясняется тем, что генотип обладает
способностью определять так называемую норму реакции организма по каждому признаку. Под нормой реакции следует понимать генотипически определяемую способность организма варьировать степень выраженности признаков в определенных пределах в зависимости oт условий внешней среды. Норма реакции
выражается в совокупности фенотипов, которые создаются на
основе определенного генотипа под влиянием всех возможных
условий среды.
Разные признаки имеют разную по широте норму реакции.
Большинство так называемых количественных признаков имеет
широкую норму реакции, но не беспредельную, пределы ее обусловлены генотипом. Есть признаки с очень узкой нормой реакции. Крайним случаем являются такие признаки, которые имеют
однозначную норму реакции, т.е. определенному генотипу соответствует только один определенный фенотип. К числу таких
признаков относятся группы крови у человека и животных. Если
человек имеет генотип IAIА, то группа крови будет А, если генотип IВIВ – то и фенотип (группа крови) В.
35
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таким образом, заложенная в генотипе наследственная информация представляет собой необходимость, которая всегда
проявляется в форме случайности (отсутствие или наличие признака и степень его выраженности в зависимости от условий среды). Наличие нормы реакции, обусловливающей модификационную изменчивость, имеет большое значение в эволюции и селекции. Именно это свойство организмов позволяет им
приспосабливаться к различным и резко изменяющимся условиям среды, переживать неблагоприятные моменты и оставлять потомство.
Требования, которые необходимо соблюдать при изучении
модификационной изменчивости:
1. Материал, который подвергается обработке, должен быть
однородным.
В частности, при изучении модификационной изменчивости
необходимо иметь генотипическую однородность. В противном
случае можно сделать неверные выводы об изучаемом материале,
а статистические методы дискредитировать.
2. При оценке тех или иных признаков необходимо измерять
их с одинаковой точностью, а точность измерительного прибора
должна соответствовать заданной точности измерения.
3. Наблюдения должны быть многократными. Одно наблюдение не может быть обработано статистически. Минимальное
число их два. Только в массе случайные явления ведут себя закономерно. Общее правило таково: чем больше изменчивость по
какому-то признаку, тем больше надо делать наблюдений, чтобы
установить закономерность.
4. Для анализа используются не все особи, участвующие в
опыте, а только часть. Или, как принято говорить в статистике, не
вся генеральная совокупность, а только выборка. К выборке
предъявляется обязательное требование: она должна быть представительной, репрезентативной. Это значит, что она должна отражать всю генеральную совокупность, но быть миниатюрной.
Достичь этого можно при одном условии: каждая особь генеральной совокупности должна иметь одинаковую вероятность
попасть в выборку. Получают это путем случайного отбора особей в выборку, т. е. для анализа.
36
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
При соблюдении этих условий использование методов статистики надежно и позволяет устанавливать статистические закономерности.
Работа 1. Статистические закономерности модификационной изменчивости.
Для работы потребуется 50 листьев одного вида растения с
изрезанным краем листовой пластинки. Линейки.
Выполнение работы
1. Измерение длины и подсчет числа зубчиков средней доли
листа растения.
Измерение длины листа производить с точностью до 1 мм,
подсчет зубчиков – с точностью до единицы.
2. Статистическая обработка полученных результатов.
Анализ данных по количеству зубчиков средней доли листа
растения.
Каждый студент обрабатывает свой материал. С точки зрения
методов обработки материала количественную изменчивость делят на две группы: непрерывная и прерывистая, или дискретная,
изменчивость. Вариации, т.е. ступени варьирования, при непрерывной изменчивости отличаются друг от друга на сколь угодно
малую величину, определяемую точностью измерения. Характеризовать их можно дробными числами. Если эти числа ранжировать, т.е. располагать по порядку от меньшей к большей величине, то они составят непрерывный ряд, поэтому этот тип изменчивости получил название непрерывного. Сюда относятся все
признаки, которые можно измерить. Анализируемый признак –
длина листа – относится к этому типу.
Вариации при прерывистой, или дискретной, изменчивости
отличаются друг от друга на целое число единиц. Сюда относятся
все счетные признаки. Число зубчиков, например, может быть
сосчитано и выражено только целым числом, поэтому варьирование по этому признаку относится к дискретному типу.
37
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Однако начало обработки в обоих случаях одинаково. Необходимо определить размах изменчивости (лимиты – lim), т.е. самую маленькую вариацию (Хmin) и самую большую (Хтах).
Для оценки размаха варьирования (lim) в единицах необходимо из Хтах вычесть число, предшествующее Xmin, так как последнее уже встретилось:
lim = Хтах – (Xmin – 1).
Именно полученный результат и определяет разные способы
дальнейшей обработки. Но в обоих случаях надо прежде всего
составить вариационный ряд, т.е. систематизировать варьирующие величины.
Для дискретной изменчивости, где размах варьирования мал,
можно ограничиться ранжированием вариаций (X), т. е. записать
подряд все варианты от меньшей до большей. В качестве примера
рассмотрим следующие результаты, полученные после подсчета
количества зубчиков: Х (количество зубчиков) составляет 17, 18,
19, 20, 21, 22, 23.
В связи с тем, что каждая из вариаций (Х) встречается не по
одному разу, определяют их частоты (f), т.е. число вариант (особей), имеющих данное значение вариаций. Вариационный ряд
для данного признака можно представить в виде табл. 6 (столбики 1 и 2).
Таблица 6
Обработка данных по количеству зубчиков
Х, кол-во
зубчиков
17
18
19
20
21
22
23

f, частота
a
af
a2f
1
6
9
15
10
7
2
50 (n)
-3
-2
-1
0
1
2
3
-3
-12
-9
0
10
14
6
6
9
24
9
0
10
28
18
98
38
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
По виду этого ряда уже можно говорить о некоторых закономерностях: не все вариации встречаются одинаково часто; а по
разнице между Хтах и Xmin можно судить о размахе изменчивости.
Размах варьирования равен: lim = Хтах – (Xmin – 1) = 23 – (17-1) = 7.
Еще нагляднее эта закономерность прослеживается при изображении вариационного ряда на графике (рис. 3).
16
14
частота f
12
10
8
6
4
2
0
17
18
19
20
21
22
23
число зубчиков Х
Рис. 3. Графическое изображение вариационного ряда
по числу зубчиков на средней доле листа
Для построения графика необходима система координат, в
которой по оси абсцисс откладывают значения вариаций (X), а по
оси ординат – частоты (f). Выбор масштаба для двух осей произволен, обязательно только одно условие – соблюдение масштаба
для всей оси. Очень часто Xmin значительно больше отличается от
нуля (точка пересечения координат), чем от Хтах. Для удобства
можно использовать разрыв на оси абсцисс от 0 до Xmin (рисуют
пунктиром). Масштаб на оси ординат определяет максимальная
частота. После подготовки осей наносят точки так, чтобы они
стояли на пересечении перпендикуляров, восстановленных к оси
абсцисс из соответствующего X и к оси ординат из соответствующего значения f. Точки соединяют линией. Изображенный
таким образом вариационный ряд носит название «полигон распределения». Обращает на себя внимание куполообразность графика, которая говорит о том, что не все вариации (X) встречаются
39
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
одинаково часто; чаще всего (модальное значение) встречаются
вариации, стоящие в середине ряда, а реже – на концах.
Для общей характеристики всего материала необходимо найти
такую величину, которая бы минимально отличалась от всех вариаций. Такой величиной является средняя арифметическая ( Х ).
Она и представляет собой основной параметр и определяется как
частное от деления суммы всех вариантов (  Χ ) на их число (п):
Χ=
Χ
п
.
Среднее арифметическое – число именованное и выражается
в тех же единицах, в которых производилось измерение. Для простоты расчета пользуются другой формулой:
Χ = А+
 аf
п
,
где А – условное среднее (любая из вариаций (X), но лучше та,
которая чаще встречается),
а = Х - А, т. е. отклонение вариаций от условного среднего,
n =  f – сумма всех частот, или объем выборки. Для рассматриваемого примера удобно выбрать А = 20 зубч., так как эта
вариация встречается чаще всего.
В таблице вариационного ряда (табл. 6) в колонке «а» первой
заполняют строчку Х=А, в ней ставят 0. Затем нумеруют строчки
вверх и вниз от нее. Строчки, идущие вверх, – это вариации, отличающиеся от выбранной за условное среднее тем, что они
меньше ее, поэтому, кроме числа единиц, на которые они отличаются от А (что совпадает с номером строчки!), они получают
знак минус. Затем заполняют колонку «af» путем перемножения
чисел двух соседних колонок. Не забудьте знак произведения!
Алгебраическую сумму произведений записывают в нижней
строчке, а затем вносят в формулу. Итак,
Х
= 20+
6
50
= 20,12 ≈ 20,1 зуб.
40
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Расчеты рекомендуется производить с точностью на один порядок больше, чем точность измерения.
Рассчитав среднее арифметическое, находят типичную для
всего вариационного ряда величину, которая наилучшим образом
характеризует весь варьирующий материал. Интересно посмотреть, какое положение средняя арифметическая занимает на графике. Оказывается, что Х очень близко к вариации «20 зубч.»,
которая стоит посередине ряда и встречается с максимальной
частотой (см. рис. 3).
Кроме общей характеристики изучаемого признака, необходимо объективно оценить его изменчивость. Например, средняя
арифметическая для группы цифр 6, 7, 8 равна 7, точно такое же
среднее значение будет и для другой группы цифр 1, 7, 13. Изменчивость же в этих двух группах разная, о чем говорят пределы варьирования (от 6 до 8 и от 1 до 13). Однако пределы варьирования (lim) не могут объективно оценивать изменчивость. Для
характеристики изменчивости используют специальный параметр
– стандартное отклонение (или среднее квадратическое отклонение). Обозначают его σ (сигма) и определяют по формуле:
σ =±
(Х − Х )
п −1
2
.
σ – число именованное и выражается в тех же единицах, в
которых производилось измерение. Формула оправдывает название этой величины и говорит о ее сущности. Стандартное отклонение показывает, насколько в среднем отличается каждая из вариаций от среднего арифметического (оно-то и служит стандартом
для сравнения). Возведение отклонений в квадрат необходимо потому, что алгебраическая сумма отклонений от среднего арифметического всегда равна нулю. Обратная операция – извлечение
квадратного корня – нужна для получения линейной величины,
что позволяет сравнивать σ со средним арифметическим. Для вычисления используют более простой метод (условного среднего) и
пользуются следующей формулой:
41
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
σ =±
а
2
f−
( af ) 2
n
n −1
.
Для того чтобы воспользоваться этой формулой, необходимо
заполнить колонку «а2f» в таблице 12. Ее данные получают от
перемножения цифр двух соседних колонок. Произведения всегда положительны, их суммируют и сумму записывают в нижней
строке.
В рассматриваемом примере
62
98 −
50 = ± 1,41
σ =±
зубч.
49
Расчет может производиться с точностью на один порядок
больше, чем Х .
При равенстве средних арифметических, чем больше величина σ, тем больше изменчивость. Однако суждение о степени изменчивости по величине σ становится невозможным, если средние не равны и тем более, если надо сравнивать изменчивость
разных признаков, а σ – величина именованная. Поэтому для характеристики изменчивости вводят еще одну, относительную или
безразмерную величину – коэффициент вариации или изменчивости, который определяется по формуле:
V=
σ
X
×100% .
Он показывает, какую долю σ составляет от Х . В рассматриваемом примере V =7,0%.
Итак, для модификационной изменчивости закономерно, что
чаще всего встречаются особи, имеющие среднее или близкое к
среднему выражение признака. Особи, у которых признак выражен очень слабо или, наоборот, очень сильно, встречаются редко.
Максимальное отличие признака от среднего уровня не превышает в 95% случаев двух σ. И только в 5% случаев признак может
42
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
отличаться от среднего уровня больше, чем на 2σ, или в 1 %
случаев – больше, чем на 2,6σ.
Знание этой закономерности имеет большое практическое значение. Прежде всего, эта закономерность позволяет анализировать
не отдельные выборки, а давать характеристику всей генеральной
совокупности. Кроме того, она позволяет отличать случайное от
закономерного при сравнении разных групп организмов.
Статистическая обработка полученных данных по длине
листа
Размах значений при изучении непрерывной изменчивости (в
данном случае длины листа) может быть значительным.
Пусть в нашем случае: Xmin= 3,2 см и Хтах = 6,3 см, размах
будет составлять 32 мм (32 единицы). Следовательно, использование метода ранжирования, как в предыдущем случае, было бы
нерационально. В этом случае удобнее прибегнуть при составлении вариационного ряда к приему разбивки на классы, т.е. объединению в одну группу нескольких вариаций. Задача при этом
сводится в основном к определению величины классового интервала (λ – лямбда), т.е. к определению числа вариаций, которые
будут объединены в одну группу – класс.
Объем выборки (n) определяет число классов (r). Число классов определяют по табл. 7.
Таблица 7
n
20
30-40
40-90
r
5
6
7
Величину классового интервала определяют по формуле:
lim
λ=
.
r
Расчет λ ведется лишь приблизительный, так как для дальнейшей работы удобно (но не обязательно), чтобы величина ее
была числом круглым (5, 10, 20, 100 и т.д. единиц.). Для того
чтобы не ошибиться в расчете размаха изменчивости (lim), рекомендуется производить округление Xmin и Хтах таким образом,
43
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
чтобы минимальная величина стала круглой, но меньше той, которая встретилась, а максимальная величина – больше той, которая встретилась. Точность расчета должна соответствовать точности измерения.
В рассматриваемом примере Xmln = 3,2 см, округляем –
3,0 см.
Хтах = 6,3 см, округляем - 6,5 см.
Рассчитываем λ:
6,5 − 3,0
λ≈
≈ 0,5 см.
7
После определения λ можно составить вариационный ряд по
этому признаку (табл. 8).
Прежде всего, производят запись классов: сначала записывают самую малую из вариаций (3,0 см), затем путем прибавления к
ней величины λ определяют нижнюю границу следующего класса
и т. д., затем записывают верхние границы всех классов, которые
должны быть на единицу измерения меньше, чем нижняя граница
следующего класса.
В рассматриваемом примере расчет будет такой:
самая малая вариация – 3,0.
Нижняя граница класса будет составлять: 3,0 + 0,5 = 3,5, далее: 3,5 + 0,5 = 4,0 и т. д.
Расчет верхней границы классов: 3,5-0,1 = 3,4 см, далее: 4,0 –
0,1 = 3,9,
4,5 – 0,1 = 4,4 и т. д. (см. вариационный ряд табл. 8).
Таблица 8
Обработка данных по длине листа
классы
3,0-3,4
3,5-3,9
4,0-4,4
4,5-4,9
5,0-5,4
5,5-5,9
6,0-6,4

f
2
8
10
13
11
5
1
X
a
-3
-2
-1
0
1
2
3
4,7
 f = n = 50
44
af
-6
-16
-10
0
11
10
3
-8
a2f
18
32
10
0
11
20
9
100
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Затем приступают к разноске, т.е. к определению частот (f)
тем же способом, как в предыдущем случае. Когда составлен вариационный ряд, можно изобразить его графически (способ тот
же, что был рассмотрен ранее, только на оси абсцисс нужно откладывать границы классов, а перпендикуляры к оси абсцисс
восстанавливать из середины класса (см. рис. 4)).
14
12
частота f
10
8
6
4
2
0
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
длина листа Х
Рис. 4. Графическое изображение вариационного ряда
по длине листа
Для определения основных параметров в качестве вариации
(Х) берут среднее значение класса. Оно определяется как полусумма крайних вариаций, входящих в класс. Таким образом, при
разбивке на классы считают, что все варианты, входящие в один
класс, одинаковы и в среднем равны рассчитанному.
Эта операция уменьшает точность расчетов, но значительно
облегчает сами расчеты, вот почему к такому способу построения
вариационного ряда прибегают всегда, когда размах изменчивости велик, в том числе и при дискретной изменчивости. Рассчитывают X только для одного класса, который будет условно принят как А. После знакомства с закономерностями модификационной изменчивости становится понятной полезность рекомендации выбора в качестве условной средней той вариации, которая
чаще всех встречается: она близка по величине к среднему арифметическому. Для простоты расчетов:
45
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Х−А
.
λ
Это практически сводится к следующему. В таблице вариационного ряда в колонке «а» на строчке, соответствующей Х=А,
записывают нуль, затем вверх и вниз нумеруют строчки точно
так же, как и в предыдущем случае; по тем же причинам цифры,
идущие вверх от нуля, получают знак минус. Эта операция, по
существу, сводится к тому, что величина λ выносится за скобки
при определении  af , что и отражается в формуле:
а=
Χ = A+λ
 af .
n
В рассматриваемом примере:
Χ = 4,7 − 0,5
8
= 4,62 см.
50
Точно так же видоизменена формула для определения стандартного отклонения:
σ = ±λ
a
2
f −
( af ) 2
n
n −1
.
В рассматриваемом примере:
(−8) 2
100 −
50 = ±0,715 см.
σ = ±0,5
49
Коэффициент вариации: V =
46
σ
× 100% ,
X
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
V=
0,715
× 100% = 15,5% .
4,62
Сравнение двух групп
Сравнение двух групп производится главным образом по их
основным характеристикам – по средним арифметическим. Однако, делая несколько выборок из одной генеральной совокупности, экспериментатор убеждается в том, что все они характеризуются разными средними арифметическими, правда очень близкими. В этом легко убедиться на занятии, сравнив данные
нескольких человек, работавших с одним и тем же видом. Но
экспериментаторов никогда не интересуют различия двух конкретных выборок, их интересует, отличаются ли генеральные совокупности (сорта, породы, виды). Можно ли тогда на основании
данных одной выборки составить представление обо всей генеральной совокупности? Да, можно, если рассчитать величину, называемую ошибкой средней арифметической (т). Величина m –
число именованное.
Определяется она по формуле
m=
σ
.
n
Свое название эта величина получила не случайно: она показывает, насколько ошибаются, когда считают, что среднее
арифметическое выборки соответствует среднему арифметическому генеральной совокупности. С ее помощью на основании
данных одной выборки можно определить пределы, в которых
лежит среднее арифметическое генеральной совокупности, или,
иначе, определить пределы, в которые будут укладываться средние арифметические всех выборок, сколько бы их ни было сделано из одной генеральной совокупности. Если учесть, что средние
арифметические этих выборок будут различаться между собой
случайно, то станет понятно, что они также должны подчиняться
закону нормального распределения, т.е. размах их изменчивости
должен быть ±2σ (с ошибкой в 5% случаев) или ±2,6σ (с ошиб47
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
кой в 1% случаев). Для рассматриваемых примеров это значит,
что по числу зубчиков
m=
σ 1,41
=
= 0,20 зубч.,
n
50
а среднее арифметическое, характеризующее число зубчиков на
листовой пластинке использованного объекта, лежит в пределах
Х ± 2т = 20,1 ± 2×0,20 = 20,1 ± 0,40 зубч.,
т. е. от 19,7 до 20,5 зубч.
По длине листа
m=
σ 0,715
=
= 0,101 см,
n
50
а Х ± 2т = 4,62 ± 0,202 см, т. е. от 4,42 до 4,82 см.
По результатам работы сделайте выводы.
48
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ПОНЯТИЯ и ТЕРМИНЫ,
которые нужно знать
Автотроф
Аденин
Аминокислота
Амитоз
Амнион
Амплификация
Анафаза
Антикодон
Антиподы
Аппарат Гольджи (пластинчатый комплекс)
Ароморфоз
Атавизм
АТФ
Бактериофаг
Бактрия
Белок
Биваленты
Биогеоценоз
Биосинтез белка
Биосфера
Биотехнология
Бластомер
Бластопор
Бластоцель
Бластула
Борьба за существование
Вакуоль
Вариационная кривая
Веретено деления
Вид
Видообразование
Вирус
Включение клеточное
Вырожденность генетического
кода
Гамета
Гаметогенез
Гаметофит
Гастроцель
Гаструла
Гаструляция
Ген
Генетика
Генная инженерия
Геном
Генотип
Генофонд
Гетеротроф
Гетерохроматин
Гистогенез
Гистология
Гистоны
Гликокаликс
Гликолиз
Гомеостаз
Граны
Гуанин
Движущие силы эволюции
Дегенерация
Деламинация
Денатурация белка
Диакинез
Дивергенция
Диктиосома
Дифференцировка
ДНК
Дробление
49
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Жгутики
Зародышевые листки
Зигота
Идиоадаптация
Изменчивость
Изоляция
Иммиграция
Инвагинация
Индукция эмбриональная
Интерфаза
Интроны
Кариолемма
Кариоплазма
Кариотип
Клетка
Клеточный цикл
Клон
Коацерваты
Код генетический
Кодон
Колебания численности
Конвергенция
Консументы
Конъюгация хромосом
Кристы
Кроссинговер
Круговорот веществ
Лейкопласт
Лизосомы
Липиды
Макромеры
Макроспорогенез
Макроэволюция
Мезенхима
Мезодерма
Мейоз
Мембрана
Метаморфоз
Метафаза
Мешок зародышевый
Микромеры
Микроспорогенез
Микротрубочки
Микрофибриллы
Микроэволюция
Мимикрия
Миофибриллы
Митоз
Митохондрии
Морула
Мутация
Направления
естественного
отбора
Наследственность
Невроцель
Нейруляция
Нонсенс-триплеты
Ноосфера
Норма реакции
Нуклеиновые кислоты
Нуклеоид
Нуклеосома
Нуклеосомная нить
Нуклеотиды
Обмен веществ
Оболочка оплодотворения
Оболочка ядерная
Овогенез
Онтогенез
Операторы
Оперон
Оплодотворение двойное
Организм
Органогенез
Органоид
50
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Партеногенез
Пептиды
Перинуклеарное пространство
Периоды онтогенеза
Пероксисомы
Пиноцитоз
Плазмалемма
Пластиды
Плацента
Плацентарный барьер
Полисома
Политения
Полиэмбриония
Популяционные волны
Популяция
Праймер
Презумптивные зачатки
Преформизм
Приспособленность организмов
Провизорные органы
Прогенез
Прогресс биологический
Продуценты
Прокариоты
Промотор
Пронуклеус
Профаза
Процессинг
Развитие организмов
Размножение, типы
Реакция матричного синтеза
Регресс биологический
Редукционное деление,
Редукционное тельце
Редупликация конвариантная
Редуценты
Реснички
Рибоза
Рибосома
РНК
Рот первичный
Саморегуляция
Синергиды
Синкарион
Систематика
Сперматогенез
Сперматозоид
Спермий
Сплайсинг
Спорогенез
Спорофит
Стенка клеточная
Структура белка
Телофаза
Теория клеточная
Теория эволюции
Тетрада
Тимин
Ткань
Тотипотентность
Транскрипция
Трансляция
Триплет
Углевод
Урацил
Уровень организации
Фенотип
Филогенез
Фотолиз воды
Фотосинтез
Хемосинтез
Хлоропласт
Хлорофилл
Хроматида
Хромопласт
51
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Хромосома
Целом
Центр клеточный
Центриоль
Центромера
Цитозин
Цитолемма
Цитология
Цитоплазма
Чередование поколений
Эволюция
Эквационное деление
Экзон
Экология
Экосистема
Экспрессии генов
Эктодерма
Эндомитоз
Энтодерма
Эпиболия
Эпигенез
Эукариоты
Эухроматин
Ядро клетки
Ядрышко
Ядрышковые организаторы
Яйцеклетка
52
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ПРИЛОЖЕНИЕ
Правила работы с микроскопом
При работе с микроскопом запрещается:
1. Переносить микроскоп, не поддерживая его снизу.
2. Прикасаться пальцами к линзам окуляров и объективов.
3. Погружать объективы в воду и другие вещества.
4. Пользоваться микровинтом на увеличениях объектива
меньше 20.
5. Пользоваться макровинтом для тонкой настройки на увеличениях больше 20.
6. Снимать препарат, если установлено большое увеличение.
7. Вытирать фланелью грязь, воду и иммерсионное масло
(фланель предназначена только для удаления пыли).
При настройке микроскопа следует помнить:
1. Подсветка устанавливается так, чтобы свет попадал прямо
в центр поля зрения.
2. Чем выше конденсор, тем больше света. Поэтому, чем
больше увеличение объектива, тем выше конденсор, и наоборот.
3. Плохая видимость может быть из-за загрязнения окуляра
или объектива. Пыль убирается при помощи специальной фланели самим студентом. Другие загрязнения убирает лаборант.
4. Начинать настройку следует при малом увеличении. Сначала объектив устанавливается несколько ниже фокусного расстояния, при контроле глазами сбоку.
5. Затем следует, глядя в окуляры, плавно поднимать объектив макровинтом до тех пор, пока не будет сфокусирован объект.
Если объект сфокусирован на малом увеличении и устанавливается большее увеличение, то больший объектив уже находится на
фокусном расстоянии, и следует произвести лишь тонкую настройку: на увеличениях 5, 10 – макровинтом, на увеличениях
20 и больше – микровинтом.
Фокусное расстояние объектива х 5 приблизительно 1 см.
х 10
–
0,5 см,
–
0,1 см.
х 40
53
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
6. Положение микровинта контролируется насечками на штативе микроскопа возле винта конденсора. Одиночная насечка не
должна выходить за пределы отрезка, ограниченного двумя насечками.
По окончании работы:
1. Устанавливается малое увеличение.
2. Снимается препарат.
3. Макровинт устанавливается в самое нижнее положение.
4. На предметный столик помещается фланель для пыли.
5. Микроскоп закрывается чехлом.
6. Выключается подсветка.
54
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ЛИТЕРАТУРА
Основная
1. Биология: в 2-х т. / под ред. В.Н. Ярыгина. – М.: Высшая
школа, 2003.
2. Грин, Н. Биология: в 2-х т. / Н. Грин, У. Стаут, Д. Тейлор. –
М.: Мир, 1990.
Дополнительная
1. Кемп, П. Введение в биологию / П. Кемп, К. Армс. – М.:
Мир, 1998.
2. Аллелен, Р.Д. Наука о жизни / Р.Д. Аллелен. – М.: Прогресс, 1981.
3. Медников, Б.М. Аксиомы биологии / Б.М. Медников. – М.:
Знание, 1982.
4. Карузина, И.П. Биология / И.П. Карузина. – М.: Медицина,
1977.
5. Хелевин, Н.В. Задачник по общей и медицинской генетике
/ Н.В. Хелевин, А.М. Лобанов, О.Ф. Колесова. – М.: Высшая
школа, 1984.
55
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Учебное издание
Общая биология
Лабораторный практикум
Составители: Прохорова Инна Мечиславовна,
Ковалева Маргарита Игоревна
Редактор, корректор В.Н. Чулкова
Компьютерная верстка Е.Л. Шелеховой
Подписано в печать 4.12.2006 г. Формат 60х84/16.
Бумага тип. Усл. печ. л. 3,25. Уч.-изд. л. 1,86.
Тираж 100 экз. Заказ
Оригинал-макет подготовлен
в редакционно-издательском отделе ЯрГУ.
Отпечатано на ризографе.
Ярославский государственный университет.
150000 Ярославль, ул. Советская, 14.
56
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
57
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Общая биология
Лабораторный практикум
58
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
31
Размер файла
526 Кб
Теги
467, биологии, общая
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа