Підручник з Біології. 9 клас. Задорожний - Нова програма

Практикум

Лабораторне дослідження

Тема. Властивості ферментів

Мета: дослідити властивості ферментів і вплив на них фізичних факторів.

Обладнання й матеріали: невеликі кубики сирої та вареної картоплі, пробірки, гідроген пероксид, який має кімнатну температуру, гідроген пероксид з холодильника, підручник.

Теоретичний мінімум

У цьому дослідженні властивості ферментів розглянуто на прикладі ферменту пероксидази, що міститься в клітинах картоплі. У випадку контакту пероксидази з гідроген пероксидом відбувається розкладання пероксиду на воду й кисень, який виділяється у вигляді невеликих бульбашок газу.

Хід дослідження

1. Візьміть три пробірки й помістіть у них невеликі кубики картоплі. У перші дві помістіть кубики сирої картоплі, а в третю — вареної.

2. Улийте в першу пробірку розчин гідроген пероксиду, який перед цим було охолоджено в холодильнику.

3. Спостерігайте, чи виділяються бульбашки газу. Відзначте інтенсивність їх виділення.

4. Улийте в другу й третю пробірки розчин гідроген пероксиду, який має кімнатну температуру.

5. Спостерігайте, чи виділяються бульбашки газу. Відзначте інтенсивність їх виділення.

6. Зробіть висновок, у якому вкажіть результати спостережень та поясніть, чи вплинули низька температура й теплова обробка на роботу ферменту пероксидази.

Практична робота

Тема. Розв'язування елементарних вправ зі структури білків та нуклеїнових кислот

Мета: удосконалити навички розв'язування елементарних вправ зі структури білків та нуклеїнових кислот.

Обладнання й матеріали: підручник, зошит.

Теоретичний мінімум

Визначення маси й довжини амінокислот

• Маси нуклеотидів, амінокислот, білків і нуклеїнових кислот вимірюють у дальтонах (Да). Середня молекулярна маса однієї амінокислоти дорівнює 110 Да. Середня молекулярна маса одного нуклеотиду ДНК дорівнює 330 Да, а одного нуклеотиду РНК — 345 Да.

• Лінійний розмір нуклеотидів, амінокислот, білків і нуклеїнових кислот вимірюють у нанометрах (нм). Середня довжина однієї амінокислоти — 0,35 нм. Середня довжина одного нуклеотиду — 0,34 нм.

Приклади розв’язання задач

Елементарна вправа зі структури білків

Задача

Маса білка — 22 000 Да. Яка довжина цієї молекули в нанометрах?

Розв’язання:

1. Спочатку визначаємо кількість амінокислот у молекулі:

22 000 Да (загальна маса молекули) / 110 Да (середня маса амінокислоти) = 200 амінокислот

2. Далі визначаємо довжину молекули:

200 амінокислот х 0,35 нм = 70 нм

Відповідь: довжина молекули білка становить 70 нм.

Елементарна вправа зі структури ДНК

Задача

До складу фрагмента ДНК входить 300 нуклеотидів (ця кількість включає нуклеотиди з обох ланцюгів подвійної спіралі). Визначте довжину й масу цього фрагмента ДНК. Враховуючи те, що з цих 300 нуклеотидів 50 є гуаніловими, визначте кількість аденілових, тимідилових і цитиділових нуклеотидів у цьому фрагменті.

Розв’язання:

1. Спочатку визначаємо довжину молекули ДНК. Молекула складається з двох ланцюгів, які з’єднані один з одним. Відповідно, довжина кожного з ланцюгів (і всієї молекули в цілому) становить 150 пар нуклеотидів. Тоді довжина молекули в нанометрах буде дорівнювати:

150 (кількість нуклеотидів в одному ланцюгу) х 0,34 нм (середня довжина одного нуклеотиду) = 51 нм

2. Далі визначаємо масу молекули.

300 нуклеотидів х 330 Да (середня маса одного нуклеотиду) = 99 000 Да

3. Потім визначаємо кількість нуклеотидів.

У молекулі ДНК кількість аденілових нуклеотидів дорівнює кількості тимідилових, а кількість гуанілових — кількості цитиділових, адже ці нуклеотиди утворюють тільки такі сполучення. Якщо в молекулі 50 гуанілових нуклеотидів, то цитиділових також 50.

Розраховуємо кількість тимідилових і аденілових нуклеотидів.

300 (загальна кількість нуклеотидів) - 50 (кількість гуанілових) - - 50 (кількість цитиділових) = 200 (загальна кількість аденілових і тимідилових нуклеотидів)

Кількість аденілових і тимідилових нуклеотидів однакова, тому кількість кожного з них буде дорівнювати:

200 / 2 = 100

Відповідь: довжина молекули ДНК становить 51 нм, маса — 99 000 Да, вона містить по 50 гуанілових і цитиділових нуклеотидів і по 100 аденілових і тимідилових.

Хід роботи

1. Ознайомтеся з інформацією рубрики «Теоретичний мінімум».

2. Використовуючи цю інформацію, розв’яжіть задачі:

1. Маса білка — 71 500 Да. Яка довжина цієї молекули в нанометрах?

2. До складу фрагмента ДНК входить 200 нуклеотидів (ця кількість включає нуклеотиди з обох ланцюгів подвійної спіралі). Визначте довжину й масу цього фрагмента ДНК. Враховуючи те, що з цих 200 нуклеотидів 40 є гуаніловими, визначте кількість аденілових, тимідилових і цитиділових нуклеотидів у цьому фрагменті.

3. Зробіть висновок, указавши в ньому основні особливості ДНК і білків.

Лабораторна робота

Тема. Вивчення структурно-функціональної різноманітності клітин

Мета: ознайомитися зі структурно-функціональною різноманітністю клітин на прикладі клітин різних тканин тварин та рослин. Обладнання й матеріали: мікропрепарати, електронні мікрофотографії та малюнки клітин м'язової, епітеліальної й нервової тканин тварин, покривної, провідної, основної тканин рослин.

Хід роботи

1. Розгляньте на малюнках і мікропрепаратах клітини м’язової тканини тварин. Замалюйте їх у зошиті й запишіть, які функції виконують ці клітини.

2. Розгляньте на малюнках і мікропрепаратах клітини нервової тканини тварин. Замалюйте їх у зошиті й запишіть, які функції виконують ці клітини.

3. Розгляньте на малюнках і мікропрепаратах клітини епітеліальної тканини тварин. Замалюйте їх у зошиті й запишіть, які функції виконують ці клітини.

4. Розгляньте за збільшення мікроскопа 64х препарат корінця цибулі. Знайдіть зону поділу клітин. Розгляньте за збільшення мікроскопа 160х меристематичні (твірні) клітини. Замалюйте їх у зошиті й запишіть, які функції виконують ці клітини.

5. Розгляньте за збільшення мікроскопа 64х препарат стебла липи. Замалюйте побачені провідні тканини. Позначте на малюнку ксилему і флоему. Замалюйте їх у зошиті й запишіть, які функції виконують ці клітини.

6. Розгляньте за збільшення мікроскопа 64х препарат епідерми листка соняшника. Зверніть увагу на продихи. Розгляньте за збільшення мікроскопа 160х клітини продиху та клітини, які його оточують. Замалюйте їх у зошиті й запишіть, які функції виконують ці клітини.

7. Розгляньте за збільшення мікроскопа 64х зріз листка. Знайдіть основну тканину й розгляньте її клітини за збільшення мікроскопа 160х. Замалюйте їх у зошиті й запишіть, які функції виконують ці клітини.

8. На підставі розглянутих мікропрепаратів та електронних мікрофотографій зробіть висновки щодо зв’язку особливостей будови тканин тварин і рослин з функціями, які вони виконують.

Лабораторне дослідження

Тема. Дослідження фаз мітозу (на прикладі клітин кореня цибулі)

Мета: навчитися розрізняти фази мітозу в рослинних клітинах.

Обладнання й матеріали: мікроскоп, мікропрепарат кореня цибулі, фотографії мітотичних клітин.

Профаза

Метафаза

Анафаза

Телофаза

Хід дослідження

1. За збільшення мікроскопа 64х розгляньте препарат корінця цибулі та знайдіть на ньому три зони кореня: кореневий чохлик, зону поділу клітин і зону росту.

2. За збільшення мікроскопа 160х розгляньте зону поділу клітин (у разі неможливості використання такого збільшення можна використовувати фотографії мітотичних клітин).

3. Знайдіть клітину на стадії інтерфази. Замалюйте клітину, позначте на малюнку ядро клітини й клітинну оболонку.

4. Знайдіть клітину на стадії профази. Замалюйте клітину, позначте на малюнку хромосоми.

5. Знайдіть клітину на стадії метафази. Замалюйте клітину, позначте на малюнку хромосоми й веретено поділу.

6. Знайдіть клітину на стадії анафази. Замалюйте клітину, позначте на малюнку хромосоми й полюси клітини.

7. Знайдіть клітину на стадії телофази. Замалюйте клітину, позначте на малюнку хромосоми й нову клітинну стінку, яка почала формуватися.

8. Зробіть висновки, у яких укажіть характерні ознаки фаз мітозу.

Практична робота

Тема. Розв'язування елементарних вправ з реплікації, транскрипції та трансляції

Мета: удосконалити навички розв'язування елементарних вправ з реплікації, транскрипції та трансляції.

Обладнання й матеріали: таблиця генетичного коду, підручник, зошит.

Алгоритм розв'язання вправ

За правилом комплементарності, в подвійному ланцюгу ДНК кожному гуаніловому нуклеотиду (Г) відповідає цитиділовий (Ц), а тимідиловому (Т) — аденіловий (А). Тому під час встановлення послідовності нуклеотидів у другому ланцюгу за зразком першого ланцюга в процесі реплікації слід дотримуватися правила: Г <—> Ц, А <—> Т.

Наприклад:

ДНК (1-й ланцюг): АТГЦГАГТ ДНК (2-й ланцюг): ТАЦГЦТЦА

У процесі транскрипції за зразком ланцюга ДНК утворюється ланцюг РНК. У цьому випадку, за правилом комплементарності, нуклеотидам у ланцюгу ДНК будуть відповідати такі нуклеотиди РНК: гуаніловому (Г) відповідає цитиділовий (Ц), цитиділовому (Ц) — гуаніловий (Г), тимідиловому (Т) — аденіловий (А), а аденіловому (А) — уридиловий (У).

Наприклад:

ДНК: АТГЦГАГТ РНК: УАЦГЦУЦА

Хід роботи

1. Розгляньте послідовність нуклеотидів в одному ланцюгу фрагмента ДНК:

а) АТГТАЦТЦГГЦГАТААЦА

б) ГЦААЦЦГАТТГТЦТТАЦТ

в) ААЦАГТГТТТЦТГТЦАТТ

г) ТАЦТАГЦАГЦГТЦГГАЦТ

Виконайте вправу з реплікації, добудувавши до неї комплементарний ланцюг ДНК.

2. Розгляньте послідовність нуклеотидів в одному ланцюгу фрагмента ДНК:

а) ТАЦТЦАЦТАЦЦАТЦГЦТГ

б) ТАЦЦЦГТЦТЦТТЦЦТАЦТ

в) ТАЦТААЦААЦГАТЦААТТ

г) ТАЦАТГТЦГАЦЦГЦГАТЦ

Використовуючи таблицю генетичного коду, визначте продукти, які утворюються внаслідок транскрипції та подальшої трансляції ділянки ДНК.

3. Зробіть висновок, у якому вкажіть основні властивості генетичного коду, і запишіть його в зошит.

Лабораторне дослідження

Тема. Мінливість у рослин і тварин

Мета: ознайомитися з модифікаційною й мутаційною мінливістю у рослин і тварин, навчитися будувати варіаційний ряд, ознайомитися із нормальними та мутантними формами дрозофіл та зробити їх порівняння.

Обладнання і матеріали: колекції листків або хвоїнок, колекція комах, лінійка, лупи, фотографії або малюнки нормальних і мутантних (три-чотири лінії) форм дрозофіл, підручник, робочий зошит.

Хід дослідження

1. Розгляньте колекцію листків або хвоїнок, відберіть 15 листків або хвоїнок.

2. Виміряйте довжину всіх листків (хвоїнок) і запишіть її в зошиті.

3. Побудуйте варіаційну криву, розташувавши по горизонталі виміряні листки в послідовності від найменшого до найбільшого значення, а по вертикалі відклавши їхню довжину.

4. Розгляньте колекцію комах, відберіть комах одного виду.

5. Виміряйте довжину тіла всіх комах і запишіть її в зошиті.

6. Побудуйте варіаційну криву, розташувавши по горизонталі результати вимірювань комах у послідовності від найменшого до найбільшого значення, а по вертикалі відклавши їхню довжину тіла.

7. Розгляньте зображення нормальних екземплярів дрозофіл (дика форма). Визначте й запишіть характерні ознаки: колір тіла, форму крил, колір очей.

8. Розгляньте зображення мутантних екземплярів дрозофіл (усіх наявних форм). Визначте й запишіть характерні ознаки: колір тіла, форму крил, колір очей.

9. Запишіть особливості кожної з мутантних форм, за якими вона відрізняється від нормальних особин.

10. Зробіть висновок, у якому вкажіть, з якими характерними особливостями модифікаційної та мутаційної мінливості ви ознайомилися.

Практична робота

Тема. Складання схем схрещування

Мета: удосконалити навички складання схем схрещування й розв'язування елементарних генетичних задач.

Обладнання й матеріали: таблиці із зображенням схем законів Г. Менделя, роздавальні картки із задачами, підручник, зошит.

Алгоритм складання схеми схрещування

1. Визначення й запис генотипів батьків, виходячи з умов задачі.

2. Визначення гамет, які утворюють генотипи батьків. При цьому слід ураховувати, що кількість типів гамет, які утворює особина, визначають за формулою X = 2n, де X — кількість типів гамет, які утворює особина, а п — кількість гетерозиготних генів у генотипі цієї особини.

3. Побудова решітки Пеннета. При цьому слід ураховувати, що кількість стовпців і рядків у цій таблиці дорівнює кількості типів гамет, які утворюють материнська й батьківська особини.

4. Визначення генотипів і фенотипів нащадків, які утворяться в результаті схрещування, шляхом аналізу генотипів, що утворилися внаслідок сполучення гамет у відповідних комірках решітки Пеннета.

Хід роботи

1. Задача на моногібриде схрещування.

Складіть схему схрещування і запишіть розв’язання задачі.

У квасолі алель чорного забарвлення насінин (А) домінує над алелем білого забарвлення (а). Визначте генотипи і фенотипи нащадків у схрещуванні Аа х Аа.

2. Задача на дигібридне схрещування.

Складіть схему схрещування і запишіть розв’язання задачі.

У рослини один ген визначає висоту рослини (домінантний алель А — висока рослина, рецесивний алель а — карликова рослина), а другий ген — забарвлення плодів (домінантний алель В — червоні плоди, рецесивний алель b — жовті плоди). В обох випадках домінування повне. Схрестили рослини з генотипами АаВb і ааВb. Визначте генотипи і фенотипи нащадків першого покоління.

3. Задача на схрещування, зчеплене зі статтю.

Складіть схему схрещування і запишіть розв’язання задачі.

У дрозофіл ген В, який визначає колір тіла, розташований у Х-хромосомі. Його домінантний алель (В) зумовлює сіре забарвлення тіла, а рецесивний алель (b) — жовте забарвлення тіла. Схрестили самку, яка має жовтий колір тіла, із самцем, тіло якого має сіре забарвлення. Які генотипи й фенотипи матимуть нащадки від цього схрещування?

4. Зробіть висновок, указавши особливості складання схем схрещування для кожного з типів задач.

Практична робота

Тема. Порівняння будови та процесу розмноження клітинних і неклітинних форм життя

Мета: порівняти особливості будови та процеси розмноження клітинних і неклітинних форм життя на прикладі вірусів і бактерій.

Обладнання й матеріали: схеми будови клітини бактерій та вірусів, схема поділу бактеріальної клітини, схема розмноження вірусів, мікрофотографії клітини бактерій і віріонів вірусів, підручник, зошит.

Хід роботи

1. Розгляньте схему будови бактеріальної клітини на малюнку або фотографії.

2. Замалюйте схему будови клітини в зошиті. Укажіть на ній цитоплазму, бактеріальну хромосому і клітинну стінку.

3. Розгляньте схему будови віріона на малюнку або фотографії.

4. Замалюйте схему будови віріона в зошиті. Укажіть на ній білкову оболонку й нуклеїнову кислоту.

5. Розгляньте схему поділу бактеріальної клітини та схему розмноження вірусу.

6. Укажіть риси подібності й відмінності між поділом бактеріальної клітини та схемою розмноження вірусу.

7. Зробіть висновок, у якому вкажіть, які особливості будови й розмноження притаманні клітинним і неклітинним формам життя.