Оглавление (стр. 5 )

2.  Актуализировать навыки приготовления растворов разных концентраций, снятия данных с лабораторных объектов;

3.  Продолжить формирование навыков обработки данных; использовать разные способы представления экспериментальных данных для обобщения результатов эксперимента.

Материалы и оборудование: свежий клубень картофеля или корень свеклы; чашка Петри; 6 пробирок; штатив для пробирок; этикетки или восковой карандаш; 2 градуированные пипетки на 10 или 25 мл; 1м раствор сахарозы; скальпель или нож; 2 стакана на 100 мл; металлическая линейка или миллиметровая бумага.

Краткое описание

Водный потенциал – это мера стремления молекул воды перемещаться из одного места в другое. Принцип опыта состоит в подборе раствора с известным водным потенциалом, в котором исследуемая ткань не будет ни поглощать, ни терять воду. Препараты ткани помещают для уравновешивания в растворы различной концентрации. Ткань будет иметь тот же водный потенциал, что и раствор, в котором не произойдет изменения массы или объема исследуемой ткани (в этой работе измеряется именно изменение объема, а точнее – длины образца).

Водный потенциал клетки определяется из выражений:

;

, когда эти две системы находятся в равновесии.

Ход работы

1.  Подготовить пробирки для образцов и поместить в них растворы, закрыть пробирки пробками.

2.  Приготовить растворы сахарозы различной концентрации (чистая вода, 0,1; 0,25; 0,5; 0,75; и 1,0М растворы сахарозы).

3.  Подготовить препарат растительной ткани (по 3 полоски 50×5×3 мм в каждую пробирку) и быстро поместить в пробирки с растворами разной концентрации.

4.  Через сутки извлечь образцы тканей и быстро измерить длину полосок.

5.  Рассчитать водный потенциал ткани.

6.  Ответить на вопросы.

Протокол работы

1.  Подпишите 6 пробирок для дистиллированной воды и для 0,1; 0,25; 0,5; 0,75; и 1,0М растворов сахарозы, приготовьте пробки для них.

2.  Рассчитайте, какое количество воды и раствора сахарозы нужно взять, чтобы получить 100 мл растворы с такими концентрациями:

Требуемая концентрация	Воды	Сахарозы (1М)
0,1
0,25
0,5
0,75

Возьмите градуированные пипетки, стакан с дистиллированной водой и стакан с 1М раствором сахарозы и приготовьте в отдельных емкостях (пробирках, стаканах) растворы различной концентрации. Используйте 2 пипетки – одну только для раствора сахарозы, другую – только для дистиллированной воды. Встряхивая пробирки или стаканы, хорошо перемешайте каждый раствор.

Поместите приготовленные растворы в пробирки и закройте их пробками.

3.  Возьмите нож или скальпель, сделайте срез толщиной 5 мм из середины большого корня свеклы или крупной картофелины и вырежьте из него 20 прямоугольных полосок шириной 2 мм и максимальной длины (удобнее, если это будет 50 мм). Работать надо быстро, чтобы избежать потери воды, т. к. это понизит водный потенциал ткани. Быстро поместите по 3 полоски в каждую из подготовленных пробирок. Закройте пробирки пробками и оставьте хотя бы на час, а лучше на сутки.

4.  Быстро извлеките полоски ткани из пробирок в чашку Петри (выполнять работу надо быстро) и измерьте длину полосок. Для этого воспользуйтесь металлической линейкой или поставьте чашку Петри на миллиметровую бумагу (предварительно убедившись, что дно чашки Петри чистое и сухое). Запишите результаты измерений в таблицу:

Концентрация сахарозы, М	Длина полосок	Среднее значение
1	2	3
0
0,1
0,25
0,5
0,75
1

5.  Рассчитайте среднее изменение длины в процентах.

Концентрация сахарозы, М	Изменение длины полоски, %
0
0,1
0,25
0,5
0,75
1

Постройте график зависимости среднего изменения длины полоски (по вертикальной оси) от концентрации раствора сахарозы (по горизонтальной оси). Изменение длины полосок означает и изменение объема.

Здесь координатный угол с нанесенными рисками по горизонтальной и вертикальной шкале, но без подписей по осям и значений; можно дать сетку как на листе в клетку.

По полученной кривой определите ту концентрацию раствора сахарозы, при которой длина полосок совершенно не изменяется.

Концентрация сахарозы: _________________ М.

Постройте график зависимости осмотического давления (по вертикальной оси) от молярной концентрации раствора сахарозы (по горизонтальной оси), используя данные из таблицы.

Осмотическое давление растворов сахарозы при 20 ºС

Концентрация сахарозы, М	Осмотическое давление, кПа	Концентрация сахарозы, М	Осмотическое давление, кПа	Концентрация сахарозы, М	Осмотическое давление, кПа
0,05	130	0,40	1120	0,75	2370
0,10	260	0,45	1280	0,80	2580
0,15	410	0,50	1450	0,85	2790
0,20	540	0,55	1620	0,90	3010
0,25	680	0,60	1800	0,95	3250
0,30	820	0,65	1980	1,00	3510
0,35	970	0,70	2180	1,50	6670

Здесь тоже координатный угол, но с подписью значений на оси Х (концентрации сахарозы); под графиком – разлинованный участок, как миллиметровка.

По этому графику определите, при каком осмотическом давлении (ОД) раствора длина полосок не меняется. Водный потенциал ткани вычисляют с помощью уравнения:

Водный потенциал ткани равен: ______________________ кПа.

6.  Ответьте на вопросы к работе:

А. Зачем в каждую пробирку кладут по три полоски?

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Б. Зачем пробирки закрывают пробками, когда их оставляют стоять?

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

В. Каковы источники погрешностей в этом эксперименте? Как по результатам, полученным группой, предположить, какие методические недочеты были в их работе?

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Г. На предыдущем занятии другая группа учащихся оценивала осмотическое давление клеточного сока методом начинающегося плазмолиза. Метод состоит в определении концентрации раствора сахарозы, при котором 50% клеток начнут плазмолизироваться. Были получены такие данные:

Концентрация раствора сахарозы, М	Процент плазмолизированных клеток (на выборке в 200 клеток)
0,30	2,5
0,40	3,5
0,45	13,5
0,50	74,5
0,55	100
0,60	100

Здесь тоже координатный угол, но с подписью значений на оси Х (концентрации сахарозы); под графиком – разлинованный участок, как миллиметровка.

Каково усредненное осмотическое давление (ОД) в клетках свеклы, использованных в эксперимента? Рассчитайте тургорное натяжение по формуле Чему равно тургорное натяжение (ТД) растительной ткани?

Осмотическое давление в опыте 50%-ного плазмолиза равно ___________ кПа.

Тургорное натяжение (ТД) растительной ткани равно ______________ кПа.

Л. р. № 14.

Приготовление и описание микропрепаратов клеток растений и дрожжей

Цели работы:

1.  Научиться готовить микропрепараты и рассматривать их под микроскопом;

2.  Находить особенности строения клеток различных организмов, сравнивать их между собой;

3.  Продолжить формирование навыков создания учебных рисунков.

Материалы и оборудование: микроскоп, предметные и покровные стекла, чашки Петри, лабораторные ножи, пинцеты, пипетки, стеклянные мазевые ложечки, лук репчатый, разведенные дрожжи.

Ход работы

1.  Приготовить микропрепарат и зарисовать растительную клетку.

2.  Приготовить микропрепарат и зарисовать клетку грибов (дрожжи).

3.  Ответить на вопросы.

Протокол работы

1.  Приготовьте временный микропрепарат кожицы лука. Рассмотрите микропрепарат на малом и большом увеличении. Притените световой поток (с помощью конденсора микроскопа или рукой) и рассмотрите препарат в отраженном свете. Зарисуйте группу растительных клеток в левой части таблицы ниже.

Кожица лука	Дрожжи

2.  Приготовьте временный микропрепарат дрожжей. Рассмотрите микропрепарат на малом и большом увеличении, в прямом и отраженном свете. Зарисуйте группу клеток дрожжей в правой части таблицы выше.

3.  Ответьте на вопросы:

А. Какие клеточные органоиды видны на микропрепаратах?

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

В. Какие иные клеточные органоды были открыты с помощью светового микроскопа, но не обнаружены в этом опыте?

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

Как вы можете объяснить, почему?

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

П. р. № 7.

Изучение клеток растений и животных под микроскопом

Цели работы:

1.  Научиться находить микрофотографии растительных и животных клеток с наиболее удачным представлением определенных структур и процессов;

2.  Ознакомиться с современными методами микроскопирования;

3.  Актуализировать навыки классификации коллекций.

Материалы и оборудование: компьютерный класс с доступом в Интернет, сайты http://micro. magnet. fsu. edu/galleria/index. html, http://www. /, http://www. /, http://www. /.

Ход работы

Целью работы является создание коллекции микрофотографий клеток растений и животных с использованием разных техник микроскопирования и окрашивания препаратов.

Формат отчета о работе - презентация MS PowerPoint, сохраненная в указанной папке. На стартовом кадре презентации указываются данные об авторе (-ах), далее располагается коллекция (1 объект = 1 кадр презентации). Общее количество объектов в презентации не должно превышать 20.

Каждое изображение должно иметь этикетку, на которой будет указано:

·  название объекта, клетки которого представлены, и его систематическое положение;

·  адрес веб-страницы, на которой было найдено изображение (или самого изображения);

·  примененная техника микроскопирования;

·  краткое описание объекта (что именно выделено на данном микропрепарате).

Подумайте над логикой расположения объектов в коллекции: коллекция должна иметь законченный вид и содержать только качественные экспонаты.

Л. р. № 15.

Изучение хромосом на фиксированных микропрепаратах

Цели работы:

1.  Научиться определять структуру хромосом на фиксированных микропрепаратах;

2.  Актуализировать навыки микроскопирования на большом увеличении микроскопа;

3.  Применить навыки классификации биологических объектов;

4.  Продолжить формирование навыков создания учебных рисунков.

Материалы и оборудование: микроскопы, постоянные (фиксированные) микропрепараты.

Ход работы

1.  Подготовить пробирки для образцов и поместить в них растворы, закрыть пробирки пробками.

Протокол работы

1.  Рассмотрите фиксированный препарат с делящимися клетками и найдите фазы, в которых хромосомы видны наиболее четко. Зарисуйте разные по форме и размерам хромосомы.

2.  Предложите классификацию хромосом по общим признакам и опишите ее. Введите названия для разных групп хромосом, и на рисунке выше обведите хромосомы разных групп.

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

3.  Рассмотрите рисунок кариотипа человека. На нем первичная перетяжка показана волнистой линией, а хромосомы – состоящими только из одной хроматиды. Подпишите, какие хромосомы относятся к каким группам по вашей классификации.

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

Цветовая заливка не нужна. Файл Karyotype. BMP

П. р. № 8.

Решение задач и упражнений по молекулярной биологии

Цели работы:

1.  Продемонстрировать умение решать задачи разных типов;

2.  Научиться планировать оптимальную стратегию выполнения работ в условиях недостатка времени.

Материалы и оборудование: специальное оборудование не требуется.

Краткое описание

Справочные данные:

Биополимер	Табличные данные для мономеров
Аминокислоты Мономеры белков	Линейная длина одного аминокислотного остатка в полипептидной цепи  l ак = 0,35 нм = 3,5 ангстрем (Å) Средняя молекулярная масса одного аминокислотного остатка  Mr ак ≈ 110 а. е.м. (Дa)
Нуклеотиды Мономеры нуклеиновых кислот (ДНК, РНК)	Линейная длина одного нуклеотида в нуклеиновой кислоте  l н = 0,34 нм = 3,4 ангстрем (Å) Средняя молекулярная масса одного нуклеотида  Mr н ≈ 345 а. е.м. (Дa)

Длины мономеров в белках и нуклеиновых кислотах измерены достаточно точно и не зависят от радикала/азотистого основания. Молекулярные массы, используемые в расчетах – результат округления, средние значения, которые являются приблизительными. Единица молекулярной массы – атомные единицы массы, а. е.м., в англоязычной научной литературе называется Дальтон (сокращенное обозначение Da, или русскими буквами - Да); для этой величины используются десятичные приставки – килоДальтон (кДа), мегаДальтон (МДа) и т. п. 1 Да = 1 а. е.м.

Таблица генетического кода: на каждый язык своя

Первый нуклеотид	Второй нуклеотид	Третий нуклеотид
У	Ц	А	Г
У	УУУ Фен УУЦ Фен УУА Лей УУГ Лей	УЦУ Сер УЦЦ Сер УЦА Сер УЦГ Сер	УАУ Тир УАЦ Тир УАА нонсенс УАГ нонсенс	УГУ Цис УГЦ Цис УГА нонсенс УГГ Трп	У Ц А Г
Ц	ЦУУ Лей ЦУЦ Лей ЦУА Лей ЦУГ Лей	ЦЦУ Про ЦЦЦ Про ЦЦА Про ЦЦГ Про	ЦАУ Гис ЦАЦ Гис ЦАА Глн ЦАГ Глн	ЦГУ Арг ЦГЦ Арг ЦГА Арг ЦГГ Арг	У Ц А Г
А	АУУ Иле АУЦ Иле АУА Иле АУГ Мет	АЦУ Тре АЦЦ Тре АЦА Тре АЦГ Тре	ААУ Асн ААЦ Асн ААА Лиз ААГ Лиз	АГУ Сер АГЦ Сер АГА Арг АГГ Арг	У Ц А Г
Г	ГУУ Вал ГУЦ Вал ГУА Вал ГУГ Вал	ГЦУ Ала ГЦЦ Ала ГЦА Ала ГЦГ Ала	ГАУ Асп ГАЦ Асп ГАА Глу ГАГ Глу	ГГУ Гли ГГЦ Гли ГГА Гли ГГГ Гли	У Ц А Г

Пер-ший нукле-отид	Другий нуклеотид	Третій нуклеотид
У	Ц	А	Г
У	УУУ Фен УУЦ Фен УУА Лей УУГ Лей	УЦУ Сер УЦЦ Сер УЦА Сер УЦГ Сер	УАУ Тир УАЦ Тир УАА нонсенс УАГ нонсенс	УГУ Цис УГЦ Цис УГА нонсенс УГГ Трип	У Ц А Г
Ц	ЦУУ Лей ЦУЦ Лей ЦУА Лей ЦУГ Лей	ЦЦУ Про ЦЦЦ Про ЦЦА Про ЦЦГ Про	ЦАУ Гіс ЦАЦ Гіс ЦАА Глн ЦАГ Глн	ЦГУ Арг ЦГЦ Арг ЦГА Арг ЦГГ Арг	У Ц А Г
А	АУУ Іле АУЦ Іле АУА Іле АУГ Мет	АЦУ Тре АЦЦ Тре АЦА Тре АЦГ Тре	ААУ Асн ААЦ Асн ААА Ліз ААГ Ліз	АГУ Сер АГЦ Сер АГА Арг АГГ Арг	У Ц А Г
Г	ГУУ Вал ГУЦ Вал ГУА Вал ГУГ Вал	ГЦУ Ала ГЦЦ Ала ГЦА Ала ГЦГ Ала	ГАУ Асп ГАЦ Асп ГАА Глу ГАГ Глу	ГГУ Глі ГГЦ Глі ГГА Глі ГГГ Глі	У Ц А Г

Таблица генетического кода и условные обозначения аминокислот.