На каких растениях проводил опыты мендель. Удивительные опыты с растениями. Опыты Менделя: а – желтые и зеленые семена гороха; б – гладкие и морщинистые семена гороха

ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ ПОВТОРЕНИЯ

Вопрос 1. Кто был первооткрывателем закономерностей наследования признаков?

Первооткрывателем закономерностей наследования признаков был Грегор Мендель.

Вопрос 2. На каких растениях проводил опыты Г. Мендель?

Г. Мендель очень удачно выбрал объект для своих опытов. Горох легко выращивать в условиях Чехии он размножается несколько раз в год, сорта гороха отличаются друг от друга рядом хорошо различимых признаков, и, наконец, в природе горох самоопыляем, но в эксперименте самоопыление легко предотвратить, и исследователь может опылить растение пыльцой с другого растения.

Вопрос 3. Благодаря каким приёмам Г. Менделю удалось вскрыть законы наследования признаков?

Проводя свои классические опыты, Мендель следовал нескольким правилам. Во-первых, он использовал растения, которые отличались друг от друга малым количеством признаков. Во-вторых, ученый работал только с растениями чистых линий. Так, у растений одной линии семена всегда были зелеными, а у другой - желтыми. Чистые линии Мендель вывел предварительно, путем самоопыления растений гороха.

Мендель ставил опыты одновременно с несколькими родительскими парами гороха; растения каждой пары принадлежали к двум разным чистым линиям. Это позволило ему получить больше экспериментального материала.

При обработке полученных данных Мендель использовал количественные методы, точно подсчитывая, сколько растений с данным признаком (например, семян с желтой и зеленой окраской) появилось в потомстве.

ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ ОБСУЖДЕНИЯ

Вопрос 1. Какие особенности растений гороха позволили Г. Менделю отнести организмы, взятые им для гибридизации, к чистым линиям?

Горох легко выращивать в условиях Чехии он размножается несколько раз в год, сорта гороха отличаются друг от друга рядом хорошо различимых признаков, и, наконец, в природе горох самоопыляем, но в эксперименте самоопыление легко предотвратить, и исследователь может опылить растение пыльцой с другого растения.

Вопрос 2. В чём сущность гибридологического метода, разработанного Г. Менделем?

Суть гибридологического метода заключается в скрещивании (гибридизации) организмов, отличающихся друг от друга по одному или нескольким признакам. В основу гибридологического метода Г. Менделя положены следующие приемы и объекты:

1) анализ наследования проводился по отдельным ярко выраженным признакам;

2) изучение характера передачи признаков потомкам первого и последующих поколений;

3) количественный учет распределения наследуемых признаков у особей в гибридных поколениях (статистика);

4) в качестве объекта исследований был выбран горох – растение, у которого возможно и естественное самоопыление и искусственное перекрестное опыление.

Педагог ДО

МОУ ДО «Центр детского творчества»

Практическое пособие «Удивительные опыты с растениями»

Надым: МОУ ДО «Центр детского творчества», 2014 г.,30с.

Редакционный совет:

Заместитель директора по учебно-воспитательной работе МОУ ДОД

« Центр детского творчества»

Председатель экспертной комиссии, учитель химии высшей квалификационной категории МОУ «Средняя общеобразовательная школа №9 г. Надыма»

Учитель биологии высшей квалификационной категории МОУ «Средняя общеобразовательная школа №9 г. Надыма»

В практическом пособии представлены опыты с растениями, которые могут быть использованы на занятиях с учащимися младшего и среднего школьного возраста для познания окружающего мира.

Данное практическое пособие может быть использовано педагогами дополнительного образования, учителями начальных классов , обучающимися и их родителями при изучении растительного мира на уроках и во внеурочное время

Введение………………………………………………………..................4

1. Опыты по выявлению условий произрастания растений:..........7

1. 1. Влияние света на рост и развитие растений.

1. 2. Влияние температуры на рост и развитие растений.

Методика проведения: взять два одинаковых черенка комнатных растений, поместить их в воду. Один поставить в шкаф, другой оставить на свету. Через 7-10 дней сравнить черенки (обратить внимание на интенсивность окраски листьев и наличие корней); сделать вывод.

Опыт №2:

Оборудование: два растения колеуса.

Методика проведения: поместить одно растение колеуса в темный угол класса, а другое - на освещенное солнцем окно. Через 1,5 – 2 недели сравнить интенсивность окраски листьев; сделать вывод о влиянии света на окраску листьев.

Почему? Для того чтобы в растении произошла реакция фотосинтеза им нужен солнечный свет. Хлорофилл - зеленый пигмент, необходимый для фотосинтеза. Когда нет солнца запас молекул хлорофилла истощается и не пополняется. Из-за этого растение бледнеет и рано или поздно умирает.

Влияние световой направленности на рост и развитие растений.

Цель: изучить фототропизм растений.

Оборудование: домашнее растение (колеус, бальзамин).

Методика проведения: поставить растение у окна на три дня. Развернуть растение на 180 градусов и оставить еще на три.

Выводы: листья растения поворачиваются к окну. Развернувшись, растение меняет направление листьев, но через три дня они снова поворачиваются к свету.

Почему? Растения содержат вещество под названием ауксин, которое способствует удлинению клеток. Накопление ауксина происходит на темной стороне стебля. Излишки ауксина заставляют находящиеся на темной стороне клетки вырастать длиннее, из-за чего стебли растут по направлению к свету, этот процесс называется фототропизмом. Фото – значит свет, а тропизм – движение.

1.2. Влияние температуры на рост и развитие растений

Аквазащита растений от низких температур.

Цель: показать, как вода защищает растения от низких температур.

Оборудование: два термометра, алюминиевая фольга, бумажные салфетки, два блюдца, холодильник.

Методика проведения: свернуть фольгу в форме пенала для термометра. Вложить каждый термометр в такой пенал, чтобы его конец оставался снаружи. Завернуть каждый пенал в бумажную салфетку. Один из обернутых пеналов намочить водой. Следить за тем, чтобы вода не попала внутрь пенала. Положить термометры на блюдца и поставить их в морозилку. Через две минуты сравнить показания термометров. Следить за показаниями термометров каждые две минуты в течение десяти минут.

Выводы: термометр, находящийся в пенале обернутой мокрой салфеткой, показывает более высокую температуру.

Почему? Замерзание воды в мокрой салфетке называется фазовым превращением, при этом изменяется и тепловая энергия , из-за чего тепло либо выделяется, либо поглощается. Как видно из показаний термометров, выделяемое тепло нагревает окружающее пространство. Таким образом, растение можно защитить от низкой температуры, поливая их водой. Однако этот метод не пригоден, когда заморозки продолжаются достаточно долго или когда температура опускается ниже точки замерзания воды.

Влияние температуры на сроки прорастания семян.

Цель: показать, как влияет температура на прорастание семян.

Оборудование: семена теплолюбивых культур (фасоль, томат, подсолнечник) и не требовательных к теплу (горох, пшеница, рожь, овес); 6-8 прозрачных пластиковых коробочек с крышками, стеклянных банок или чашек Петри – растилен; марля или фильтровальная бумага, газетная бумага для изготовления крышек к стеклянным банкам, нитки или резиновые кольца, термометр.

Методика проведения: по 10-20 семян какого-либо теплолюбивого вида растений, например томатов, помещают в 3-4 растильни на влажную марлю или фильтровальную бумагу. В другие 3-4 растильни помещают по 10-20 семян

не требовательных к теплу растений, например гороха. Количество воды в растильнях для одного растения должно быть одинаковым. Вода не должна полностью покрывать семена. Растильни закрывают крышками (для банок крышки делают из двух слоев газетной бумаги). Проращивание семян проводят при различных температурах: 25-30°С, 18-20°С (в термостате или в комнатной тепличке, у батареи или печки),10-12°С (между рамами, вне помещения), 2-6°С (в холодильнике, погребе). Через 3-4 дня сравниваем полученные результаты. Делаем вывод.

Влияние низкой температуры на развитие растений.

Цель: выявить потребность комнатных растений в тепле.

Оборудование: листок комнатного растения.

Методика проведения: вынести листок комнатного растения на мороз. Сравнить этот листок с листьями данного растения. Сделать вывод.

Влияние изменения температуры на рост и развитие растений.

Цель:

Оборудование: два пластиковых стакана с водой, две веточки ивы.

Методика проведения: две ветки ивы поставить в банки с водой: одну – на освещаемое солнцем окно, другую – между рамами окна. Каждые 2-3 дня сравнивать растения, затем сделать вывод.

Влияние температуры на скорость развития растений.

Цель: выявить потребность растений в тепле.

Оборудование: два любых одинаковых комнатных растения.

Методика проведения: выращивание одинаковых растений в классе на теплом южном окне и на холодном северном. Через 2-3 недели сравнить растения. Сделать вывод.

1.3. Влияние влажности на рост и развитие растений.

Изучение транспирации в растениях.

Цель: показать, как растение теряет влагу через испарение.

Оборудование: растение в горшочке, полиэтиленовый пакет, клейкая лента.

Методика проведения: наденьте пакет на растение и надежно прикрепите его к стеблю клейкой лентой. Поставьте растение на 2-3 часа на солнце. Посмотрите, каким стал пакет изнутри.

Выводы: на внутренней поверхности пакета видны капельки воды и кажется, будто пакет заполнен туманом.

Почему? Растение всасывает воду из почвы через корни. Вода идет по стеблям, откуда около 9/ 10 воды испаряется через устьица. Некоторые деревья испаряют до 7 тонн воды за день. На устьица оказывают влияние температура и влажность воздуха. Потеря влаги растениями через устьице называется транспирацией.

Влияние тургорного давления на развитие растений.

Цель: продемонстрировать, как вянут стебли растений из-за изменения давления воды в клетке.

Оборудование: завядший корень сельдерея, стакан, синий пищевой краситель.

Методика проведения: попросить взрослого отрезать середину стебля. Наполнить стакан водой наполовину и добавить туда красителя столько, чтобы вода потемнела. Поставить в эту воду стебель сельдерея и оставить на ночь.

Выводы: листья сельдерея приобретают голубовато – зеленоватый цвет, а стебель выпрямляется, и становится тугим и плотным.

Почему? Свежий разрез говорит нам о том, что клетки сельдерея не закрылись и не высохли. Вода попадает в ксилемы – трубки, по которым она и проходит. Эти трубки идут по всей длине стебля. Вскоре вода выходит из ксилем и попадает в другие клетки. Если стебель осторожно согнуть, обычно он затем распрямляется и возвращается в прежнее положение. Это происходит потому, что каждая клетка растения наполнена водой. Давление воды, наполняющей клетки, делает их прочными и из-за них растение нелегко согнуть. Растение вянет из-за недостатка воды. Как у наполовину сдутого шара, его клетки съеживаются из-за чего листья и стебли поникают. Давление воды в клетках растения называется тургорным давлением.

Влияние влаги на развитие семян .

Цель: выявить зависимость роста и развития растений от наличия влаги.

Опыт 1.

Оборудование: два стакана с почвой (сухой и влажной); семена фасоли, сладкого перца или других овощных культур.

Методика проведения: посеять семена в увлажненную и сухую почву. Сравнить полученный результат. Сделать вывод.

Опыт 2.

Оборудование: мелкие семена, полиэтиленовый или пластиковый мешочек, тесьма.

Методика проведения: намочить губку, поместить семена в отверстия в губке. Губку держать в мешочке. Мешочек повесить на окно и наблюдать за прорастанием семян. На основе полученных результатов сделать выводы.

Опыт 3.

Оборудование: мелкие семена травы или кресс-салата, губка.

Методика проведения: намочить губку, покатать ее по семенам травы, положить на блюдце, поливать умеренно. На основе полученных результатов сделать выводы.

1.4. Влияние состава почвы на рост и развитие растений.

Влияние рыхления почвы на рост и развитие растений.

Цель: выяснить необходимость рыхления почвы.

Оборудование: два любых комнатных растения.

Методика проведения: взять два растения, одно, растущее в рыхлой почве, другое – в твердой, полить их. В течение 2-3 недель вести наблюдения, на основе чего сделать выводы о необходимости рыхления.

Состав почвы – необходимое условие роста и развития растений.

Цель: выяснить, что для жизни растений необходим определенный состав почвы.

Оборудование: два цветочных горшка, почва, песок, два черенка комнатных растений.

Методика проведения: посадить одно растение в емкость с землей, другое - в емкость с песком. В течение 2 -3 недель вести наблюдения, на основе чего сделать выводы о зависимости роста растений от состава почвы.

2. Опыты по исследованию процессов жизнедеятельности.

2.1. Питание.

Изучение процесса саморегуляции в растениях.

Цель: показать, как растение может само обеспечивать себя питанием.

Оборудование: большая (литра на 4) широкогорлая банка с крышкой, небольшое растение в горшочке.

Методика проведения: полейте растение, поставьте горшочек с растением целиком в банку. Плотно закройте банку крышкой, поставьте ее в светлое место, где бывает солнце. Не открывайте банку в течение месяца.

Выводы: на внутренней поверхности банки регулярно появляются капельки воды, цветок продолжает расти.

Почему? Капельки воды – это испарившаяся из почвы и самого растения влага. Растения используют содержащиеся в своих клетках сахар и кислород для выработки углекислого газа, воды и энергии. Это называется реакцией дыхания. Растение использует углекислый газ, воду, хлорофилл и энергию света, чтобы вырабатывать из них сахар, кислород и энергию. Этот процесс называется фотосинтезом. Обратите внимание на то, что продукты реакции дыхания поддерживают реакцию фотосинтеза и наоборот. Так растения сами производят себе питание. Однако после того как питательные вещества в почве закончатся, растение погибнет.

Влияние питательных веществ семени на рост и развитие проростков.

Цель: показать, что рост и развитие проростков происходит за счет запасных веществ семени.

Оборудование: семена гороха или фасоли, пшеницы, ржи, овса; химические стаканы или стеклянные банки; фильтровальная бумага, газетная бумага для крышек.

Методика проведения: стакан или стеклянную банку изнутри выстилают фильтровальной бумагой. На дно наливают немного воды так, чтобы фильтровальная бумага была влажной. Между стенками стакана (банки) и фильтровальной бумагой на одном уровне располагают семена, например пшеницы. Стакан (банку) закрывают крышкой из двух слоев газетной бумаги. Проращивание семян осуществляют при температуре 20-22°С. Опыт можно проделать в нескольких вариантах: используя крупные и мелкие семена пшеницы; предварительно пророщенные семена гороха или фасоли (целое семя, с одной семядолей и с половинкой семядоли). По результатам наблюдений сделать вывод.

Влияние обильного полива на поверхностный слой почвы.

Цель: показать, как дождь действует на верхний слой почвы, вымывая из нее питательные вещества.

Оборудование: почва, красная темпера в порошке, чайная ложка, воронка, стеклянная банка, фильтровальная бумага, стакан, вода.

Методика проведения: смешать четверть чайной ложки темперы (краски) с четвертью стакана земли. Вставить в баночку воронку с фильтром (специальная химическая или промокательная бумага). Высыпать почву с краской на фильтр. Вылить на почву около четверти стакана воды. Объяснить полученный результат.

2.2. Дыхание.

Изучение процесса дыхания в листьях растений.

Цель: узнать, с какой стороны листа в растение проникает воздух.

Оборудование: цветок в горшочке, вазелин .

Методика проведения: намажьте толстый слой вазелина на поверхность четырех листочков. Намажьте толстый слой вазелина на нижнюю поверхность других четырех листочков. Ежедневно в течение недели наблюдайте за листьями.

Выводы: листья, на которых вазелин был нанесен снизу, завяли, тогда, как другие не пострадали.

Почему? Отверстия на нижней поверхности листьев – устьица – служат для попадания газов внутрь листа и выхода их наружу. Вазелин закрыл устьица, перекрыв доступ в лист необходимому для его жизнедеятельности углекислому газу, и препятствует выходу из листа излишков кислорода.

Изучение процесса движения воды в стеблях и листьях растений.

Цель: показать, что листья и стебли растений могут вести себя как соломинки.

Оборудование: стеклянная бутылочка, лист плюща на стебельке, пластилин, карандаш, соломинка, зеркало.

Методика проведения: налейте в бутылочку воды, оставив ее незаполненной на 2-3 см. Возьмите кусочек пластилина и обмажьте его вокруг стебля ближе к листу. Вставьте в горлышко бутылки стебель, погрузив его кончик в воду и замазав горлышко пластилином как пробкой. Карандашом проделайте в пластилине отверстие для соломинки, вставьте в отверстие соломинку так, чтобы ее конец не доставал до воды. Закрепите соломинку в отверстии пластилином. Возьмите бутылочку в руку и встаньте перед зеркалом, чтобы видеть в нем ее отражение. Через соломинку высасывайте воздух из бутылочки. Если вы хорошо замазали горлышко пластилином, то это будет нелегко.

Выводы: из погруженного в воду конца стебля начинают выходить пузырьки воздуха.

Почему? В листе есть отверстия, называемые устьицами, от них к стеблю идут микроскопические трубочки – ксилемы. Когда вы высасывали воздух из бутылочки через соломинку, то он проникал в лист через эти отверстия – устьица и по ксилемам поступал в бутылочку. Так лист и стебель играют роль соломинки. В растениях устьица и ксилемы служат для движения воды.

Изучение процесса воздухообмена в растениях .

Цель: выяснить, с какой стороны листа в растение проникает воздух.

Оборудование: цветок в горшочке, вазелин.

Методика проведения: намазать вазелином верхнюю сторону четырех листочков комнатного растения и нижнюю поверхность других четырех листочков того же растения. В течение нескольких дней ведите наблюдения. Отверстия на нижней поверхности листьев – устьица – служат для попадания газов внутрь листа и выхода их наружу. Вазелин закрыл устьица, перекрыв доступ в лист необходимому для его жизнедеятельности воздуху.

2.3. Размножение.

Способы размножения растений.

Цель: показать разнообразие способов размножения растений.

Опыт 1.

Оборудование: три горшка с почвой, две картофелины.

Методика проведения: подержать 2 картофелины в теплом месте, пока глазки не прорастут на 2 см. Приготовить целую картофелину, половинку и часть с одним глазком. Поместить их в разные горшочки с почвой. Наблюдения вести в течение нескольких недель. По их результатам сделать вывод.

Опыт 2.

Оборудование: емкость с почвой, отросток традесканции, вода.

Методика проведения: веточку традесканции положить на поверхность цветочного горшка и присыпать почвой; регулярно увлажнять. Опыт лучше проводить весной. В течение 2 – 3 недель вести наблюдения. По результатам сделать вывод.

Опыт 3.

Оборудование: горшок с песком, верхушки морковки.

Методика проведения: во влажный песок посадить верхушки морковки срезом вниз. Поставить на свет, поливать. Провести наблюдение в течение 3 недель. По результатам сделать вывод.

Влияние силы тяжести на рост растений.

Цель: выяснить, как сила тяжести влияет на рост растений.

Оборудование: домашнее растение, несколько книг.

Методика проведения: поставьте горшок с растением на книги под углом. В течение недели наблюдайте за положением стеблей и листьев.

Выводы: стебли и листья поднимаются к верху.

Почему? В растении содержится так называемое ростовое вещество - ауксин, которое стимулирует рост растений. Благодаря силе тяжести ауксин концентрируется в нижней части стебля. Эта часть, где накопился ауксин, растет энергичнее и стебель тянется вверх.

Влияние изоляции среды на развитие растений .

Цель: пронаблюдать за ростом и развитием кактуса в закрытом сосуде, выявить влияние условий окружающей среды на процессы развития и роста.

Оборудование: круглая колба, чашка Петри. Кактус, парафин, грунт.

Методика проведения: в центр чашки Петри на увлажненный грунт поместить кактус, накрыть круглой колбой, и отметить его размеры герметично закупорив парафином. Наблюдать за ростом кактуса в закрытом сосуде, сделать вывод.

2.4. Рост и развитие.

Влияние питательных веществ на рост растения.

Цель: проследить за пробуждением деревьев после зимы, выявить необходимость питательных веществ для жизни растений (в воде веточка погибает через какое-то время).

Оборудование: сосуд с водой, ветка ивы.

Методика проведения: поместить ветку ивы (весной) в сосуд с водой. Пронаблюдать за развитием веточки ивы. Сделать вывод.

Изучение процесса прорастания семян.

Цель: показать детям, как прорастают семена и появляются первые корни.

Оборудование: семена, бумажная салфетка, вода, стакан.

Методика проведения: обернуть стакан изнутри влажной бумажной салфеткой. Между бумагой и стаканом поместить семена, на дно стакана налить воду (2см). Вести наблюдения за появлением проростков.

3. Опыты с грибами.

3.1. Изучение процесса образования плесени.

Цель: расширить знания детей о разнообразии живого мира.

Оборудование: кусочек хлеба, два блюдца, вода.

Методика проведения: положить на блюдце намоченный хлеб, подождать около часа. Накрыть хлеб вторым блюдцем. Время от времени добавлять по каплям воду. Результат лучше наблюдать в микроскоп. На хлебе появится белый пушок, который через некоторое время приобретёт черный цвет.

3 .2. Выращивание плесени.

Цель: вырастить грибок под названием хлебная плесень.

Оборудование: ломтик хлеба, пластиковый пакет, пипетка.

Методика проведения: положить хлеб в пластиковый пакет, капните в пакет 10 капель воды, закройте пакет. Положите пакет в темное место на 3-5 дней, рассмотрите хлеб через пластик. Рассмотрев хлеб, выбросите его с пакетом.

Выводы: на хлебе растет что-то черное похожее на волосы.

Почему? Плесень – вид грибка. Она очень быстро растет и распространяется. Плесень производит малюсенькие клетки с твердой оболочкой, они называются спорами. Споры гораздо меньше пыли и могут переноситься воздухом на большие расстояния. На куске хлеба уже были споры, когда мы положили его в пакет. Влага, тепло и темнота создают хорошие условия для роста плесени. Плесень имеет хорошие и плохие качества. Некоторые виды плесени портят вкус и запах пищи, но благодаря ей же некоторые продукты имеют очень приятный вкус. В отдельных видах сыров много плесени, но в то же время они очень вкусны. Зеленоватая плесень, которая растет на хлебе и апельсинах, используется для лекарства, которое называется пенициллин.

3 .3. Выращивание дрожжевых грибков.

Цель: посмотреть, какой эффект производит раствор сахара на развитие дрожжевых грибков.

Оборудование: пакетик сухих дрожжей, сахар, мерная чашка (250 мл) или столовая ложка, стеклянная бутылка (0,5 л.), воздушный шарик (25см.).

Методика проведения: смешайте дрожжи и 1 грамм сахара в чашке теплой воды. Убедитесь, что вода теплая, а не горячая. Налейте раствор в бутылку. Влейте в бутылку еще одну чашку теплой воды. Выпустите из шарика воздух и наденьте его на горлышко бутылки. Поставьте бутылку в темное сухое место на 3-4 дня. Ежедневно наблюдайте за бутылкой.

Выводы: в жидкости постоянно образуются пузырьки. Шарик частично надут.

Почему? Дрожжи – это грибки. В них нет хлорофилла, как в других растениях и они не могут сами обеспечивать себя питанием. Как и животным для поддерживания энергии дрожжам нужна другая пища, как сахар. Под влиянием дрожжей сахар превращается в спирт и углекислый газ с выделением энергии. Пузырьки, которые мы видели, являются углекислым газом. Тот же самый газ заставляет тесто в духовке подниматься. В готовом хлебе видны дырки, появляющиеся из-за выделения газа. Частично благодаря испарениям спирта от свежеиспеченного хлеба идет очень приятный запах.

4. Опыты с бактериями.

4.1. Влияние температуры на рост бактерий.

Цель: продемонстрировать эффект, который оказывает температура на рост бактерий.

Оборудование: молоко, мерная чашка (250 мл.), две по 0,5 л, холодильник.

Методика проведения: налить в каждую банку по чашке молока

Закрыть банки. Поставить одну банку в холодильник, а другую в теплое место. В течение недели ежедневно проверяйте обе банки.

Выводы: теплое молоко кисло пахнет и содержит плотные белые комки. Холодное молоко выглядит по-прежнему и пахнет вполне съедобно.

Почему? Тепло способствует развитию бактерий, которые портят пищу. Холод замедляет рост бактерий, но рано или поздно находящееся в холодильнике молоко испортится. Когда холодно, бактерии все равно растут, хотя и медленно.

5. Дополнительная информация для педагогов по постановке биологического эксперимента.

1. До февраля лучше не проводить опытные работы, в которых используются черенки комнатных растений. В период полярной ночи растения находятся в состоянии относительного покоя, и либо укоренение черенков проходит очень медленно, либо черенок погибает.

2. Для опытов с луком луковицы нужно выбирать по следующим признакам: на ощупь она должна быть твердой, наружные чешуи и шейка сухими (шуршащими).

3. В опытных работах следует использовать семена овощных культур, предварительно проверенные на всхожесть. Поскольку всхожесть семян ухудшается с каждым годом их хранения, не все посеянные семена взойдут, в результате чего опыт может не получиться.

6. Памятка о проведении экспериментов.

Ученые наблюдают явление, стараются понять и объяснить его, и для этого они проводят исследования и эксперименты. Цель этого пособия – вести вас вверх ступень за ступенью в проведении подобных опытов. Вы научитесь определять наилучший способ решения встающих перед вами задач и находить ответы на возникающие вопросы.

1. Цель эксперимента: для чего мы проводим опыт.

2. Оборудование: список всего необходимого для проведения опыта.

3. Методика проведения: поэтапные инструкции по проведению экспериментов.

4. Выводы: точное описание ожидаемого результата. Вас вдохновит результат, оправдавший ожидания, а если допустите ошибку, то ее причины обычно видны без труда, и вы сможете избежать их в следующий раз.

5. Почему? Незнакомому с научными терминами читателю доступным языком объясняются результаты опыта.

Когда вы будете проводить эксперимент, то сначала внимательно прочитайте инструкцию. Не пропускайте ни одного шага, не заменяйте требуемые материалы на другие, и вы будете вознаграждены.

Основные инструкции.

2. СОБЕРИТЕ ВСЕ НЕОБХОДИМЫЕ МАТЕРИАЛЫ. Чтобы проводимые опыты вас не разочаровали и чтобы они доставляли только удовольствие, позаботьтесь о том, чтобы у вас под рукой было все необходимое для их проведения. Когда приходится останавливаться и разыскивать то одно, то другое, это может нарушить ход эксперимента.

3. ЭКСПЕРИМЕНТ. Действуйте постепенно и очень осторожно, никогда не забегайте вперед и ничего не добавляйте от себя. Самое главное – ваша безопасность, поэтому внимательно следуйте инструкциям. Тогда вы можете быть уверены, что не произойдет ничего неожиданного.

4. НАБЛЮДАЙТЕ. Если полученные результаты не будут соответствовать описанным в пособии, внимательно прочтите инструкции и начните опыт сначала.

7. Инструкция по оформлению обучающимися дневников наблюдений/опытов/.

Для оформления дневников опытов используют обычно тетради в клетку или альбомы. Текст пишется на одной стороне тетради или альбома.

Обложка оформляется фотографией или цветной иллюстрацией по теме опыта.

ТИТУЛЬНЫЙ ЛИСТ. В верхней части страницы указывается место проведения опыта / город, ЦДТ, объединения, посередине листа «Дневник опытов /наблюдений/». Ниже, справа - научный руководитель /Ф. И.О., должность/, время начала опыта. Если дневник наблюдений одного обучающегося, его данные /Ф. И., класс/ пишутся сразу после слов «Дневник наблюдений». Если опыт ставили несколько учащихся, то список звена пишется на обратной стороне титульного листа.

2 лист. ТЕМА ОПЫТА, ЦЕЛЬ. Посередине пишется тема опыта и поставленная цель.

3 лист. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ. Дается описание вида, сорта, над которым ведется наблюдение. Возможно, описание займет несколько листов дневника.

4 лист. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТА. Чаще всего из литературных данных, методических пособий полностью описывается методика постановки и проведения данного опыта или наблюдения.

5 лист. План ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТА. Исходя из методики проведения опыта, составляется план всех необходимых работ и наблюдений. Сроки ставятся приблизительные, можно по декадам.

6 лист. ХОД РАБОТЫ. Описывается календарный процесс проведения работ. Здесь же отмечаются все фенологические наблюдения в процессе проведения опыта. Подробно описывается и графически изображается схема опыта с вариантами и повторностями, с точными размерами.

7 лист. РЕЗУЛЬТАТЫ ОПЫТА. Здесь обобщается весь ход проведения опыта в виде таблиц, схем, диаграмм, графиков. Указываются конечные результаты по урожаю, измерениям, взвешиваниям и т. д.

8 лист. ВЫВОДЫ. Исходя из темы опыта, поставленной цели и результатов, делаются определенные выводы по опыту или наблюдениям.

9 лист. СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ. Список представляется по алфавиту : автор, название источника, место и год издания.

8. Инструкции для оформления отчета по опытам.

1. Тема опыта.

2. Цель опыта.

3. План опыта.

4. Оборудование.

5. Ход работы (календарь наблюдений)

б) что делаю;

в) что наблюдаю.

6. Фотографии на всех стадиях работы.

7. Результаты.

8. Выводы.

Литература

1. Батурицкая Н., Фенчук Т. Практическая работа с растениями. – М., «Опыты и наблюдения», 2007

2. Бинас А.,Маш Р. Биологический эксперимент в школе. – М.,« Просвещение», 2009

3. 200 экспериментов. – М., « АСТ - ПРЕСС», 2002

4. Комиссаров В. Методика постановки опытов с плодовыми, ягодными и цветочно-декоративными растениями. – М., «Просвещение», 2004

5. Онегов А. Школа юннатов. – М., «Детская литература», 2008

6. Папорков М., Клишковская Н., Милованова Е. Учебно-опытная работа на пришкольном участке. – М., « Просвещение», 2008

Грегор Ян (Иоганн) Мендель 1822–1884 гг.

Грегор Ян (Иоганн) Мендель родился 22 июля 1822 г. в чешской деревушке Нинчице в семье бедного крестьянина. Местную школу он окончил в одиннадцатилетнем возрасте, после чего поступил в Опавскую гимназию. Мендель с юности отличался выдающимися способностями к математике, интересовался жизнью природы, вел наблюдения за садовыми цветами и пчелами в отцовском саду.

В 1840 г. он поступил на философский факультет университета в Оломоуце, но семейные неурядицы и болезнь помешали Менделю закончить образование. В 1843 г. он постригся в монахи и в августианском монастыре города Брно получил новое имя – Грегор.

Сразу же после посвящения Мендель стал изучать теологию и посещать лекции по сельскому хозяйству, шелкоразведению и виноградарству. Начиная с 1848 г., он стал преподавать латинский, греческий, немецкий языки и математику в гимназии города Знойно. В 1851–1853 гг. Мендель слушал лекции по естествознанию в Венском университете. Через несколько лет он стал настоятелем монастыря и получил возможность вести свои знаменитые опыты по гибридизации гороха (1856–1863 гг.) в монастырском саду. Мендель был первым биологом, начавшим систематические исследования наследственных свойств у растений по методу гибридизации.

После семилетних экспериментов Мендель доказал, что каждая из 22 разновидностей гороха при скрещивании сохраняет свои индивидуальные свойства. При этом он точно определил свойства, по которым следует различать отдельные виды гороха.

Скрещивая различные виды и изучая их свойства, Мендель пришел к убеждению, что некоторые признаки переходят на потомство непосредственно, он назвал их преобладающими свойствами; другие же признаки, появляющиеся через одно поколение, – рецессивными, т.е. уступающими свойствами,. Одновременно он установил, что при скрещивании двух сортов новое поколение наследует характерные черты родительских форм, причем происходит это по определенным правилам.

Явления, которые наблюдал Мендель, были позднее проверены и подтверждены многочисленными ботаниками и зоологами. Важно было убедиться, что правила Менделя носят всеобщий характер. Согласно этим правилам, наследственные черты переходят на потомство не только у растений, но и у животных, не исключая человека. Теперь принято эти правила называть Первым Законом Менделя или законом сегрегации. Этот Закон гласит: "Свойства двух организмов при их скрещиваии переходят на потомство, хотя некоторые из них могут быть скрытыми. Эти свойства обязательно проявляются во втором поколении гибридов".

Врожденные математические способности позволили Менделю дать количественные определения явления наследственности и обобщить экспериментальный материал в количественном отношении. Свои многолетние наблюдения и выводы из них он доложил 8 февраля и 8 марта 1865 г. Научному природоведческому обществу в Брно, однако математические формулы, приведенные Менделем в отчете, не были понятны биологами.

В соответствии с существовавшими тогда обычаями отчет Менделя переслали в Вену, Рим, Петербург, Упсалу, Краков и в другие города, но никто не обратил на него внимания. Смесь математики с ботаникой противоречила всем бытовавшим тогда представлениям. В те времена считалось, что родительские свойства смешиваются у потомства подобно кофе с молоком.

Наука о законах наследственности была названа "менделизмом" в честь трудолюбивого исследователя жизни растений. Английский биолог Уильям Бетсон в 1906 г. назвал эту науку генетикой.

Заслуга Менделя заключается в том, что он сумел поставить перед собой точную научную задачу, выбрать превосходный растительный материал для проведения опытов и упростить метод наблюдений путем рассмотрения небольшого числа отдельных свойств, по которым исследуемые виды отличаются друг от друга, не учитывая всех других второстепенных признаков. Кроме того, будучи прекрасным математиком, Мендель выразил результаты своих опытов с помощью математических формул.

Можно утверждать, что Мендель стал основоположником новой отрасли биологии - генетики, хотя сам ничего не знал о существовании хромосом и носителей наследственных свойств, названных в 1909 г. датским исследователем Иоганнсеном генами.

Мендель был принят в члены многих научных обществ: метеорологического помологического, пчеловодческого и др.

Умер Мендель 6 января 1884 г. в городе Старое Брно. 4 – 7 августа 1965 г. в ознаменование сотой годовщины опубликования труда Менделя, положившего начало генетике, состоялся большой съезд ученых.

В качестве символической эмблемы съезда был принят рисунок, изображающий цветок гороха и модель строения частички ДНК.

Работы Г. Менделя и их значение
Честь открытия основных закономерностей наследования признаков, наблюдающихся при гибридизации, принадлежит Грегору (Иоганну) Менделю (1822–1884) – выдающемуся австрийскому естествоиспытателю, настоятелю августинского монастыря Св.Фомы в г. Брюнне (ныне г. Брно)

Главной заслугой Г. Менделя является то, что для описания характера расщепления он впервые применил количественные методы, основанные на точном подсчете большого числа потомков с контрастирующими вариантами признаков. Г. Мендель выдвинул и экспериментально обосновал гипотезу о наследственной передаче дискретных наследственных факторов. В его работах, выполнявшихся в период с 1856 по 1863 г., были раскрыты основы законов наследственности. Результаты своих наблюдений Г. Мендель изложил в брошюре «Опыты над растительными гибридами» (1865).

Мендель следующим образом формулировал задачу своего исследования. «До сих пор,– отмечал он во «Вступительных замечаниях» к своей работе,– не удалось установить всеобщего закона образования и развития гибридов… Окончательное решение этого вопроса может быть достигнуто только тогда, когда будут произведены детальные опыты в различнейших растительных семействах. Кто пересмотрит работы в этой области, тот убедится, что среди многочисленных опытов ни один не был произведен в том объеме и таким образом, чтобы можно было определить число различных форм, в которых появляются потомки гибридов, с достоверностью распределить эти формы по отдельным поколениям и установить их взаимные численные отношения».

Первое, на что Мендель обратил внимание, – это выбор объекта. Для своих исследований Мендель выбрал удобный объект – чистые линии (сорта) гороха посевного (Pisum sativum L.), различающиеся по одному или немногим признакам. Горох как модельный объект генетических исследований характеризуется следующими особенностями:

1. Это широко распространенное однолетнее растение из семейства Бобовые (Мотыльковые) с относительно коротким жизненным циклом, выращивание которого не вызывает затруднений.

2. Горох – строгий самоопылитель, что снижает вероятность заноса нежелательной посторонней пыльцы. Цветки у гороха мотылькового типа (с парусом, веслами и лодочкой); в то же время строение цветка гороха таково, что техника скрещивание растений относительно проста.

3. Существует множество сортов гороха, различающихся по одному, двум, трем и четырем наследуемым признакам.

Едва ли не самым существенным во всей работе было определение числа признаков, по которым должны различаться скрещиваемые растения. Мендель впервые осознал, что, только начав с самого простого случая – различия родителей по одному-единственному признаку – и постепенно усложняя задачу, можно надеяться распутать клубок фактов. Строгая математичность его мышления выявилась здесь с особенной силой. Именно такой подход к постановке опытов позволил Менделю четко планировать дальнейшее усложнение исходных данных. Он не только точно определял, к какому этапу работы следует перейти, но и математически строго предсказывал будущий результат. В этом отношении Мендель стоял выше всех современных ему биологов, изучавших явления наследственности уже в XX в.

Описание опытов Менделя .

Мендель проводил свои опыты в монастырском саду на небольшом участке площадью 35×7 м. Первоначально он выписал из различных семеноводческих ферм 34 сорта гороха. В течение двух лет Мендель высевал эти сорта на отдельных делянках и проверял, не засорены ли полученные сорта, сохраняют ли они свои признаки неизменными при размножении без скрещиваний. После такого рода проверки он отобрал для экспериментов 22 сорта.

Мендель начал с опытов по скрещиванию сортов гороха, различающихся по одному признаку (моногибридное скрещивание). Для этих опытов он использовал сорта гороха, различающиеся по ряду признаков:

Рассмотрим некоторые из опытов Менделя подробнее.
Опыт 1 . Скрещивание сортов, различающихся по окраске цветков.

Первый год . На двух смежных делянках выращивалось два сорта гороха, различающихся по окраске цветков: пурпурноцветковый и белоцветковый. В фазе бутонизации Мендель произвёл кастрацию части цветков на пурпурноцветковых растениях: он аккуратно разрывал лодочку и удалял все 10 тычинок. Затем на кастрированный цветок надевался изолятор (трубка из пергамента), чтобы исключить случайный занос пыльцы. Через несколько дней (в фазе цветения), когда пестики кастрированных цветков становились готовыми к восприятию пыльцы, Мендель произвёл скрещивание: он снял изоляторы с кастрированных цветков пурпурноцветкового сорта и нанёс на рыльца их пестиков пыльцу с цветков белоцветкового сорта; после этого на опыленные цветки вновь надевались изоляторы. После завязывания плодов изоляторы снимались. После созревания семян Мендель собрал их с каждого искусственно опыленного растения в отдельную тару.

Второй год . На следующий год Мендель вырастил из собранных семян гибридные растения – гибридов первого поколения. На всех этих растениях образовались пурпурные цветки, несмотря на то, что материнские растения были опылены пыльцой с белоцветкового сорта. Мендель предоставил этим гибридам возможность неконтролируемого опыления (самоопыления). После созревания семян Мендель вновь собрал их с каждого растения в отдельную тару.

Третий год . На третий год Мендель вырастил из собранных семян гибридов второго поколения. Часть этих растений дала только пурпурные цветки, а часть только белые, причем пурпурноцветковых растений оказалось примерно в 3 раза больше, чем белоцветковых.
Опыт 2 . Скрещивание сортов, различающихся по окраске семядолей.

Особенность этого опыта в том, что окраска горошин (при полупрозрачной семенной кожуре) определяется окраска семядолей, а семядоли являются частью зародыша – нового растения, сформировавшегося под защитой материнского растения.

Первый год . На двух смежных делянках выращивалось два сорта гороха, различающихся по окраске семядолей: желтосемяный и зеленосемянный. Мендель произвёл кастрацию части цветков на растениях, выращенных из желтых семян, с последующей изоляцией кастрированных цветков. В фазе цветения Мендель произвел скрещивание: на рыльца пестиков кастрированных цветков он нанес пыльцу с цветков растений, выращенных из зеленых семян. Искусственно опыленные цветки дали плоды только с желтыми семенами, несмотря на то, что материнские растения были опылены пыльцой с зеленосемянного сорта (еще раз подчеркнем, что окраска этих семян определялась окраской семядолей зародышей, которые уже являются гибридами первого поколения). Полученные семена Мендель также собрал с каждого искусственно опыленного растения в отдельную тару.

Второй год . На следующий год Мендель вырастил из собранных семян гибридные растения – гибридов первого поколения. Как и в предыдущем опыте, он предоставил этим гибридам возможность неконтролируемого опыления (самоопыления). После созревания плодов Мендель обнаружил, что внутри каждого боба встречаются и желтые, и зеленые горошины. Мендель подсчитал общее количество горошин каждого цвета и обнаружил, что желтых горошин примерно в 3 раза больше, чем зеленых.

Таким образом, опыты с изучением морфологии семян (окраски их семядолей, формы поверхности семян) позволяют получить результаты уже на второй год.
Скрещивая растения, различающиеся и по другим признакам, Мендель во всех без исключения опытах получил аналогичные результаты: всегда в первом гибридном поколении проявлялся признак только одного из родительских сортов, а во втором поколении наблюдалось расщепление в соотношении 3:1.

На основании своих экспериментов Мендель ввел понятие доминантного и рецессивного признаков. Доминантные признаки переходят в гибридные растения совершенно неизменными или почти неизменными, а рецессивные становятся при гибридизации скрытыми. Заметим, что к подобным выводам пришли французские естествоиспытатели Сажрэ и Нодэн, которые работали с тыквенными растениями, имеющими раздельнополые цветки. Однако величайшая заслуга Менделя в том, что он впервые сумел дать количественную оценку частотам появления рецессивных форм среди общего числа потомков.

Для дальнейшего анализа наследственной природы полученных гибридов Мендель проводил скрещивания между сортами, различающимся по двум, трем и более признакам, то есть проводит дигибридное и тригибридное скрещивания. Далее он изучил еще несколько поколений гибридов, скрещиваемых между собой. В результате получили прочное научное обоснование следующие обобщения фундаментальной важности:

1. Явление неравнозначности наследственных элементарных признаков (доминантных и рецессивных), отмеченное Сажрэ и Нодэном.

2. Явление расщепления признаков гибридных организмов в результате их последующих скрещиваний. Были установлены количественные закономерности расщепления.

3. Обнаружение не только количественных закономерностей расщепления по внешним, морфологическим признакам, но и определение соотношения доминантных и рецессивных задатков среди форм, с виду не отличимых от доминантных, но являющихся смешанными (гетерозиготными) по своей природе. Правильность последнего положения Мендель подтвердил, кроме того, путем возвратных скрещиваний гибридов первого поколения с родительскими формами.

Таким образом, Мендель вплотную подошел к проблеме соотношения между наследственными задатками (наследственными факторами) и определяемыми ими признаками организма. Мендель ввел понятие дискретного наследственного задатка, не зависящего в своем проявлении от других задатков. Эти задатки сосредоточены, по мнению Менделя, в зачатковых (яйцевых) и пыльцевых клетках (гаметах). Каждая гамета несет по одному задатку. Во время оплодотворения гаметы сливаются, формируя зиготу; при этом в зависимости от сорта гамет, возникшая из них зигота получит те или иные наследственные задатки. За счет перекомбинации задатков при скрещиваниях образуются зиготы, несущие новое сочетание задатков, чем и обусловливаются различия между индивидуумами.

Вопрос 1. Дайте определения понятий "наследственность" и "изменчивость".

Наследственность - это способность живых организмов передавать свои признаки, свойства и особенности развития следующему поколению. Она обеспечивает материальную и функциональную преемственность поколений, является причиной того, что новое поколение похоже на предыдущее. В основе наследования признаков лежит передача потомству генетического материала.

Изменчивость - это способность живых организмов существовать в различных формах, т. е. приобретать в процессе индивидуального развития признаки, отличные от качеств других особей того же вида, в том числе и своих родителей. Изменчивость может определяться особенностями генов особи, их сочетанием и т. п., а может - взаимодействием особи и окружающей среды. В последнем случае даже генетически одинаковые организмы способны приобретать в процессе онтогенеза разные признаки и свойства.

Вопрос 2. Кто впервые открыл закономерности наследования признаков?

Первым человеком, который открыл закономерности наследования признаков, был австрийский ученый Грегор Мендель (1822-1884). Будучи монахом монастыря в Брюнне (Брно, современная Чехия), он в течение восьми лет (1856-1863) скрещивал разные сорта гороха. В 1865 г. Г. Мендель на заседании Общества естествоиспытателей г. Брюнна доложил о результатах своих экспериментов. Работа была оценена по достоинству лишь после 1900 г., когда три ботаника (Гуго де Фриз в Голландии, Карл Корренс в Германии и Эрих Чермак в Австрии) независимо друг от друга заново открыли закономерности наследования.

Вопрос 3. На каких растениях проводил опыты Г. Мендель?

Мендель проводил опыты на разных сортах посевного гороха. Для своих экспериментов он использовал 22 сорта гороха, отличающихся по семи признакам. Всего за время исследований он изучил более десяти тысяч растений.

Вопрос 4. Благодаря каким особенностям организации работы Г Менделю удалось открыть законы наследования признаков?

Грегору Менделю удалось открыть законы наследования признаков благодаря следующим особенностям своей работы:

экспериментальным растением являлся горох - неприхотливое растение, обладающее большой плодовитостью и дающее несколько урожаев в год; горох является самоопыляющимся растением, что позволяет избегать случайного попадания посторонней пыльцы. Мендель во время экспериментов по перекрестному опылению удалял тычинки и кисточкой переносил пыльцу одного родительского растения на пестик другого; Мендель исследовал качественные, четко различимые признаки, каждый из которых контролировался одним геном; при обработке данных ученый вел строгий количественный учет всех растений и семян.

Как скачать бесплатное сочинение? . И ссылка на это сочинение; Генетика - наука о закономерностях наследственности и изменчивости. Г. Мендель - основоположник генетики уже в твоих закладках.

Вопрос 1. Каких правил придерживался Г. Мендель при проведении своих опытов? Г. Мендель разработал методику проведения опытов над растительными гибридами. Суть этой методики сводилась к следующему. Во-первых, для проведения опытов Г. Мендель удачно выбрал объект исследования - садовый горох, растение самоопыляемое, с коротким периодом созревания, что очень удобно для анализа потомства. Во-вторых, Г. Мендель использовал чистые линии садового гороха, представляющие собой различные сорта, отличающиеся каким-либо признаком и не смешивающиеся в природных условиях. В-третьих,
Вопрос 1. Какое скрещивание называется дигибридном? Дигибридное скрещивание - это тип скрещивания, при котором прослеживают наследование двух пар альтернативных признаков. Вопрос 2. Сформулируйте закон независимого наследования. Для каких аллельных пар справедлив этот закон? Закон независимого наследования звучит следующим образом: при скрещивании двух гомозиготных особей, отличающихся друг от друга по двум и более парам альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки передаются потомству независимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях. Данный закон
Вопрос 1. Что собой представляют хромосомы? Хромосомы - особые, интенсивно окрашивающиеся структуры ядра, хорошо различимые в микроскоп при делении клетки, являющиеся носителями генетического материала. Каждая хромосома содержит молекулу ДНК, соединенную с особым белком, придающим ей компактность. Участки ДНК, в которых записана информация о первичной структуре белка, называют генами. В каждой хромосоме содержится множество генов. Функция хромосом - точное распределение наследственной информации при делении клетки. Вопрос 2. Почему не всегда соблюдается правило независимого наследования
Вопрос 1. Какой вклад в биологию внес Ж. Б. Ламарк? Изложите основные положения его эволюционной теории. Ж. Б. Ламарк (1744-1829) создал первую целостную эволюционную теорию. Он определил предпосылки эволюции (наследственность и изменчивость) и указал ее направление (усложнение организации). Перечислим основные положения теории Ж. Б. Ламарка. Первые организмы произошли из неорганической природы путем самозарождения. Их дальнейшее развитие привело к усложнению живых существ. У всех организмов существует стремление к совершенствованию, изначально заложенное в них
Вопрос 1. Как вы думаете, часто ли в природе встречается дигибридное скрещивание? Если экспериментатор выбирает для последующего анализа две пары признаков и скрещивает между собой организмы, четко различающиеся по этим двум признакам, то он осуществляет дигибридное скрещивание. На самом деле каждый организм - носитель множества разнообразных признаков. В природе никто не отбирает признаки для анализа. И говорить о том, насколько часто в природе происходит дигибридное скрещивание, неправильно. Вопрос 2. Сколько видов гамет
Тест по биологии для 9 класса «Общие закономерности биологической эволюции» Подготовила: учитель биологии филиала МБОУ Мурзицкой СОШ –Кочетовская ООШ с. Кочетовка Мокеева Светлана Николаевна Тестовые задания по биологии 9 класс «Общие закономерности биологической эволюции» 1. Процесс расхождения признаков организмов, возникающих от общего предка, в ходе приспособления к разным условиям обитания – это … А) Идиоадаптация Б) Конвергенция В) Дивергенция Г) Общая дегенерация 2. Сходство строения у систематически далеких групп – это… А) Идиоадаптация Б) Конвергенция В) Дивергенция Г) Общая дегенерация 3. К общим правилам эволюции
Применение информационных технологий На уроках биологии. Урок биологии в 9 - ом классе «Закономерности наследственности» Презентация Power Point к уроку Предмет – биология Класс – 9 Тема урока – «Закономерности наследственности» Используемый УМК – государственная программа для общеобразовательных школ, гимназий, лицеев. Дрофа, Москава, 2002 г Учебник – «Общая биология» 9 класс Авторы А. А.Каменский, Е. А. Криксунов, В. В. Пасечник Цели урока: Обучающие: Обобщить и закрепить знания о закономерностях наследственности живых организмов; Сформировать представление о принципах наследования признаков

С момента, когда человек начал сознавать самого себя, у него появился вопрос «Почему дети похожи на своих родителей, хотя никогда полностью не копируют их?» В античные времена возникла теория пангенеза, одним из сторонников которой был Аристотель. Согласно ей, семя образуется во всех членах тела, после чего током крови передается в половые органы. Сходство между родителями и потомками объяснялось тем, что семя отражает особенности тех частей тела, в которых оно образовалось. Эта теория господствовала в науке вплоть до XIX века. Ее приверженцем был создатель первой эволюционной теории Жан Батист де Ламарк. Он считал пангенез основным механизмом эволюции, объясняющим наследование потомками всех признаков, приобретенных родителями в течение их жизни.

В середине XIX века немецкий зоолог Август Вейсман сформулировал теорию зародышевой плазмы. По мнению Вейсамана в организме существует два типа плазмы: зародышевая (половые клетки и клетки, из которых они образуются) и соматическая (все остальные клетки). Зародышевая плазма остается неизменной и передается из поколения в поколение, тогда как соматическая плазма создается зародышевой и служит для ее защиты, а также способствует размножению.

Однако ни одна из этих теорий не давала ответа на вопрос о механизмах и закономерностях наследования признаков. Основные законы наследования были открыты монахом августинского монастыря города Брюнне (современный Брно) Грегором Иоганном Менделем. С 1856 по 1866 гг. он проводил опыты с огородным горохом (Pisum sativum ), пытаясь узнать, как передаются по наследству его признаки. Опыты Менделя до сих пор являются образцом постановки научного исследования.

Надо сказать, что задолго до Менделя многие ученые пытались понять смысл и механизм наследования признаков у живых организмов. Для этого они скрещивали как растения, так и животных, после чего оценивали сходство родителей и потомков. Однако из полученных результатов нельзя было вывести никаких закономерностей. Дело в том, что одни признаки были общими у потомков с одним из родителей, вторые – с другим, третьи оказывались общими с обоими, четвертые проявлялись только у родителей, а пятые – только у потомков.

Мендель впервые осознал, что все внимание необходимо сконцентрировать на каком то одном признаке, по которому организмы родителей четко различаются между собой. Именно поэтому он выбрал в качестве объекта исследований огородный горох, поскольку существовало огромное количество его сортов. От семеноводов Европы Мендель получил семена различных сортов. После чего из всего многообразия он отобрал сорта, четко различающиеся по одному признаку.

Однако прежде чем скрещивать растения между собой, Мендель в течение двух лет разводил каждый сорт по отдельности, чтобы убедиться в том, что выбранный им признак постоянно наследуется из поколения в поколение. В сущности, Мендель вывел чистые линии сортов гороха, с которыми ему предстояло работать.

Еще одной из важных особенностей опытов Менделя был строгий количественный подход. В каждом новом опыте он подсчитывал число потомков разного типа, пытаясь понять, с одинаковой ли частотой воспроизводятся носители того или иного признака из каждой пары.

Наконец, Мендель очень грамотно поставил эксперимент по скрещиванию. Известно, что горох является самоопыляемым растением. Для того чтобы провести перекрестное опыление, Мендель раскрывал бутоны и удалял тычинки с не созревшей пыльцой. После этого он опылял эти цветки пыльцой другого растения.

Оказалось, что у всех потомков горошины в стручках были желтыми, вне зависимости от того, материнское или отцовское растение было с такими же желтыми горошинами. Противоположный признак – зеленая окраска горошин, у потомков первого поколения не проявлялся. Т. о., все гибриды первого поколения оказываются единообразными.

Мендель установил, что таким образом ведут себя все 7 пар выбранных им признаков – в первом поколении потомков проявляется только один из двух альтернативных. Такие признаки Мендель назвал доминантными, а противоположные им – рецессивными.

Выращивая растения из полученных гибридных семян, Мендель допускал их самоопыление. Оказалось, что во втором поколении потомков встречались растения как с желтыми, так и с зелеными семенами. Более того, горошины разной окраски нередко встречались в одном «стручке». Мендель подсчитал, что на 6022 желтых горошины приходится 2001 зеленая, что составляет 3: 1 (точнее 3,0095: 1).

Близкие соотношения были получены в опытах с другими признаками. Во втором поколении три четверти растений обладали доминантным признаком и только одна четверть – рецессивным. Таким образом, рецессивный признак вновь проявился через поколение.

Таблица 1. Результаты опытов Г. Менделя по скрещиванию сортов гороха, различающихся по одному признаку

После этого, Мендель проращивал семена гибридных растений второго поколения и давал им возможность самоопыляться. Это позволило ему определить, сохраняются ли признаки потомков второго поколения в дальнейшем или нет. Оказалось, что растения с зелеными семенами разводилась в чистоте, т. е. всегда давали растения с такими же зелеными семенами. А вот растения с желтыми семенами оказались неоднородными. Примерно треть растений с желтыми семенами всегда разводилась в чистоте, т. е. во всех последующих поколениях их потомки имели только желтые семена. В потомстве оставшихся 2/3 растений с желтыми семенами появлялись как желтые, так и зелены горошины, соотношение которых было примерно 3: 1.

Сходные результаты Мендель получил и для других пар признаков. Во всех случаях носители рецессивных признаков из числа гибридов второго поколения разводились в чистоте. Носители доминантных признаков были двух типов: треть из них всегда разводилась в чистоте, тогда как в потомстве оставшихся 2/3 доминантный и рецессивный признаки встречались в соотношении 3: 1.

Объясняя результаты своих опытов, Мендель сделал следующее предположение. Альтернативные признаки определяются некими факторами, которые передаются от родителей к потомкам с гаметами. Каждый фактор существует в двух альтернативных формах, которые и обеспечивают одно из возможных проявлений признака. Тот факт, что в потомстве гибридов первого и последующих поколений встречаются носители обоих родительских признаков, позволил Менделю сделать очень важный вывод: «Два фактора, определяющие альтернативные проявления признака, никоим образом не сливаются друг с другом, а остаются раздельными на протяжении всей жизни особи и при формировании гамет расходятся в разные гаметы». Впоследствии это утверждение получило название закона расщепления Менделя.

Мендель не только блестяще провел свои опыты, но и проверил свои предположения. Для этого он скрещивал гибридные растения первого поколения с рецессивным родительским растением. В результате такого скрещивания растения с доминантным и рецессивным признаком оказались в приблизительно равном соотношении (т. е. 1: 1). Это доказывало справедливость сделанных выводов. Примененный Менделем метод проверки результатов скрещивания широко используется в настоящее время и называется анализирующее скрещивание.

Весной 1865 г. Мендель доложил результаты своих опытов на заседании Брюннского общества естествоиспытателей. Как ни странно, ему не было задано ни одного вопроса, да и сам доклад не вызвал особого интереса. Через год в журнале «Известия общества естественной истории Брюнна» вышла его статья. Однако как и доклад она не вызвала интереса у ученых. Так случилось, что выдающееся открытие было забыто до начала XX века. В 1900 г. независимо друг от друга трое ученых: голландец Гуго де Фриз, немец Карл Корренс и австриец Эрих Чермак проведя собственные опыты, получили те же результаты, что и Мендель. К чести сказать, все трое безоговорочно признали приоритет Менделя в данном открытии.