Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«ПОВОЛЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СЕРВИСА»

кафедра «Современное естествознание»

огласовано	Утверждаю
Протокол УМС № _____ «____»______________2011 г.	Проректор по УР и КО _________ к.э.н., доц. О.Н.Наумова
Проректор по УМР __________к.ф.н., доц. С.П. Ермишин	«____»______________2011 г.

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС «Биологические основания

современного естествознания»

по дисциплине

БИОЛОГИЯ С ОСНОВАМИ ЭКОЛОГИИ

для студентов всех специальностей

среднего профессионального образования

Составители:

В.М. Васюков, О.В. Савенко, А.В. Иванова

Тольятти

2011

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«ПОВОЛЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СЕРВИСА»

кафедра «Современное естествознание»

В.М. Васюков, О.В. Савенко, А.В. Иванова

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

«Биологические основания

современного естествознания»

по дисциплине

БИОЛОГИЯ

С ОСНОВАМИ ЭКОЛОГИИ

для студентов всех специальностей

среднего профессионального образования

Тольятти

2011

ББК 24я73

УДК 54(075.8)

Б

Рецензент:

Зам. директора Института экологии Волжского бассейна РАН,

доктор биологических наук, профессор С.В. Саксонов

Б46 Биология с основами экологии: учебно-методический комплекс «Биологические основания современного естествознания» для студентов всех специальностей среднего профессионального образования / сост. В.М. Васюков, О В. Савенко, А.В. Иванова – Тольятти: изд-во ПВГУС, 2011. – 230 с.

Учебно-методический комплекс предназначен для студентов пециальностей среднего профессионального образования

© В. М. Васюков, О.В. Савенко,

А.В. Иванова, 2011

© Поволжский государственный

университет сервиса, 2011

Содержание

1. Рабочая учебная программа дисциплины 6

1.1. Цели и задачи изучения дисциплины 6

1.2. Структура и объем дисциплины 7

1.3. Содержание дисциплины (распределение фонда времени по темам и видам занятий) 8

1.4. Требования к уровню освоения дисциплины и формы текущего и промежуточного контроля 12

2. Учебно-методическое пособие 14

ЛЕКЦИОННЫЙ КУРС 14

БИОЛОГИЯ КАК НАУКА. МЕТОДЫ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ 14

Глава 1. Жизнь. Ее возникновение на Земле. Свойства и уровни организации 14

Задачи и упражнения 20

Задания для самостоятельной работы 21

КЛЕТКА 22

Раздел I. Основы цитологии 22

Глава 2. Химический состав клетки 22

Задачи и упражнения 32

Задания для самостоятельной работы 33

Глава 3. Строение клетки 33

Задачи и упражнения 42

Задания для самостоятельной работы 42

Глава 4. Обмен веществ и превращение энергии в клетке 43

Задачи и упражнения 49

Задания для самостоятельной работы 49

Глава 5. Воспроизведение клеток 50

Задачи и упражнения 55

Задания для самостоятельной работы 56

ОРГАНИЗМ 56

Раздел II. Размножение и развитие организмов 56

Глава 6. Размножение организмов 56

Задачи и упражнения 63

Задания для самостоятельной работы 63

Глава 7. Индивидуальное развитие организмов 64

Задачи и упражнения 68

Задания для самостоятельной работы 69

Раздел III. Основы генетики и селекции 70

Глава 8. Генетическая информация 70

Задачи и упражнения 75

Задания для самостоятельной работы 76

Глава 9. Основные закономерности наследственности 77

Задачи и упражнения 92

Задания для самостоятельной работы 94

Глава 10. Изменчивость 94

Задачи и упражнения 99

Задания для самостоятельной работы 100

Глава 11. Генетика человека и ее значение для медицины 100

Задачи и упражнения 106

Задания для самостоятельной работы 107

Глава 12. Основы селекции 108

Задачи и упражнения 116

Задания для самостоятельной работы 117

ВИД 118

Раздел IV. Эволюция и экология 118

Глава 13. Эволюционное учение 118

Задачи и упражнения 137

Задания для самостоятельной работы 138

ЭКОСИСТЕМЫ 139

Глава 14. Происхождение и эволюция человека 139

Задачи и упражнения 148

Задания для самостоятельной работы 149

Глава 15. Основы экологии 150

Задачи и упражнения 167

Задания для самостоятельной работы 168

Глава 16. Биосфера и человек 169

Задачи и упражнения 175

Задания для самостоятельной работы 176

ЛАБОРАТОРНАЯ ПРАКТИКУМ 177

Лабораторная работа 1. Методы познания живой природы: микроскоп 178

Лабораторная работа 2. Изучение под микроскопом разнообразия инфузорий и их движения 180

Лабораторная работа 3. Приготовление микропрепарата листа элодеи наблюдение за движением цитоплазмы в клетках под влиянием факторов внешней среды 182

Лабораторная работа 4. Сравнение строения клеток прокариот (бактерии, ностока) и эукариот (растения, животного, гриба) 184

Лабораторная работа 5. Сравнение строения клеток одноклеточного и многоклеточного организмов (хламидомонады, листа элодеи, эпидермиса лука) 185

Лабораторная работа 6. Наблюдение плазмолиза и деплазмолиза в клетках эпидермиса лука 188

Лабораторная работа 7. Исследование проницаемости растительных клеток 189

Лабораторная работа 8. Выявление активности процесса фотосинтеза с помощью пероксида водорода и фермента каталазы, содержащейся в клетках зеленых растений элодеи, хлорофитума и колеуса 190

Лабораторная работа 9. Обнаружение органических веществ в тканях растений (крахмала, белков, жира) 191

Лабораторная работа 10. Изучение результатов искусственного отбора - разнообразия сортов растений и пород животных 193

Лабораторная работа 11. Выявление особенностей сорта у растений на примере сенполии (узамбарской фиалки) и плодов яблонь разных сортов 195

Лабораторная работа 12. Выявление признаков изменчивости организмов 199

Лабораторная работа 13. Морфологическое описание одного вида растений 201

Лабораторная работа 14. Изучение морфологического критерия вида 205

Лабораторная работа 15. Определение пылевого загрязнения воздуха в помещении и на улице 207

Лабораторная работа 16. Определение химического загрязнения атмосферного воздуха с помощью лишайников (лихеноиндикация) 210

Лабораторная работа 17. Определение загрязнения воды в водоеме 212

Лабораторная работа 18. Исследование водозапасающей способности зеленых и сфагновых мхов 215

Лабораторная работа 19. Наблюдение за передвижением животных: инфузории туфельки, дождевого червя, улитки, аквариумной рыбки. Выявление поведенческих реакций животных на факторы внешней среды 218

Лабораторная работа 20. Оценка экологического состояния парка (газона) 220

Лабораторная работа 21. Изучение моделей геометрического и логистического роста популяций 221

3. Учебно-методическое обеспечение дисциплины 225

3.1. Перечень основной и дополнительной литературы 225

3.2. Методические рекомендации преподавателю 226

3.3. Методические указания студентам 226

4. Материально-техническое обслуживание дисциплины 227

5. Программное обеспечение использования современных информационно-коммуникационных технологий 228

1. Рабочая учебная программа дисциплины

1.1. Цели и задачи изучения дисциплины

Изучение биологии на базовом уровне среднего (полного) общего образования направлено на достижение следующих целей:

- освоение знаний о биологических системах (клетка, организм, вид, экосистема); истории развития современных представлений о живой природе; выдающихся открытиях в биологической науке; роли биологической науки в формировании современной естественнонаучной картины мира; методах научного познания;

- овладение умениями обосновывать место и роль биологических знаний в практической деятельности людей, развитии современных технологий; проводить наблюдения за экосистемами с целью их описания и выявления естественных и антропогенных изменений; находить и анализировать информацию о живых объектах;

- развитие познавательных интересов, интеллектуальных итворческих способностей в процессе изучения выдающихся достижений биологии, вошедших в общечеловеческую культуру; сложных и противоречивых путей развития современных научных взглядов, идей, теорий, концепций, различных гипотез (о сущности и происхождении жизни, человека) в ходе работы с различными источниками информации;

- воспитание убежденности в возможности познания живой природы, необходимости бережного отношения к природной среде, собственному здоровью; уважения к мнению оппонента при обсуждении биологических проблем;

- использование приобретенных знаний и умений в повседневной жизни для оценки последствий своей деятельности по отношению к окружающей среде, здоровью других людей и собственному здоровью; обоснования и соблюдения мер профилактики заболеваний, правил поведения в природе.

В результате изучения биологии на базовом уровне обучающийся должен:

знать/понимать:

• основные положения биологических теорий (клеточная, эволюционная теория Ч.Дарвина); учение В.И.Вернадского о биосфере; сущность законов Г.Менделя, закономерностей изменчивости;

• строение биологических объектов: клетки; генов и хромосом; вида и экосистем (структура);

• сущность биологических процессов: размножение, оплодотворение, действие искусственного и естественного отбора, формирование приспособленности, образование видов, круговорот веществ и превращения энергии в экосистемах и биосфере;

• вклад выдающихся ученых в развитие биологической науки;

• биологическую терминологию и символику;

уметь:

• объяснять: роль биологии в формировании научного мировоззрения; вклад биологических теорий в формирование современной естественнонаучной картины мира; единство живой и неживой природы, родство живых организмов; отрицательное влияние алкоголя, никотина, наркотических веществ на развитие зародыша человека; влияние мутагенов на организм человека, экологических факторов на организмы; взаимосвязи организмов и окружающей среды; причины эволюции, изменяемости видов, нарушений развития организмов, наследственных заболеваний, мутаций, устойчивости и смены экосистем; необходимости сохранения многообразия видов;

• решать элементарные биологические задачи; составлять элементарные схемы скрещивания и схемы переноса веществ и энергии в экосистемах (цепи питания);

• описывать особей видов по морфологическому критерию;

• выявлять приспособления организмов к среде обитания, источники мутагенов в окружающей среде (косвенно), антропогенные изменения в экосистемах своей местности;

• сравнивать: биологические объекты (тела живой и неживой природы по химическому составу, зародыши человека и других млекопитающих, природные экосистемы и агроэкосистемы своей местности), процессы (естественный и искусственный отбор, половое и бесполое размножение) и делать выводы на основе сравнения;

• анализировать и оценивать различные гипотезы сущности жизни, происхождения жизни и человека, глобальные экологические проблемы и пути их решения, последствия собственной деятельности в окружающей среде;

• изучать изменения в экосистемах на биологических моделях;

• находить информацию о биологических объектах в различных источниках (учебных текстах, справочниках, научно-популярных изданиях, компьютерных базах данных, ресурсах Интернета) и критически ее оценивать; использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для:

• соблюдения мер профилактики отравлений, вирусных и других заболеваний, стрессов, вредных привычек (курение, алкоголизм, наркомания); правил поведения в природной среде;

• оказания первой помощи при простудных и других заболеваниях, отравлении пищевыми продуктами;

• оценки этических аспектов некоторых исследований в области биотехнологии (клонирование, искусственное оплодотворение).