Міністерство освіти і науки України

Харківський електромеханічний технікум транспортного будівництва

Біологія

(назва навчальної дисципліни)

Методичні вказівки

для виконання практичних робіт студентів

зі спеціальності 273 «Залізничний транспорт»

(шифр і назва спеціальності)

спеціалізації «Монтаж, обслуговування та ремонт автоматизованих систем керування рухом на залізничному транспорті»

(шифр і назва спеціалізації)

2016 р.

Методичні вказівки для виконання практичних робіт

з дисципліни “Біологія” студентів спеціальності 273 «Залізничний транспорт»,

(шифр і назва спеціальності)

спеціалізації «Монтаж, обслуговування та ремонт автоматизованих систем керування рухом на залізничному транспорті»

(шифр і назва спеціалізації)

/ Уклад.: Іванова. І.В. – ХЕМТТБ, 2016. – 25 с.

(прізвище та ініціали)

Методичний посібник розглянутий та рекомендований цикловою комісією «Природничо-математичних дисциплін» для використання студентами під

(назва циклової комісії)

час виконання практичних робіт навчальної дисципліни “Біологія”_.

Протокол № _____ від “___”____________20____р.

Голова циклової комісії __________________ (Омельченко С.О.)

(підпис) прізвище та ініціали)

Схвалено методичною радою Харківського електромеханічного технікуму транспортного будівництва

Протокол № _____ від “____”__________20____р.

Голова методичної ради _____________________(_______________)

(Підпис) (прізвище та ініціали)

Пояснювальна записка

Методичний посібник призначений для допомоги у виконанні лабораторних робіт по біології для студентів першого курсу вищих навчальних закладів І-ІІ рівнів акредитації, що навчаються за навчальною програмою, яка передбачає 102 аудиторних годин з хімії: з них 42 години відведено на лабораторно-практичні заняття.

Даний посібник складено для допомоги студентам опанувати основи біології як експериментально-теоретичної науки, навчитися використовувати свої знання на практиці, набувати навичок дослідницької роботи

Перш ніж приступити до виконання роботи необхідно повторити відповідні розділи підручника, познайомитись із змістом робіт .

Перш ніж виконувати роботу потрібно чітко визначити мету даної роботи, уважно прочитати її опис, умови та порядок проведення, підібрати потрібне обладнання, матеріали.

Оформлення звітів з практичних робіт виконувати охайно, у відповідності з вимогами до оформлення звітів з лабораторних та практичних робіт.

.

Практична робота № 1 Тема: Розв’язування елементарних задач з молекулярної біології

МЕТА РОБОТИ: навчитися застосовувати теоретичні знання під час розв’язування задач з молекулярної біології, моделювати процес кодування спадкової інформації.

ОБЛАДНАННЯ ТА МАТЕРІАЛИ: таблиця кодів, підручник

Теоретична частина

Азотисті основи одного ланцюга ДНК сполучені з основами другого ланцюга за допомогою водневих зв’язків у такому порядку: аденін утворює пару лише з тиміном, а гуанін – з цитозином. При цьому між аденіном і тиміном утворюються два водневі зв’язки, а між гуаніном і цитозином – три. Ця закономірність має назву принципу компліментарності.

За цим принципом відбувається також синтез і-РНК на ланцюзі ДНК, варто враховувати, що в ДНК немає урацилу, а в і-РНК – тиміну.

Кількість аденіну у ДНК завжди дорівнює кількості тиміну, а кількість гуаніну – кількості цитозину. Ця закономірність отримала назву правила Чаргаффа.

Практична частина

І варіант	ІІ варіант
Завдання № 1.
Фрагмент молекули іРНК має таку послідовність нуклеотидів: …ЦЦЦГЦАУГГГЦЦГГУ… Напишіть нуклеотидний склад фрагмента молекули ДНК, на якій була синтезована зазначена іРНК.	Фрагмент одного з ланцюгів молекули ДНК має таку послідовність нуклеотидів: …АГТАЦЦГАТАЦТЦГАТТТАЦГ… Запишіть послідовність нуклеотидів відповідного фрагмента другого ланцюга тієї ж молекули.
Завдання № 2
Ланцюг А в молекулі інсуліну закінчується такою послідовністю амінокислот: ...лейцин - тирозин -- аспарагін – тирозин – цистеїн –- аспарагін. Визначте можливу послідовність нуклеотидів відповідної і-РНК.	Послідовність амінокислот білка рибонуклеази має такий початок: лізин – глутамін – треонін – аланін - - аланін – аланін - лізин... Запишіть можливу послідовність нуклеотидів відповідної і-РНК.
Завдання № 3
Визначте послідовність амінокислот, якою починається білок, якщо йому відповідає і-РНК з такою послідовністю нуклеотидів: АЦГЦЦЦАУГГЦЦГГУ…	і-РНК має таку будову: …ЦГГАГЦУЦААГАУЦГ… Зазначте будову фрагмента білка, якому відповідає дана і-РНК.
Завдання № 4
Що відбудеться з білком, який кодується ділянкою ДНК, де під впливом опромінення буде вибито третій нуклеотид? Варіанти відповідей: Структура білка буде зовсім іншою, тому що зміниться склад кожного триплету. Зміниться тільки перша амінокислота, тому що третій нуклеотид входить до складу першого триплету, а він у свою чергу кодує першу амінокислоту. Білок не зміниться, тому що одна амінокислота кодується трьома нуклеотидами, а в даному випадку змінився лише один. Білок буде змінено, але він зможе виконувати свої функції, бо ці зміни незначні.	Як відіб’ється на будові білка вилучення з гена другого триплета? Варіанти відповідей: Зміни будови білка будуть незначні, а саме: друга амінокислота буде іншою, а всі інші залишаться неушкоджені. За таких умов білок, скоріше за все, виконуватиме свою функцію. Зміни структури білка будуть дуже значними, тому що вилучено три нуклеотида,що складають триплет, а це означає, що всі триплети після другого буде змінено. Білок буде змінено, але він зможе виконувати свої функції, бо ці зміни незначні. Структура білка буде зовсім іншою, тому що зміниться склад кожного триплету.
Завдання № 5
Білок А в своєму складі має 158 амінокислот. Обчисліть довжину гена, який його кодує, якщо відомо, що відстань між двома сусідніми нуклеотидами в спіралізованій молекулі ДНК складає 0,34нм. Нульові кодони не враховуйте.	Хімічний аналіз показав, що в і-РНК міститься 30% урацилу, 26% гуаніну і 24% аденіну. Визначте нуклеотидний склад (у %) відповідної ділянки дволанцюгової ДНК «зліпком» якої є досліджена і-РНК.

Зробіть висновок.

додаткові питання

• Які існують типи амінокислот?

• Які особливості будови нуклеїнових кислот - біополімерів?

• Які ви знаєте типи РНК? Які їхні функції?

• Хто запропонував модель просторової структури ДНК? Які відкриття цьому передували?

• Яке біологічне значення того факту, що більшість амінокислот, які входять до складу білків, закодовані не одним, а декількома триплетами?

ЛІТЕРАТУРА

[1(20-28,90-93), 2(), 6 т.1(151-195)]

практична робота №2

Тема: Розв’язання типових задач з молекулярної біології

МЕТА РОБОТИ: навчитися застосовувати теоретичні знання під час розв’язування задач з молекулярної біології

обладнання та матеріали: підручник, схеми

ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА

Розглянемо реакції енергетичного обміну. Незалежно від джерела енергії усі організми спочатку переводять енергію в стан здобний для подальшого використання. Усі процеси обміну речовини і енергії в клітці являють собою прості фізико-хімічні реакції.

Глюкоза є основою для складних синтезів, вона є вторинним джерелом енергії в клітині, це пояснюється неможливістю використання світла (первинного джерела енергії) внутрі клітин.

Глюкоза розщеплюється і віддає енергію на синтез АТФ та біосинтез макромолекул. Наприклад, молочної кислоти – гліколіз:

С₆ Н₁₂ О₆ → 2С₃ Н₆ О₃ + 2 АТФ

Найбільш ефективно глюкоза розщеплюється за участю кисню.

З хімічної крапки зору – це повне окиснення глюкози. Воно забезпечує синтез 38 молекул АТФ. Оскільки кисень для окиснення ми вдихаємо з атмосферним повітрям, то на хімічному рівні окиснення глюкози киснем повітря називається диханням:

С₆ Н₁₂ О₆ + 6 О₂ → 6 СО₂ + 6 Н₂ О + 38 АТФ

ПРАКТИЧНА ЧАСТИНА

Завдання №1.

Під час енергетичного обміну розщепилися 7 моль глюкози, при цьому відомо, що повному розщепленню підверглися лише 2 молю. Визначте:

• Скільки молів молочної кислоти та вуглекислого газу при цьому утворилося?

• Скільки АТФ при цьому синтезовано?

• Скільки енергії запасено в цих молекулах АТФ?

Завдання №2.

В результаті енергетичного обміну в клітці утворилися 5 моль молочної кислоти та 27 моль вуглекислого газу. Визначте:

• Скільки моль глюкози використано?

• Скільки з них підверглися повному розкладу, а скільки гліколізу?

• Скільки енергії запасено?

• Скільки кисню (в молях) було використано на окислення?

Завдання №3.

М’язи ніг під час бігу з середньою швидкістю за 1 хвилину витрачають 24кДж енергії. Визначте:

• Скільки глюкози (в грамах) використають м’язи ніг за 25 хвилин бігу, якщо кисень постачається в достатній кількості?

• Чи відбудеться накопичування в м’язах молочної кислоти?

Завдання №4.

М’язи руки при виконанні вільних вправ за 1 хвилину витрачають 12кДж енергії. Визначте:

• Скільки глюкози (в грамах) використають м’язи рук за 10 хвилин виконання вправ, якщо кисень постачається в достатній кількості?

• Чи відбудеться накопичування в м’язах молочної кислоти?

Завдання №5.

Бігун за 1 хвилину витрачає 24кДж енергії. Скільки глюкози потрібно для бігу з такими затратами, якщо 50 хвилин в організмі відбувається повне окиснення глюкози, а 10 хвилин – гліколіз?

додаткові питання

• Поясніть розподіл організмів на автотрофи та гетеротрофи?

• Яка роль АТФ у внутріклітинних процесах?

ЛІТЕРАТУРА

[1(81-100), 2 (), 6 т.2(43-78)]

практична робота №3

Тема: Порівняння мітозу і мейозу

МЕТА РОБОТИ: ознайомитись з механізмами протікання мітозу та мейозу , встановити риси схожості і відмінності між ними.

обладнання та матеріали: електронні мікрофотографії клітини в різні моменти клітинного циклу, таблиці для порівняння

ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА

Мітоз – це складний процес непрямого поділу клітин при якому відбувається точний розподіл комплексу хромосом з наявною в них ДНК між дочірніми клітинами. Мітоз забезпечує збільшення числа клітин багатоклітинних організмів і чисельності одноклітинних організмів.

Процес мітозу поділяється на чотири послідовні фази з читкою морфологічною картиною (профаза, метафаза, анафаза, телофаза). Між фазами поділу клітина перебуває у спокої – інтерфазі, протягом якої в клітині здійснюються всі основні процеси обміну речовин і енергії , протікає підготовка до поділу.

Мейоз – процес поділу клітин з утворенням чотирьох дочірніх клітин, кожна з яких містить вдвічі менше хромосом ніж попередня.

Супроводжує утворення гамет у тварин та спор у рослин.