Содержание

Класс Жгутиконосцы. Эвглена зеленая. | План-конспект урока по биологии (7 класс) на тему:

Этапы урока

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

Организационный момент

Фронтальный опрос

Психологические установки на коллективную работу

Изучение нового  материала

Подведение итога урока

Оценка учащихся

Рефлексия

Домашнее задание

Здравствуйте ребята!

–Прошу сесть всех в круг.

  1. В какой среде обитает амеба протей? Каковы особенности ее внешнего строения и передвижения?
  2. Какие органеллы есть в теле амебы и каковы их функции?
  3. Что такое циста? При каких условиях она образуется и в чем ее значение для амебы?

    Мы продолжаем с вами изучение типа Саркодовые и Жгутиконосцы. С классом Саркодовые вы уже познакомились на примере амебы протей. А на сегодняшнем уроке мы с вами познакомились со следующим классом – это Жгутиконосцы и его представителем эвгленой зеленой. Запишите тему сегодняшнего урока: Класс Жгутиконосцы. Эвглена зеленая.

   Сегодня мы будем работать по группам. Разбейтесь, пожалуйста, на 6 групп. Каждая группа получает задание на карточке. Вы ищите ответы в параграфе 10 на страницах 41-44, затем представитель от команды выйдет к доске и расскажет о том, что они прочитали. После мы все вместе основные мысли запишем в тетрадь.

   И так, задание первой команды:

Классификацию эвглены зеленой(подцарство, тип, класс, вид.)

Место обитание, внешний вид( форма тела, жгутик, клеточный рот) и движение эвглены зеленой.

  Давайте запишем в тетрадь:

Место обитания: водоемы.

Форма тела: веретеновидное, постоянное.

Движение: за счет вращения жгутика.

 Второе задание:

Строение эвгдены зеленой: пелликула(оболочка), базальное тельце, глазок, сократительная вакуоль, ядро, хлоропласты.

Давайте подпишем рисунок: Строение эвглены зеленой

Третье задание:

Питание эвглены зеленой:

А. автотрофное

Б. гетеротрофное

Давайте запишем:

Питание:

  1. Автотрофное – на свету с помощью хлорофилла.
  2. Гетеротрофное – в темноте, с помощью рта.

Четвертое задание:

  1. Дыхание и выделение эвглены зеленой.
  2. Размножение эвглены зеленой.

Давайте запишем:

Дыхание всем телом.

Выделение с помощью сокр. вакуоли.

Размножение бесполое – деление вдоль продольной оси.

Пятое задание:

Промежуточное положение эвглены зеленой между растениями и животными. Признаки растений и животных.

Давайте запишем:

Эвглена зеленая занимает промежуточное положение между растениями и животными.

Шестое задание: Колониальные жгутиковые: вольвокс и гониум ( строение, размножение).

Давайте запишем: Колониальные жгутиконосцы: вольвокс и гониум.

И так, мы с вами изучили еще одного представителя подцарства Одноклеточных – эвглены зеленой. У нее есть свои приспособления и особенности. Давайте еще раз вспомним какие.

Учитель выставляет и комментирует оценки.

Какое у вас настроение на конец урока? Узнали ли вы что-то  новое и интересное?

Параграф 10, вопросы после параграфа.

Приветствуют учителя.

Ученики отвечают на вопросы у доски с использованием плаката.

Ученики записывают тему урока в тетрадь.

Ученики рассаживаются.

Ученики приступают к выполнению задания.

Ученик отвечает и рисует на доске эвглену зеленую, отмечая на рисунке спрашиваемые органеллы. Остальные зарисовывают в тетрадь.

Ученики записывают в тетрадь.

Ученик отвечает, отмечает на том же рисунке на доске спрашиваемые органеллы  и в скобках коротко записывает их функции. Остальные зарисовывают в тетрадь.

Ученик отвечает у доски.

Ученик делает записи в тетради.

Ученик отвечает у доски.

Ученик делает записи в тетради.

Ученик рассказывает.

Ученик делает записи в тетради.

Ученик рассказывает.

Ученик делает записи в тетради.

Учащиеся называют и дают краткое обобщение изученного на уроке материала.

Учащиеся высказывают свое мнение.

Ученики прощаются с учителем.

Эвглена — Справочник химика 21

    Часть 2. Исследование поведения эвглены [c.489]

    Сравните движения эвглены на обработанном и не обработанном стекле. [c.489]

    Некоторые виды микроорганизмов способны переключаться с автотрофного типа питания на гетеротрофный, и наоборот. Например, эвглена зеленая питается на свету как растение, т. е. ведет автотрофный образ жизни, а в темноте энергично поглощает органические вещества, т. е. существует как гетеротрофный организм. [c.59]


    Нуклеотидный состав дезоксирибонуклеиновой кислоты из эвглены (в процентах) [c. 65]

    Имеются данные, заставляющие считать, что миграции энергии между молекулами р-каротина и хлорофилла в не происходит. Из этого следует еще один важный вывод о том, что хлорофилл в не является посредником при передаче энергии с каротина на хлорофилл а, что подтверждается опытами с мутантами эвглены, у которых отсутствовал хлорофилл в, но осуществлялась эффективная миграция между каротином и хлорофиллом а. 

[c.150]

    СОСТАВ ОСНОВАНИЙ РНК РИБОСОМ, ВЫДЕЛЕННЫХ из ХЛОРОПЛАСТОВ или ЦИТОПЛАЗМЫ ЭВГЛЕНЫ [5] [c.29]

    Свет Фототаксис Положительный фототаксис эвглена (одноклеточная водоросль) плывет к свету, хлоропласты перемещаются к свету, плодовые мушки летят на свет Отрицательный фототаксис дождевые черви, личинки падальных мух, мокрицы, тараканы избегают света [c.246]

    В этой работе вы будете наблюдать действие сигаретного дыма на живые организмы. Эвглена (ЕиЕ1епа) — одноклеточный организм, живущий в воде, где плавает , быстро двигая нитевидными отростками (жгутиками).

[c.488]

    Лекция 15, Применение ЭВГЛ в управлении Ж. Автоматизация на бнзе микропроцессорной техники, ИнсТх>рмационно-поисковые системы в химической Технологии, Базы данных, [c.314]

    Зеленая эвглена Euglena) подобно обыкновенной амебе обитает в стоячей воде. Тело эвглены имеет вытянутую форму. Наружный слой цитоплазмы плотный, поэтому этот организм почти не изменяет форму при движении. Эвглена может слегка сокращаться, становясь при этом короче и шире. На одном конце у эвглены есть [c.276]

    Цитоплазма эвглены содержит ядро и многочисленные (более двадцати) зеленые овальные хлоропласты, придающие ей зеленый цвет. В хлоропластах содержится хлорофилл, с помощью которого этот организм фотосинтезирует клеточное вещество, как растения. Но хлорофилл исчезает, когда эвглена попадает в темноту. В новых условиях она усваивает растворенные органические вещества. Следовательно, этот организм на свету проявляет шризнаки растения, а в темноте — животного, Продукты обмена и избыточная влага выводятся из организма через сократительную вакуоль.

Разм 10жается эвглена простым делением. Образует цисты. [c.277]

    Известно очень много примеров хемотаксиса у низших беспозвоночных типа эвглены. Интересные примеры химически регулируемого пищевого поведения можно наблюдать у кишечнополостных, обладающих стрекательными капсулами. Так, хеморецепторы гидры чувствуют глутатион, выделяемый поврежденными тканями добычи. Другие близкие организмы реагируют на пролин. У морских анемон Anthopleura аспарагин индуцирует сжимание щупалец, а глутатион — заглатывание [118]. Можно привести много других примеров. Трудно себе представить, чтобы механизм восприятия запаха и вкуса у человека мог бы принципиально отличаться от описанных феноменов. 

[c.348]


    Л. из разных видов водорослей различаются степенью разветвления молекул, содержанием маннита, числом и взаимным расположением 1 6-связей, величиной мол. массы. Кроме бурых водорослей, присутствие Л. установлено в диатомовых (хризоламинаран, лейкозин), зеленых и эвгле-новых (парамилок) водорослях.[c.576]

    Другой ПОДТИП простейших, жгутиковые (Mastigophora), передни-гающ,иеся с помош,ью небольшого числа жгутиков, служит связуюш,им-звеном между животными и водорослями. Euglena viridis (эвглена), маленький пресноводный организм с гибким конусовидным телом и длинным жгутиком на переднем конце, содержит зеленые хлоропласты. и имеет светочувствительное глазное пятно , благодаря которому кон- 

[c.44]

    S РНК, как правило, не содержит посттранскрипционно модифицированных (минорных) нуклеотидов. Однако у ряда видов дрожжей, а также у эвглены, имеется Ч . В очень редких случаях отмечаются другие минорные нуклеотиды — например, модифицированный С у архебактерии Sutfolobus a ido aldarius. [c.82]

    Простейший вид фоторецепции — это фототаксис. Одноклеточное эвглена обладает оранжево-красным фоторецепторным пятном — стигмой. Можно думать, что этот фоторецептор возник эволюционно из жгутика или реснички, ассоциировавшей пигмент.

Под действием света стигма г.о.чдяет своего рода норнный импульс в жгутике, и эвглена движется по направлению к свету. Как указывает Уолкен, детально исследовавший фототаксис, система стигма—жгутик может рассматриваться как серво-механизм с обратной связью, обеспечивающий максимальную освещенность организма. [c.467]

    Зная площадь фоторецептора, длину волны и интенсивность света, можно оценить энергию, необходимую для фототактиче-ского ответа. Для эвглены это очень малая величина — около [c.467]

    Исследуя тонкие срезы пластид под электронным микроскопом, можно убедиться в том, что они имеют весьма сложное строение (фиг. 91). Прежде всего бросается в глаза наличие множества мелких темных мембранных образований (так называемых гран), обладающих четкой слоистой (ламеллярной) структурой. У эвглены эта темная слоистая структура заполняет весь ее хлоропласт, который, таким образом, представляет собой как бы одну грану у большинства других клеток каждый хлоропласт содержит от 10 до 100 гран.

Фото синтетические пигменты локализованы главным образом в ламеллах или вокруг них. Выделенные из разрушенных пластид и очищенные ламеллы чрезвычайно богаты фосфолипидами и липопротеидами. Оказалось, что они способны катализировать некоторые высокоспецифичные реакции фотосинтеза, а именно фотолиз воды в присутствии внешнего окислителя реакция Хилла-, см. ния е), и реакции, связанные с переносом электронов. [c.315]

    Такие переходные формы, способные осуществлять различные типы углеродного питания, представляют большой интерес для исследователей механизма фотосинтеза. В связи с этим нельзя не упомянуть об эвглене, обладающей свойствами и животных и растений. В темноте эта жгутиковая водоросль не образует хлоропластов с хлорофиллом и использует для своего развития органические субстраты (глюкозу), то есть является гетеро-трофом. При освещении у эвглены образуется хлорофилл, формируются хлоропласты и начинается фотосинтез, то есть эвглена переходит к автотрофному типу питания.

[c.20]

    Зеленые водоросли ( hlorophyta)— одноклеточные, иногда нитевидные или листообразные образования с недифференцированными тканями (фиг. 4). Имеют Фиг 3 Эвглена выраженное ядро, набор пигмен- [c.26]

    Литтлтон в 1960 г. [19] обнаружил, что в препаратах рибосом из листьев содержатся два класса рибосом, которые можно разделить путем центрифугирования. Основной класс рибосом имеет коэффициент седиментации 838, что близко к значению, характерному для растительных рибосом вообще. Второй, минорный, класс рибосом из листьев обладает меньшим коэффициентом седиментации. Это и есть рибосомы хлоропластов они могут быть выделены непосредственно из изолированных хлоропластов 19]. Рибосомы хлоропластов шпината имеют коэффициент седиментации 668 после удаления магния они распадаются на две субъединицы с коэффициентами седиментации 478 и 338 соответственно. Литтлтон [19] показал, что рибосомы хлоропластов содержат 44% РНК, напоминая в этом отношении рибосомы цитоплазмы. При исследовании клеток эвглены [5] становится совершенно очевидным, что рибосомы обнаруженной Литтлтоном разновидности действительно являются комнонентом хлоропластов, а не загрязнением или артефактом. Рибосомы хлоропластов эвглены, обладающие [c.28]

    Число митохондрий в клетках колеблется в зависимости от типа ткани или органа и от степени зрелости клетки. В клетках печени содержится в среднем по 2500 митохондрий [32] у парамеции насчитывается около 1000 митохондрий (Прир, личное сообщение), а у эвглены всего 15—20 митохондрий (Мерцер, личное [c.57]

    Специфическим вариантом метода является тест Прайза и Эстрады [13], основанный на учете соотношения хлорофилльных и бесхлорофилльных мутантов в культуре эвгленовых водорослей (зеленая эвглена). Этот тест указывает только на присутствие веществ, угнетающих образование хлорофилла, и поэтому применяется главным образом при поисках веществ с гербицидными свойствами. Однако он может представлять определенный интерес для установления присутствия веществ, разрушающих хлорофилл, в сточных водах предприятий химической промышленности.[c.32]

    Содержание МС в хлоропластах в пррпентах от РНК всей клетки у рада высших растений (шпинат, горох, табак и другие) варьирует в пределах 15-35 , у эвглены — 10-20 . [c.40]

    Хлорофилл ассоциирует в неводных растворителях. Агрегированные частицы обладают отличными от мономеров спектральными свойствами. Было сделано предположение, что сдвиг в максимуме флуоресценции хлорофилла, который имеет место при зеленениига эвглены, пршсходит благодаря образованию агрегатов, содержащих около 4 молекул хлорофилла [30]. [c.50]

    Растворимость белка зависит от отношения числа неполярных гидрофобных групп к числу полярных гидрофильных групп в молекуле, от их взаимного расположения и от результирующего дипольного момента. Заряженные полярные группы электростатически взаимодействуют друг с другом как внутри одной и той же молекулы, так и межмолекулярно, однако в воде эти силы благодаря высокой диэлектрической постоянной убывают и возникает повышающее растворимость взаимодействие между полярными группами и молекулами воды. Альбумины и псевдоглобулины очень легко растворимы в воде, так как в этом случае взаимодействие между белком и растворителем сильнее, чем взаимодействие между соседними молекулами белка. Эвгло-булины в воде нерастворимы, поскольку здесь более сильным является взаимодействие между молекулами белка. Добавление к воде такого растворителя как этиловый спирт снижает диэлектрическую постоянную и вместе с тем приводит к замене части молекул воды. Благодаря этому белки, очень хорошо растворимые в воде, в водно-спиртовых смесях растворяются гораздо хуже. Например, растворимость яичного альбумина или карбо-ксигемоглобина лошади [193] в 25%-ном этиловом спирте при —5° составляет всего лишь небольшую долю их растворимости в воде. (При таких концентрациях этилового спирта денатурацию предотвращают хранением раствора при возможно более низкой температуре.) [c.42]

    Эвглена (Euglena) и хламидомонада ( hlamydomonas) — одноклеточные водоросли, плавающие с помощью жгутиков. Им свойствен положительный фототаксис, т. е. тенденция двигаться к свету. Это выгодно и эвглене, и хламидомонаде, поскольку обе водоросли существуют благодаря фотосинтезу. Продумайте, как поставить эксперимент, чтобы определить, какую освещенность предпочитает эвглена или хламидомонада. [c.246]

    Рис. 16.3 (отв.). Опыт, позволяющий выяснить, какую интенсивность света предпочитает эвглена или хяамидомонада. [c.353]

    Прайс и Миллер (Pri e а. Miller, 1962) в опытах с эвгленой пытались установить наличие прямой зависимости между цинком, скоростью дыхания и ростом этой водоросли. Результаты эксперимента показали, что при недостатке цинка клетки эвглены продолжали использовать этанол (источник углерода), хотя и с меньшей скоростью. В отсутствие роста скорость окисления спирта составляла 25% от контрольной величины. Скорость окисления ацетата упала до 16%. Таким образом, скорость окисления этанола не могла непосредственно отвечать за торможение роста, вызываемое недостатком цинка. Авторы установили, что скорость окисления эндогенных и экзогенных субстратов изменяется независимо от недостатка цинка и поэтому многочисленные сдвиги в обмене в этих условиях должны быть отнесены к реакциям с использованием специфических субстратов и не связаны с общим путем окисления, а следовательно, и с активностью окислительных ферментов дыхания.[c.138]

    Мтсотрофные (от лат. mzxto — смешанный) — это организмы, способные как к синтезу органических веществ, так и к использованию их в готовом виде. Например, эвглена зеленая на свету является автотрофом, а в темноте — гетеротрофом, т. е. способна использовать как энергию сол- [c.314]

    Пигменты, поглощающие биологически активный свет, обычно входят в состав надмолекулярных структур клетки, более или менее равномерно распределенных по всему ее объему. Однако в ряде случаев реакция таксиса инициируется в специализированных фоторецепторных системах, например, в глазках эвглены. Обычно они расположены вблизи глотки, сообщающейся с наружным пространством, и окружают нижнюю часть жгутика. Отдельный глазок состоит из краснооранжевых плотно, беспорядочно упакованных глобул. Глобулы имеют ламеллярное строение и связаны с несущими жгутик структурами — тонкими фибриллами. [c.153]

    Очень часто фототаксическая реакция одноклеточного организма усиливается с ростом интенсивности стимулирующего света. Так, Дин и Толлин обнаружили, что положительный ответ эвглены пропорционален логарифму интенсивности света, по крайней мере, в пределах ее тысячекратного изменения. [c.153]


Использование электронных ресурсов серии «1С:Школа» в практике работы учителя биологии

Метелёва С.А., [email protected], МБОУ СОШ с УИОП №52, г. Киров

Электронные образовательные ресурсы фирмы «1С» используются педагогами нашей школы уже много лет. С 2012-2013 учебного года в рамках городской инновационной площадки «Образовательные комплексы серии «1С:Школа» как средство формирования информационно-образовательной среды современного урока» работа по их применению стала носить системный и целенаправленный характер.

Анализ проводимой работы показывает, что применение электронных ресурсов по биологии серии «1С:Школа» позволяет ученикам успешнее осваивать достаточно сложный учебный материал, активно обсуждать происходящее в сюжетах, логично доказывать свою точку зрения.

Предлагаемые для урока цифровые образовательные ресурсы позволяют учителю динамично выстраивать урок в необходимой для образовательного процесса последовательности, таким образом, чтобы можно было учитывать уровень готовности учащихся, неожиданно возникшие сложности, которые необходимо разобрать, выявить и повторить неусвоенный учебный материал. Цифровые образовательные ресурсы, как «пазлы», позволяют творчески, каждый раз по-новому, проводить уроки по одной и той же теме в разных классах.

Хотелось бы отметить, что, не смотря на то, что в электронном учебнике цифровые ресурсы разрабатывались к линии учебников проф. И.Н. Пономарёвой, они могут быть использованы и при работе с другими линиями учебников, утверждёнными и рекомендованными Министерством образования и науки.

Каждый из представленных на дисках типов ресурсов имеет свои особенности многопланового применения в образовательном процессе. Это позволяет учителю адаптировать их к конкретным условиям преподавания, учитывать уровень готовности учащихся и создавать возможность реализации личностного творческого потенциала каждого ученика. Кратко рассмотрим возможности использования таких интерактивных объектов, как анимации, интерактивные модели, интерактивные рисунки и схемы в учебном процессе.

Интерактивные рисунки имеют два режима работы. Первый режим — демонстрационный, второй – тестовый. Основная работа с интерактивным рисунком может проводиться, если выбрать опцию «Подсказка». При подведении курсора к определённой части интерактивного рисунка эта часть выделяется подсвечиванием, и появляются всплывающие подписи, которые можно зафиксировать на экране. Постепенно можно открыть и зафиксировать все подписи к рисунку, а при необходимости – убрать ненужные. Этот режим работы может использовать как учитель для объяснения учебного материала, постепенно вводя новую информацию, так и ученик самостоятельно изучая учебный материал с интерактивным рисунком по специально разработанным к нему заданиям или при работе с учебником. Преимущество такого режима работы заключается в том, что на экране выделяется конкретная часть объекта, это позволяет ученикам лучше концентрироваться на конкретном изучаемом вопросе.

У интерактивных рисунков «Зоны корня», «Проведение веществ по стеблю» одновременно с всплывающими подписями в отдельном окне выводится краткая характеристика составной части биологического объекта. В таком варианте всплывающие подписи интерактивного рисунка можно использовать в качестве опорных конспектов как при фронтальной работе учителя с классом, так и при самостоятельной работе учащихся с компьютером. Например, интерактивный рисунок «Зоны корня» можно порекомендовать как наглядное пособие при проведении лабораторной работы. При этом ученики имеют возможность сравнивать реальные наблюдаемые объекты и рисунки, выводимые на интерактивную доску или экран через проектор и комментируемые при необходимости учителем. В этом случае при проведении лабораторной работы можно поэтапно разобрать особенности строения каждой зоны и провести сравнение с микропрепаратами.

Опция «Спрятать всё» переключает интерактивный рисунок в режим, позволяющий выделять части объекта без появления подписей. Этот вариант может использоваться как при закреплении материала, так и при контроле знаний, например, при проведении опроса, когда ученик вызывается для объяснения рисунка. В этом случае ученик, пользуясь компьютером и проектором, поясняет выделяемые подсвечиванием части, или если работает с интерактивной доской, может делать поясняющие подписи.

Тестовый режим работы с интерактивным рисунком удобен для закрепления учебного материала. Ученику надо выбрать верные подписи из выпадающего списка, предлагаемые к рисунку. После выполнения задания проводится автоматическая проверка с реакцией на ответ. Этот режим работы можно использовать как при самостоятельной работе учащихся с интерактивными рисунками на персональном компьютере дома, так и в классе при проведении устного опроса учителем. Вызываемый ученик выполняет задание и затем комментирует его выполнение. Самостоятельная работа при проверке знаний может носить активный характер, т.к. заложенные в программу возможности позволяют рассматривать рисунки не только в тестовом режиме, но и в обучающем варианте.

Один из типов интерактивных рисунков – рисунки с разномасштабными элементами строения. Они позволяют показать детальное строение биологического объекта. Например, на первом экране интерактивного рисунка «Внутреннее строение листа» показаны его основные части: кожица, мякоть и жилка. На втором рисунке изображено более детальное строение мякоти и жилки листа, а на третьем – продемонстрировано строение устьиц. Использование нескольких масштабов одного рисунка позволяет сформировать у школьников целостное восприятие изучаемого объекта, помогает понять соотношение его составных частей. При работе с каждым из рисунков можно использовать разные опции демонстрационного режима, что расширяет возможности его применения в учебном процессе, особенно при организации индивидуальных форм обучения.

Интерактивное задание, например, «Интенсивность фотосинтеза в разных спектрах света», по сути, являются практикумом по моделированию условий протекания биологического процесса. Работая с этим ресурсом, ученики могут самостоятельно определить наиболее оптимальные условия.

Анимации, как правило, используются для иллюстрации механизмов биологических процессов. За счет использования современного компьютерного дизайна они психологически очень привлекательны для учащихся. Наиболее удобны для применения в учебном процессе анимации, которые имеют синхронизированное дикторское сопровождение, это даёт возможность использовать анимации при объяснении нового материала учителем или проводить учащимся самостоятельное изучение нового материала. Повышает возможность разнообразного использования анимации опция выключения звукового сопровождения, в этом случае эти же анимации можно использовать для закрепления и проверки знаний, например, вызывая ученика прокомментировать происходящее на экране. По ходу проигрывания анимации актуально использование всплывающих подсказок, а также выделение цветом или подсвечиванием частей экрана или рисунков, т.е. тех фрагментов, на которых необходимо сконцентрировать внимание школьников. Для повышения эффективности учебного процесса сюжеты анимации разбиты на части, и предоставлена возможность выбора режима проигрывания сюжета – с остановкой на ключевых кадрах или без остановки. Работа с анимацией в режиме остановки на ключевых кадрах даёт возможность учителю сделать дополнительные комментарии или дать возможность учащимся сделать записи в тетрадях, а также этот режим позволяет несколько раз проигрывать наиболее сложные фрагменты анимации без особых сложностей поиска необходимого фрагмента сюжета. Все эти приёмы создают возможность квалифицированного объяснения биологических процессов с нужными визуальными акцентами. Работа с анимацией в компьютерном классе может быть основой для индивидуальных заданий разной степени сложности. В этом случае могут предлагаться учащимся разные формы работы: описать процесс или явление, ответить на вопросы к анимации, сформулированные учителем перед просмотром, или предложить учащимися составить собственные вопросы или опорные конспекты просматриваемой анимации. Ряд разработанных анимаций интерпретируют лабораторные эксперименты, которые не всегда удаётся провести в школе и, тем более, в домашних условиях.

Раскрывающиеся интерактивные схемы интересны постепенным вводом информации, позволяют акцентировать внимание школьников на определённом моменте изучаемого материала. Использование таких схем возможно для предъявления нового учебного материала при объяснении учителем. Их можно использовать в качестве опорных конспектов при фронтальной работе с классом и при самостоятельной работе учащихся с учебниками для структурирования изучаемого материала. Наиболее эффективны схемы при проведении сравнения, в этом случае можно проводить анализ по раскрывающимся плашкам, как по горизонтали, так и по вертикали.

Приведём пример технологической карты урока по теме: «Особенности строения и жизнедеятельности одноклеточных животных».

 

Тип урока: изучения и первичного закрепления нового материала.

Используемые ЦОР:

  1. Видеофрагмент: «Многообразие одноклеточных животных», «Амёба», «Инфузория туфелька».
  2. Интерактивный рисунок «Строение амёбы», «Строение эвглены зеленой», «Строение инфузории-туфельки», «Типы простейших».
  3. Интерактивное тестовое задание по теме «Тип саркодовые жгутиконосцы», «Класс жгутиконосцы», «Тип Инфузории».

Цель урока: Сформировать представление учащихся об особенностях строения и жизнедеятельности одноклеточных животных.

Задачи урока:

Образовательная – сформировать знания об особенностях строения и образа жизни одноклеточных животных, их жизнедеятельности.

Развивающая–сформировать знания о единстве живого на Земле и об отличительных особенностях царств живой природы. Воспитательная – организация мыслительной деятельности учащихся, творческой самореализации; создание позитивного микроклимата.

Межпредметные связи: география, биология, экология.

Ход урока

Деятельность учителя

Деятельность учеников

Оргмомент

Учитель проверяет, насколько комфортно чувствуют себя ученики, готовность рабочего места, создает ситуацию успеха

Готовят рабочее место.

Мотивация и целеполагание

Показывает обычный мел и изображение Египетской пирамиды. Самая большая пирамида мира состоит из остатков раковинок одноклеточных организмов! Древние храмы городов России тоже сложены из плит известняка, образованного раковинками одноклеточных. Из остатков крошечных раковинок состоит и обычный школьный мел! Только они настолько маленькие, что и в микроскоп их разглядеть трудно. Кусочек мела размером с ноготь содержит десятки миллиардов таких «скорлупок»!
Сформулируйте тему урока: одноклеточные организмы.

Записывают в тетрадь и озвучивают, затем корректируют

Первичное усвоение знаний

Просмотрите видеофрагмент: многообразие одноклеточных животных и назовите признаки одноклеточных организмов.

  • Микроскопические, различные по форме, одноклеточные.
  • Обитают в жидкой среде: вода, увлажнённая почва, организмы растений и животных.
  • Органы движения.
  • Клетка выполняет все функции организма – перемещается (движется), питается, перерабатывает пищу, дышит, удаляет ненужные вещества, размножается. 

Используется опорный конспект — характерные признаки простейших.

Записывают в тетрадь признаки одноклеточных животных.

Рефлексия

Слушает, корректирует ответы

Озвучивают, какая информация была новой для них.

Осознание и осмысление блока новой учебной информации, осознание способов действия

Используя видеофрагмент «Амёба», определите признаки амёбы – представителя класса Саркодовые. Запишите их в таблицу (Приложение 1).

Проверка заполнения таблицы, дополнение характеристики по ходу просмотра.

Первичное закрепление нового материала

Работа с интерактивным рисунком «Строение амёбы» в режиме тестового задания.

Выполнение рисунка.

Выполнение задания по образцу

Вариант I (характеристика класса Жгутиконосцы)
Вариант II (характеристика типа Инфузорий)
Работа с интерактивным рисунком «Строение эвглены зеленой» и «Строение инфузории-туфельки» в  режиме  тестового задания.

Выполняют задание самостоятельно.
Проверяют правильность выполнения задания, используя интерактивный рисунок в режиме подсказки.

Подведение итогов урока

Ответить на вопросы Тренажёра.

Отвечают на вопросы. Самоконтроль.

Информация о домашнем задании

Выписать характерные признаки изученных классов.

 

Урок 7 класс Эвглена зеленая

Дата ________

Поурочный план 7 класс

Тема: Эвглена зеленая как простейшее, совмещающее признаки животных и растений. Колониальные жгутиковые.

Цель урока: повторить и закрепить особенности строения Саркодовых амебы обыкновенной; сформировать знания о Жгутиконосцах совмещающие признаки животных и растений

Задачи урока:

Обучающие: познакомить с особенностями строения и жизнедеятельности жгутиконосцев; сформировать знания о колониальных жгутиковых

Развивающие: формировать умение работать с дополнительной литературой, анализировать полученную информацию, обобщать, формулировать выводы

Воспитывающие: активизировать познавательный интерес к изучаемому материалу; воспитывать бережное отношение к природе

Тип урока: комбинированный

Оборудование: учебник «Биология» 7 класс, компьютер, презентация; карточки — задание

Ход урока:

1. Организационный момент

Объявление темы, цели и задач урока

2. Проверка актуализации знаний

Ребята, мы с вами уже познакомились с одноклеточным животным Амеба обыкновенная. Давайте вспомним с чего мы начали изучение этих замечательных животных?

Работа по карточкам (особенности строения и жизнедеятельности корненожек): дополнить пропущенные слова предложения.

3. Объяснение нового материала

Тема: Эвглена зеленая как простейшее, совмещающее признаки животных и растений. Колониальные жгутиковые.

Как вы думаете почему эвглена зеленая имеет такое название?

В чем причина совмещения признаков разных царств животных и растений?

Целью урока сегодня и будет познакомиться с еще одним классом простейших животных, и выявить ее особенные черты существования

Класс Жгутиконосцы. Главный отличительный признак жгутиконосцев — наличие одного или нескольких жгутиков, с помощью которых они передвигаются.

Внешнее строение и место обитания. Зеленая эвглена, как и обыкновенная амеба, живет в прудах, загрязненных гниющими листьями, в лужах и в других водоемах со стоячей водой. Тело эвглены вытянутое, длиной около 0,05 мм. Его передний конец притуплен, а задний заострен. На переднем конце тела эвглены находится — жгутик. Вращая им, эвглена передвигается.

Учащимися зарисовывается рисунок строения простейшего

Рис. 1. Строение эвглены зеленой

Как и почему эвглена зленная совмещает в себе признаки животных и растений?

Питание. Эвглена способна менять характер питания в зависимости от условий среды. На свету ей свойственно автотрофное питание, за счет фотосинтеза. В темноте эвглена питается гетеротрофно - готовыми органическими веществами.

Эвглена дышит кислородом, растворенным в воде. Газообмен происходит через всю поверхность тела.

В сократительную вакуоль собираются вредные вещества (продукты распада) и избыток воды, которые потом выталкиваются наружу.

Размножение.

Размножается эвглена бесполым путем: клетка делится надвое вдоль продольной оси тела. Сначала разделяется ядро. Затем тело эвглены продольной перетяжкой делится на две примерно одинаковые половины.

Циста. При неблагоприятных условиях у эвглены, как и у амебы, образуется циста. При этом жгутик отпадает, а тело эвглены округляется, покрываясь плотной защитной оболочкой.

Колониальные жгутиконосцы

Виды состоящие из 8 -16-32 и даже по тысячи клеток. Вольвокс - колония жгутиковых простейших. В прудах и озерах их можно найти плавающими в воде зеленые круглые организмы диаметром до 1 мм. Под микроскопом можно заметить, что каждый шарик его состоит из тысячи мельчайших клеток. Каждая клетка выглядит как самостоятельная единица, но работают сообща образуя колонию, так как соединены между собой цитоплазматическими мостиками.

4. Закрепление нового материала

Учащимся раздаются рисунки эвглены зеленой, предлагается подписать отдельные органы простейшего.

Домашнее задание: параграф 36, конспект в тетради

5. Итог урока Выставление оценок

Можно ли увидеть микробов под микроскопом? Рассмотрение под микроскопом движения инфузорий Лабораторная работа по биологии инфузория туфелька.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1. СТРОЕНИЕ ИНФУЗОРИИ-ТУФЕЛЬКИ И ДРУГИХ ОДНОКЛЕТОЧНЫХ ЖИВОТНЫХ

Цель. Изучить строение инфузории туфельки и других одноклеточных животных; выявить признаки сходства представителей простейших.

Оборудование. Таблицы с изображение простейших, пластилин, проволока, ножницы.

Ход работы.

1. Рассмотрите рисунки строения амебы обыкновенной, эвглены зеленой, инфузории туфельки. Зарисуйте строение каждого простейшего в тетрадь для лабораторных работ.

Амеба обыкновенная Инфузория туфелька

2. Сравните одноклеточные организмы и дополните таблицу.

Признаки для сравнения

Организмы

Амёба обыкновенная

Эвглена зеленая

Инфузория туфелька

Оболочка

Цитоплазма

Пищеварительная вакуоль

Сократительная вакуоль

Хлоропласты

Светочувствительный глазок

Клеточный рот

Органоиды движения

Ложноножки

3. Сделайте из пластилина или другого подручного материала модели амебы обыкновенной, эвглены зеленой, инфузории туфельки.

4. Сделайте вывод и запишите его в тетрадь.

Вывод. У всех одноклеточных животных есть _________, ____________ и ___________. Основной способ размножения __________, но встречается и ___________. Среда обитания — __________________.

Домашнее задание.

Прочитайте параграфы 3 и 4.

Ответьте на вопрос через форму на сайте /

* Представьте себе, что амеба утратила способность к образованию ложноножек. Что с ней может произойти?

  1. Пояснительная записка 7 класс Курс «Животные»

    Пояснительная записка

    11 лабораторных работ : по теме «Подцарство Простейшие, или Одноклеточные животные » лабораторная работа № 1 «Изучение строения инфузории туфельки » по… новый стандарт биологического образования ставит другие цели , среди которых: развитие творческих. ..

  2. Пояснительная записка Изучение биологии в 7 классе направлено на достижение следующих целей: освоение знаний

    Пояснительная записка

    животных 4 2 Строение тела животных 2 3 Подцарство Простейшие, или Одноклеточные животные 5 4 Подцарство Многоклеточные животные Лабораторные работы : Строение инфузории туфельки . Рассмотрение других простейших. 4. Подцарство Многоклеточные животные

  3. Руководство

    инфузорий пресноводных: а — инфузория туфелька ; б — стилонихия; в — сувойка Лабораторная работа Морфологическое описание одного вида растений Цель работы животных . Сделайте вывод по работе . Лабораторная работа Сравнение строения клеток одноклеточного

  4. Е. А. Чередниченко Лабораторная работа №1

    Документ

    . .. животное : А) амеба обыкновенная _____________________ Б) инфузория туфелька _____________________ В) малярийный плазмодий ___________________ Г) дизентерийная амеба ______________________ Лабораторная работа № 2 Строение

  5. Приказ № от 2012г. Рабочая программа по биологии 7 кл средней общеобразовательной школы №166

    Рабочая программа

    Листьев в)строение ………………………………………… г) число……………………………………………. д) число …………………………………………….. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 14

На уроках биологии.

В системе обучения предметам естественнонаучного цикла лабораторные и практические работы занимают одно из важнейших мест. Практическая деятельность позволяет формировать у учащихся целостные представления об окружающем мире, умение четко устанавливать причинно-следственные связи между объектами и явлениями. В первую очередь, это обусловлено тем, что при выполнении учащимися лабораторного практикума происходит формирование и развитие умений и навыков экспериментального изучения живой природы, глубокого проникновения в закономерности ее существования.

Основы формирования умений и навыков выполнения лабораторных и практических работ по биологии закладываются с 6 класса . Основными задачами лабораторного практикума по биологии являются развитие исследовательской культуры учащихся, их устойчивого познавательного интереса к изучению биологии.

Правила работы с микроскопом.

1. Лабораторный микроскоп предназначен для изучения готовых или изготовленных собственноручно микропрепаратов.

2. Переносить микроскоп можно только за штатив , и, ни в коем случае за тубус !

3. Устанавливать микроскоп необходимо на расстоянии не менее 10 см от края стала.

4. Для улавливания световых лучей предназначено зеркальце, за поверхность которого нельзя браться пальцами : поворачивать зеркальце можно только, держась за его пластиковый ободок.

5. Рассматривать препарат нужно сначала на малом увеличении . Исходное расстояние от объектива малого увеличения до объекта – 1 см.

6. По завершении работы , микроскоп необходимо вновь перевести на малое увеличение , повернув барабан револьвера до щелчка, так чтобы объектив малого увеличения оказался направленным на предметный столик.

7. Оптику (линзы объектива и окуляра) трогать руками категорически запрещено !

8. При настройке резкости изображения необходимо очень осторожно работать винтами.

9. Настроенный микроскоп сдвигать с места нельзя !

10. Зарисовывать препараты лучше всего в круге (диаметром не менее 3 см), так как это соответствует полю видения при изучении препарата под микроскопом.

Тема: «Изучение особенностей строения растительной клетки».

(На примере неокрашенного препарата кожицы лука).

Цели работы: освоить основные приемы изготовления неокрашенного препарата кожицы лука и рассмотреть особенности строения растительной клетки.

Оборудование: предметное и покровное стекла, фильтровальная бумага, препаровальная игла, стеклянная палочка, стаканчик с водой, чешуйка луковицы, лезвие.

1. Капнем на предметное стекло капельку воды, взяв ее стеклянной палочкой из стаканчика. Отложим предметное стекло в сторону.

2. Возьмем чешуйку луковицы. Аккуратно, препаровальной иглой снимем кожицу с внутренней поверхности чешуйки.

3. Поместим кусочек кожицы в каплю воды и расправим ее.

4. Если необходимо, добавляем еще каплю воды и накрываем препарат покровным стеклом: ставим его на ребро на предметное стекло на расстоянии около 0, 7 см от фрагмента кожицы и аккуратно опускаем. Затем, легонько прижимаем покровное стеклышко по краям, чтобы удалить пузырьки воздуха и излишки воды.

5. Помещаем препарат на предметный столик микроскопа и рассматриваем на малом, а потом и на большом увеличении.

6. Зарисовываем препарат, обращая особое внимание на пристеночное положение ядер. Почему они так располагаются? На рисунке даем обозначения тех компонентов клетки, которые нам удалось увидеть в микроскоп, и делаем выводы по работе.

Лабораторная работа (6 класс)

Тема: «Хлоропласты. Движение цитоплазмы (на примере элодеи канадской)».

Цели : изучить форму и расположение хлоропластов; пронаблюдать за движением цитоплазмы по перемещению хлоропластов.

Оборудование: кювета с элодеей канадской, кисточка, стаканчик с дистиллированной водой, препаровальные иголки, стеклянная палочка, предметное стекло, покровное стекло, микроскоп.

Примечание 1 : предварительно кювету с элодеей нужно подержать под лампой около 2-3 часов, чтобы стимулировать движение цитоплазмы.

Ход работы.

1 . На предметное стекло капнуть воду из стаканчика с дистиллированной водой.

2. Из кюветы кисточкой взять лист элодеи канадской и перенести в каплю воды на предметное стекло. Осторожно накрыть препарат покровным стеклом.

3. Препарат поместить на столик микроскопа таким образом, чтобы был виден край листовой пластинки. Рассмотреть препарат сначала при малом, а затем при большом увеличении. Препарат зарисовать при большом увеличении.

Примечание 2 : по краю листовой пластинки клетки расположены в один слой, поэтому их легко рассматривать, не делая среза. При рассматривании хлоропластов сверху они выглядят как округлые зеленые тельца. Те, которые видны сбоку, имеют вид двояковыпуклой линзы.

4. Перевести микроскоп на малое увеличение. Передвинуть препарат так, чтобы хорошо были видны удлиненные клетки, расположенные вдоль серединной жилки. Зафиксировать внимание на одном хлоропласте и несколько минут наблюдать за его перемещением в токе цитоплазмы.

Примечание 3 : если в клетке есть одна крупная центральная вакуоль, то цитоплазма расположена пристеночно и ее движение будет ротационным, то есть, круговое. Если вакуолей несколько, то цитоплазма образует между ними тяжи, в которых движется струйчато.

5 . Зарисовать одну клетку и показать в ней стрелками направление движения цитоплазмы (по движению хлоропласта). Сделать выводы.

Тема: «Строение плесневого гриба мукора».

Цель : Изучить строение и органы размножения плесневого гриба мукор.

Оборудование : плесневый гриб мукор, микроскоп, покровные и предметные стекла, лупа

Ход работы.

1. Рассмотрите невооруженным глазом плесневый гриб на хлебе. Опишите его внешний вид.

2. Рассмотрите микропрепарат «Мукор» под микроскопом. Что представляет собой мицелий плесне­вого гриба?

3. Найдите на концах гиф плесени черные головки со спорами. Это спорангии. Рассмотрите их. Найдите на микропрепарате лопнувшие спорангии, из которых высыпаются споры. Рассмотрите споры.

4. Ответьте на вопросы: какой цвет имеет мицелий мукора? Почему этот гриб поселяется на продуктах питания? Как происходит размножение мукора?

5. Зарисуйте строение гриба мукора и подпишите названия его основных частей.

Тема: «Строение кукушкина льна».

Цель: Изучить строение мха.

Оборудование: Гербарий, лупа.

Ход работы

1 . Рассмотрите и опишите строение мха (форма, окраска, размеры листьев и стебля).

2. Найдите основные части кукушкина льна. Зарисуйте рас­тение и его части.

3. Рассмотрите верхушки нескольких стебельков. Найдите мужские и женские экземпляры.

4. Найдите коробочку. Рассмотрите ее строение. Сделайте рисунок.

Лабораторная работа (7 класс)

Тема: «Строение инфузории-туфельки».

Цель: Изучить особенности строения одноклеточных организмов

Оборудование: Микроскоп, предметные и покровные стекла, вата, культура инфузория-туфелька.

Ход работы.

1.Относительная величина» href=»/text/category/otnositelmznaya_velichina/» rel=»bookmark»>относительную величину , особенности строения и количество эритроцитов.

Зарисуйте 3-4 эритроцита.

https://pandia.ru/text/79/559/images/image005_4.jpg» alt=»1234″ align=»left»>

2. При том же увеличении микроскопа рассмотрите препарат крови лягушки. Обратите на форму, относительную величину, особенности строения и количество эритроцитов и лейкоцитов в препарате. Зарисуйте 3-4 эритроцита.

3. Сравните особенности строения эритроцитов человека и лягушки. Результаты оформите в виде таблицы

Признаки

Эритроциты

человека

лягушки

Наличие ядра в клетке

Окраска цитоплазмы

4. Сделайте вывод. Подумайте, чья кровь – человека или лягушки – способна перенести больше кислорода за единицу времени? Объясните, почему.

5. После завершения работы приведите в порядок оборудование и своё рабочее место.

С тех пор, как ученые обнаружили микробов, они учились их выращивать на различных питательных средах. Ведь для того чтобы знать, как бороться с тем или иным микроорганизмом, нужно изучить не только его форму, но и повадки, образ жизни, потребности в питании. Сейчас в лабораториях исследователи могут выращивать практически любой микроорганизм, для этого разработано огромное количество питательных сред. Но в прошлом, во времена Луи Пастера — родителя современной науки о микробах (микробиологии), в распоряжении ученых была доступна для изучения лишь вода из лесных луж и водоемов, настой сена и мясной бульон.

Слово «микроорганизм» понятие собирательное, в него входят все невидимые невооруженным глазом организмы — бактерии, грибы, одноклеточные и еще целый ряд микрожителей. К слову, вирусы не относят к микробам. Их выделяют в отдельную группу, и наблюдать их в обычный световой микроскоп не представляется возможным.

Микробы вездесущи, обнаружить их можно буквально на всем, что нас окружает. Они бывают аэробами, т.е. для их жизнедеятельности требуется присутствие свободного молекулярного кислорода, но могут быть и анаэробами, способными прожить в условиях без доступа кислорода. Размеры, форма и принципы питания у микробов очень разнятся, но из них всех, пожалуй, самой красивой и причудливой является инфузория туфелька.

Инфузорий можно часами наблюдать в микроскоп. Они имеют очень необычную форму и легко узнаются среди прочих микроорганизмов. Для наблюдения за ней не требуется длительных подготовок и специальных навыков. Ее может увидеть любой желающий даже с помощью самого простого микроскопа.

Проведение опыта с инфузорией

Для проведения опыта понадобится совсем немного воды из лесной лужи, зацветшего водоема, из вазы с цветами или даже из аквариума. Идеально, если в воде окажется несколько веточек водорослей. Препарат с инфузорией можно приготовить по принципу раздавленной капли, или сделать «висячую» каплю на предметном стекле с выемкой.

При рассматривании образца под микроскопом (лучше всего это делать на среднем или большом увеличении) можно заметить двигающихся овальных существ. Строго говоря, они не совсем овальные — передний конец инфузории заострен, а задний, наоборот, имеет сильно округлую форму. Одна из боковых сторон, приблизительно по центру туловища, вогнута, что придает существу большое сходство с подошвой туфли. Отсюда и название микроорганизма — инфузория туфелька. Вокруг всего тела инфузории располагаются в несколько слоев реснички, которые помогают ей двигаться и «загонять» пищу в ротовое отверстие, расположенное неподалеку от головного конца.

Для особо пытливых исследователей будет интересно понаблюдать за процессом пищеварения у инфузории. Пища, попавшая в ротовое отверстие, постепенно перемещается в «желудок» — пищеварительную вакуоль, похожую на пузырек. В ней пища переваривается, а затем выталкивается в другую вакуоль — сократительную, которая является чем то, наподобие кишечника у животных. Сократительная вакуоль служит для устранения остатков пищи наружу. Для того чтобы увидеть, как происходят эти процессы, нужно покормить инфузорию, например, несколькими капельками обычной туши для заправки перьевых ручек. После того, как инфузория заглотнет ее, можно рассмотреть месторасположение пищеварительной вакуоли — темный шарик на фоне светлого тела микроорганизма.

Многие знают, что инфузории относятся к классу простейших, но это название довольно относительное, т.к. многочисленные опыты над инфузориями обнаружили у них зачатки психической деятельности. К примеру, инфузорию помещали в узкую трубку, диаметр которой совсем немного превосходил размер самого животного. Трубку с обеих сторон запаивали. Когда инфузория доплывала до одной стороны, она делала попытки проплыть дальше, но вскоре разворачивалась головным концом и направлялась в другую сторону. Со временем инфузория стала тратить на развороты все меньше времени и сил, а значит, смогла приспособиться к новым условиям.

Но поражает в инфузории даже не это. В человеческом или другом сложном организме все клетки узкоспециализированы и выполняют какую-либо одну функцию. Инфузория же состоит из одной-единственной клетки, в которой есть, хоть и примитивная, но выделительная и пищеварительная системы, мышечная система, состоящая из сократительных волокон, двигательный аппарат из ресничек. Следовательно, эта единственная клетка может полностью обеспечивать все стороны жизнедеятельности. Возможно поэтому ученые прошлого с таким уважением относились к инфузории и часами просиживали над микроскопом, изучая и зарисовывая ее повадки.

Какие же микроскопы подойдут?

В микроскоп, способный давать увеличение не менее 600-800х крат, можно понаблюдать не только простейших, но и бактерий. Самый простой способ это сделать — собрать небольшое количество зубного налета и развести его в капельке воды. Так можно увидеть основных представителей царства бактерий. В простом лабораторном микроскопе они будут выглядеть неказисто — маленькие шарики, палочки или нити с нечеткими контурами. Но при использовании фазово-контрастного метода на более дорогостоящих лабораторных моделях можно рассмотреть гораздо больше. Их контуры станут четче, а тела будут выделяться ярким светом на темном фоне. И хотя внутреннюю структуру при таком исследовании изучить не получится (для этого нужно убить бактерий и окрасить), можно увидеть движение бактерий. А по характеру движений ученые определяют принадлежность бактерий к тому или иному классу и выявляют возбудителей некоторых болезней.

Для лабораторных же исследований, направленных на выявление и более точную идентификацию болезнетворных организмов, часто используются жидкие и плотные питательные среды. В них можно наблюдать не только отдельных микроорганизмов, но и целые колонии, т.е. большие скопления клеток, видимые невооруженным глазом. Однако эта техника достаточно сложная и не годится для применения в домашних условиях.

Контрольно – обобщающий урок по теме Простейшие

Контрольно – обобщающий урок по теме Простейшие

Цели урока: обобщить, систематизировать знания об одноклеточных животных;

закрепить знания о внутреннем строении представителей типа Саркодовые и Жгутиконосцы, Инфузории;

уметь сравнивать процессы жизнедеятельности представителей данных типов;

закрепить знания о положении представителей данных типов в системе органического мира и их значение в природе и жизни человека.

Оборудование: шаблоны для моделирования клеток Простейших, рисунки с изображениями Простейших, кроссворд, криптограмма, схема «Значение простейших в природе и жизни человека».

Ход урока

  1. Организационный момент.

  2. Актуализация опорных знаний.

Наступило время путешествия в страну «Простейшие», в страну, которая по размерам не больше капли прудовой воды. Путешествуя по этой стране, мы должны проверить и расширить знания об одноклеточных животных: об их строении, поведении, месте в системе органического мира и значении в природе и жизни человека. Итак, не задерживаясь – в путь!

Вернемся на 340 лет назад в лабораторию Антони Ван Левенгука (доклад об исследованиях Левенгука. На доске – рисунок капли прудовой воды).

  • Почему животные этой группы получили название одноклеточные или простейшие? (они просто устроены, их тело состоит из одной клетки).

  • Правильно, но несмотря на простоту строения, это настоящие живые организмы. А как вы считаете? (да, они способны передвигаться, питаться, размножаться, дышать, для них характерен обмен веществ и энергии, они живут независимо и умирают)

  • Антони Ван Левенгук вначале всех Простейших назвал «инфузориями» и отнес к одной группе животных. В настоящее время выделяют целых пять самостоятельных типов одноклеточных. Почему? (потому что все они имеют различия в строении тела)

Задание: заполнить таблицу «Сравнительная характеристика Простейших».

Процессы жизнедеятельности

Амеба

Эвглена Зеленая

Инфузория-туфелька

1. Движение

При помощи ложноножек

При помощи жгутика

При помощи ресничек

2. Питание

Фагоцитоз, ложноножки, пищеварительная вакуоль

Фотосинтез

Рот, глотка, пищеварительные вакуоли

3. Дыхание

Через оболочку

Через оболочку

Через оболочку

4. Выделение

Сократительная вакуоль

Сократительная вакуоль

Сократительная вакуоль и порошица

5. Размножение

Бесполое

Бесполое

Бесполое и половое

6. Переживание неблагоприятных условий

Образование цисты

Образование цисты

Образование цисты

  • Чем похожи и чем различаются Простейшие разных групп?

  • Ученые 17-18 веков Простейших представляли по-разному. Среди мыслителей того времени находились такие, которые говорили, что сам Бог, скрыв Простейших от невооруженного взгляда, выразил свое нежелание того, чтобы человек изучал их. Даже Карл Линней назвал мир Простейших «невидимым миром» и в своей книге «Система природы» описал его как один единственный род, характерно названный «хаос инфузориум». Одни ученые считали, что Простейшие устроены так же совершенно, как высшие животные и растения и отличаются от них всего лишь размерами. Другие – что Простейшие всего-навсего комочки «живой слизи», не имеющие никакого внутреннего строения. Сегодня уже не спорят по этому поводу, знают наверняка, что зачастую простейшие устроены сложнее, чем отдельная клетка многоклеточного организма, но проще, чем одноклеточный организм в целом.

  • Какое внутреннее строение имеют Простейшие? Ответим на этот вопрос, выполнив задание.

Задание: на столе разложены шаблоны, изображающие части клеток Простейших. Дети выбирают необходимые детали и надписи, затем моделируют клетку на листе бумаги, прикрепляя детали клеем. Готовые модели прикрепляют на доску, проверяют правильность выполнения задания и отвечают на вопросы карточек.

Карточка №1. Амеба обыкновенная.

  1. К какому типу относится Амеба. Назовите признаки этой систематической группы.

  2. Как Амеба размножается?

  3. Как питается Амеба?

Карточка №2. Эвглена зеленая.

  1. К какому типу относится Эвглена? Каковы признаки этой систематической группы?

  2. Как называется способ питания Эвглены?

  3. Назовите признаки растений и животных в строении Эвглены.

Карточка №3. Инфузория-туфелька.

  1. К какому типу относится Инфузория-туфелька? Назовите признаки этой систематической группы.

  2. Дайте определение понятия «раздражимость».

  3. Докажите: из изученных Простейших инфузория самая высокоорганизованная.

Итак, мы видим, что все Простейшие родственны между собой. От кого же произошли эти животные, кто их предок? Чтобы ответить на этот вопрос, нужно разгадать криптограмму.

Криптограмма

14

9

17

19

17

6

10

12

13

20

4

6

17

6

6

16

2

10

4

2

5

1

13

8

2

15

4

19

18

3

6

20

2

8

4

19

18

14

15

6

8

9

11

8

3

7

21

8

6

5

2

20

19

18

  1. Непостоянные выросты тела корненожек.

1 2 3 4

  1. Место образования пищеварительных вакуолей у инфузорий.

7 1 2 8 5 9

  1. Раковинная амеба, строящая раковины их склеенных песчинок.

10 6 1 11 7 6

  1. Органоиды передвижения инфузорий.

12 13 14 4 6 15 5 6

  1. Жидкая часть клетки.

6 8 2 1 9 16 17 9

  1. Органоиды эвглены зеленой, обеспечивающие питание на свету.

18 2 2 1 9 14 8 19

  1. Пульсирующие пузырьки, находящиеся в цитоплазме простейших.

20 9 5 21 2 1 6

Задание. Поиграем в игру «Любознайка». Представьте, что вы ученые-биологи и должны объяснить некоторые факты из жизни простейших.

  1. Потомство одной инфузории-туфельки за год может достичь 75*10108 особей. По объему такое количество заняло бы полый шар диаметром в расстояние от Земли до Солнца. Почему в природе этого не происходит?

  2. В пробирку с культурой Эвглены зеленой добавили небольшое количество картофельного отвара. Пробирку поставили в темноту. Через две недели зеленая окраска культуры исчезла. Как вы думаете, погибли ли эвглены? Что будет, если пробирку поставить на свет?

  3. Термиты питаются древесиной, протачивая ходы в деревянных постройках. Однако сами переваривать клетчатку, входящую в состав древесины , не могут. Если к пище термитов добавить немного антибиотиков, то они погибают от голода. Объясните, почему?

  4. Какая опасность грозила бы пресноводным простейшим в случае отсутствия у них сократительных вакуолей?

  5. В пазухах листьев высокой пальмы скопилась дождевая вода. Через некоторое время в ней были обнаружены те же инфузории, что и в расположенном рядом озере. Каким образом инфузории «взобрались» на пальму?

    • И в заключении мне бы хотелось увидеть, как вы запомнили особенности простейших и сможете ли вы распределить их по группам, используя какой либо признак.

    Задание. На доске пронумерованные карточки с изображениями простейших. Необходимо распределить их по систематическим группам.

    • На Земле простейших насчитывается 30000 видов. Их не видно невооруженным глазом, однако они оказывают огромное влияние на окружающую среду и жизнь человека. Давайте попробуем ответить на вопрос: какое значение имеют простейшие в природе и жизни человека? После ответов учащихся на доске вывешивается схема «Значение простейших».

    1. Подведение итога урока.

    1. Какие организмы называют простейшими?

    2. Докажите, что одноклеточные являются самостоятельными организмами.

    3. Как доказать, что все организмы имеют единое происхождение

    Особенности организации простейших – план урока и презентация по биологии

    Цель: изучить простейших – обитателей различных водоемов.
    Задачи:
    • образовательная: раскрыть особенности строения и процессов жизнедеятельности эвглены зеленой; ознакомиться с характерными чертами организации вольвокса как колониального простейшего, занимающего промежуточное положение между одноклеточными и многоклеточными.
    • развивающая: формировать умения и навыки работы с микроскопом, самостоятельной работы с учебником; выделять главное, формулировать выводы;
    • воспитательная: воспитание бережного отношения к природе.

    • Основная часть
    1. Проверка знаний.
    1. Индивидуальный опрос.
    1) Ученик выполняет на доске рисунок амебы с обозначением органоидов, рассказывает об особенностях ее строения.
    2) Учитель предлагает ученику приготовить микропрепарат амебы, используя ранее подготовленную культуру простейших.
    2. Фронтальный опрос.
    – Какие живые организмы относятся к простейшим?
    – Какое строение имеет амеба обыкновенная?
    – Как передвигается и питается амеба?
    – Как происходит размножение амебы?
    – Какова роль пищеварительных и сократительной вакуолей?
    – Как амеба переносит неблагоприятные условия жизни?
    – Что вам известно о дизентерийной амебе?
    – Почему дизентерийная амеба – паразит человека и животных?
    – Чем опасен малярийный плазмодий?
    II. Изучение нового материала.
    ПЛАН 1. Строение и жизнедеятельность эвглены зеленой.
    2. Вольвокс – колониальное простейшее.
    3. Инфузория туфелька – наиболее сложноорганизованное одноклеточное.
    Учащиеся записывают план работы в тетради.
    Действия учителя Действия учащихся
    1. Рассказ учителя.
    Эвглена зеленая – очень необычное существо (смотри слайд № 1,2 и рисунок учебника № 8). Ее описание можно встретить и в учебниках ботаники, и в учебниках зоологии. Эвглена живет в пресноводных водоемах, богатых органическими соединениями. Тело ее вытянутое, длиной около 0,05 мм. Его передний конец притуплен, задний заострен. У эвглены, в отличие от растительных клеток, нет клеточной стенки. Наружный слой цитоплазмы плотный, он образует вокруг тела эвглены оболочку. На переднем конце тела эвглены находится жгутик, при помощи которого она передвигается.
    Эвглена обладает положительным фототаксисом – ее цитоплазма содержит светочувствительный глазок. Питание эвглены. В цитоплазме эвглены содержится около 20 хлоропластов, придающих ей зеленый цвет. В хлоропластах находится хлорофилл. На свету эвглена питается как растения – путем фотосинтеза. В темноте она усваивает готовые органические вещества, образующиеся при разложении различных отмерших организмов, т. е. питается как животное. Слушают рассказ учителя, зарисовывают схему строения эвглены зеленой в тетради, делают обозначения органоидов эвглены.
    Записывают новый термин в биологический словарь.
    Вопросы классу:
    – Почему ботаники относят эвглену к одноклеточным водорослям?
    — Почему зоологи относят эвглену к простейшим животным?
    – О чем свидетельствует существование таких промежуточных форм, как эвглена? Ответы:
    Потому что цитоплазма эвглены содержит хлоропласты, и на свету она питается как растение, строя свое тело из веществ, образующихся в результате фотосинтеза.
    – В темноте эвглена способна питаться как животные, поглощая готовые органические вещества.
    • Существование эвглены указывает на родство между царствами растений и животных.
    3. Продолжение рассказа учителя.
    Размножение эвглены происходит так же, как и размножение амебы, – делением клетки пополам. Рассмотрите рисунок в учебнике.
    4. Изготовление модели эвглены зеленой.
    – Попробуйте аккуратно, при помощи линейки, поделить свою модель эвглены пополам. Обратите внимание, что вам понадобится еще один кусочек нитки – для второго жгутика.
    Рассматривают рисунок в учебнике, следуя рекомендациям учителя.
    Ученики выполняют рекомендации учителя.
    5. Вопрос классу:
    – Почему в середине лета обычно наблюдается «цветение» воды в прудах и небольших озерах? Ответ: происходит массовое размножение эвглены зеленой
    6. Продолжение рассказа учителя.
    Вольвокс как представитель колониальных простейших.
    Вольвокс по-русски называют шаровницей (рис. 8), а его латинское название в переводе означает «катящийся». Диаметр вольвокса около 1мм.
    Задание: рассмотрите строение колонии вольвокса и ответьте, кого напоминает отдельная особь колонии? (Если учащиеся затрудняются с ответом, подсказать, что налицо сходство с одноклеточной двухжгутиковой водорослью хламидомонадой. ) Вольвоксы живут колониями, в которых насчитывается до тысячи и даже более особей, объединенных вместе. Биение их жгутиков и вызывает перекатывание вольвокса в воде. Отдельные клетки колонии соединены друг с другом мостиками из цитоплазмы, чем и обеспечивается их согласованная деятельность. В теплую летнюю пору, размножаясь в озерах в огромных количествах, вольвокс вызывает «цветение воды» и играет важную роль в питании рыб (в частности, самой маленькой промысловой рыбы снежка).
    Инфузория туфелька (рис.12 учебника) . Туфелька — обитатель стоячих водоемов с большим количеством органического материала. Она имеет постоянную, удлиненную форму тела, длина которого достигает 0,1-0,3 мм. Все тело инфузории покрыто продольными рядами многочисленных коротких ресничек, при помощи которых туфелька плавает тупым концом вперед. Инфузория туфелька отличается от других простейших сложностью внутриклеточной организации. В клетке имеется два ядра: макронуклеус, регулирующий процессы питания, движения, выделения, и микронуклеус, координирующий процесс размножения.
    Ближе к переднему концу тела инфузории находится углубление – перистом (ротовая воронка), которое ведет в глотку. Реснички желобка постоянно работают, создавая ток воды. Вода подхватывает и подносит ко рту основную пищу туфельки – бактерий. Через глотку бактерии попадают внутрь тела инфузории. В цитоплазме вокруг них образуется пищеварительная вакуоль. Переваривание пищи и усвоение питательных веществ у туфельки происходит так же, как и у амебы. Непереваренные остатки выбрасываются наружу через отверстие – порошицу. Слушают рассказ учителя и в соответствии с объяснением выполняют рисунок инфузории в тетрадях, осуществляя обозначение органоидов.
    7. Вопросы :
    – Почему инфузория туфелька получила такое название?
    – Почему инфузорий считают естественными фильтраторами водоемов?
    Ответы:
    – Тело инфузории по форме напоминает крошечную туфлю.
    – Инфузории поедают бактерий, тем самым способствуя очистке водоемов.
    8. Продолжение рассказа учителя.
    Многообразие инфузорий. Паразитическая инфузория «рыбья вошь» имеет размер до 1 мм в диаметре. В кишечнике свиней также паразитирует один из видов инфузорий; человек может заразиться ею, заболевая тяжелой формой колита.
    У жвачных (коров, оленей, антилоп) инфузории населяют сложный желудок с бактериями. В рубце (первом отделе сложного желудка коровы) их бывает более 1 млн. на 1 см3. Питаются они частицами пищи и бактериями. Новорожденный теленок их не имеет и заражается от матери, которая его облизывает.
    Задания:
    1. Рассмотрите рисунок эвглены, разберитесь в ее строении, назовите органоиды; покажите ядро, цитоплазму, хлоропласты, сократительную вакуоль, светочувствительный «глазок», жгутик.
    2. По форме тела эвглены установите, как она передвигается: плавает или ползает, как амеба.
    3. Сравнивая амебу и эвглену, установите различия. (Эвглена имеет черты и растений, и животных, но многие родственные эвглене жгутиковые не имеют хлоропластов и не могут питаться как растения. Эвглена – важное доказательство родства животных и растений. )
    4. С целью закрепления знаний зарисуйте строение эвглены зеленой в тетради.
    Значение простейших:
    1) Образовали минералы и горные породы.
    2) Являются пищей для других животных.
    3) Являются показателями загрязненности водоемов.
    4) Содействуют геологической разведке.
    5) Являются возбудителями заболеваний животных и человека.
    Завершающая часть:
    Вывод. Инфузории – наиболее высокоорганизованные простейшие организмы. Форма тела разнообразная. Одиночные подвижные или прикрепленные формы. Инфузории покрыты ресничками, способствующими более быстрому передвижению и колебанию тока воды около ротового отверстия. Это процветающая группа животных, к которой принадлежит более семи тысяч видов. Можно сказать, что эволюция, начав «лепку» тела простейших с бесформенной амебы, постепенно создала определенную форму инфузории. Питаются инфузории простейшими, одноклеточными водорослями.
    Задание: заполнить сравнительную таблицу «Тип Простейшие». Если учащиеся не успевают справиться с заданием, они его выполняют дома, как часть домашнего задания.
    Представители классов
    Параметры Амеба обыкновенная Эвглена зеленая Инфузория туфелька
    окраска бесцветная зеленая на свету бесцветная
    форма тела непостоянная постоянная, веретеновидная постоянная, похожая на подошву туфельки
    количество ядер одно два
    передвижение с помощью ложноножек при помощи жгутика биением ресничек
    питание водоросли, жгутиковые, инфузории на свету – с помощью фотосинтеза, в темноте -готовыми органическими веществами бактериями при помощи ротового отверстия
    Домашнее задание:
    Первого уровня:
    §4, подготовится к тестированию по теме «Простейшие». По желанию подготовить сообщение о паразитических простейших.
    Особенности организации простейших – план урока и презентация по биологии 7 класса скачать бесплатно

    На вершине заплыва Эвглена: схематический рисунок изображает …

    Бионическая энергоэффективность зданий и бионическая зеленая архитектура являются важными средствами обеспечения гармонии между зданиями и окружающей природной средой, поддержания экологического баланса и достижения устойчивого развития зданий. . Основываясь на обзоре бионических технологий для строительных функций, структур и материалов, в настоящем исследовании анализируются приложения и типичные случаи бионической энергоэффективности зданий и бионической зеленой архитектуры.Например, используя мудрость природы в зданиях, были созданы архитектурные инновации с использованием бионических функций на основе благоприятной системы естественной вентиляции, обнаруженной в термитниках. Более того, технология пассивного строительства с использованием ресурсов солнечной энергии может не только улучшить тепловую среду внутри помещений, но и снизить энергопотребление зданий. Черпая вдохновение в механических свойствах, структурных отношениях и характеристиках материалов природных объектов и применяя это к конструкции или форме здания, были созданы конструкции с большим пролетом, такие как подвесной трос и структура тонкой оболочки, которые имитируют паутину и яичную скорлупу соответственно. предназначен для повышения эффективности использования строительных ресурсов. Используя мех белого медведя, листья лотоса и других естественных животных и растений в качестве бионических строительных материалов, на поверхностях зданий были реализованы механизмы самокомпенсации, регулирования и обслуживания, что позволило зданиям активно адаптироваться к окружающей среде, отражая симбиотические отношения. между архитектурой и окружающей средой и достижением экологичного развития зданий с высокой эффективностью и низким потреблением энергии. Кроме того, на основе экологических принципов и правил проектирования, адаптированных к изменению климата, в настоящем исследовании предлагается общая концепция дизайна бионической зеленой архитектуры и далее отмечается, что в будущих исследованиях необходимо будет реализовать следующее: усилить интеграцию и оптимизацию разнообразные технологии зеленого строительства; управлять энергоэффективностью бионических зданий на протяжении их жизненного цикла; разрабатывать бионические технологии для функций строительства на основе принципа региональной пригодности; продвигать инновационные бионические технологии для строительных конструкций, основанные на принципе зеленого экологического сосуществования; и усилить исследования, разработку и применение бионических строительных материалов, которые регулируют, ремонтируют, очищают и защищают себя. Короче говоря, развитие бионической энергоэффективности зданий и бионической зеленой архитектуры должно следовать и уважать законы природы. Необходимо изучить механизмы, используемые в биологических системах, которые в сочетании с современными строительными технологиями должны использоваться для поддержки инноваций в строительстве и для реализации быстрого развития энергоэффективности зданий и экологичных зданий.

    Введение в Protista: Euglena | Carolina.com

    Carolina LabSheets ™

    В этой лаборатории студенты наблюдают за Euglena , протистом, который сочетает в себе некоторые характеристики животных с похожими на растения способность к фотосинтезу.Традиционно эвгленов относились к доменам Эукария, Королевство Протиста и Тип Euglenozoa (иногда Euglenophyta). Однако широко признано, что протиста не является естественным группировка. В настоящее время Euglena классифицируется в Королевстве Excavata. «Протист» теперь используется для обозначения эукариот организмы, которые являются одноклеточными или многоклеточными без тканей. Хотя Euglena видов обычно обладают хлоропластов, их хлоропласты ограничены тремя мембранами, а не двумя мембранами, которые окружают хлоропласты растений.Это и молекулярные данные указывают на то, что хлоропласты Euglena возникли из вторичного эндосимбиотическое событие, при котором эвгленоид поглотил одноклеточную зеленую водоросль.


    Необходимые материалы

    Euglena Культура (131768) до 30 студентов или 60 студентов, работающих в парах

    Protoslo® (885141)

    предметные стекла

    покровные стекла

    микроскопы

    пипец капельный

    Дополнительные материалы

    Окрашенное предметное стекло микроскопа (295666) более четко покажет ядро ​​и другие клеточные структуры.

    Безопасность

    Убедитесь, что учащиеся понимают и соблюдают безопасные лабораторные методы при выполнении любых работ в учебном заведении. класс или лаборатория. Продемонстрировать протокол для правильного использования инструментов и материалов, необходимых для выполнения деятельности и подчеркните важность правильного использования. Используйте средства индивидуальной защиты, например средства безопасности. очки или защитные очки, перчатки и фартуки, когда это необходимо. Смоделируйте для своих студентов надлежащие методы обеспечения безопасности в лаборатории и потребовать от них соблюдения всех лабораторных правил безопасности. Эвглена не является паразитарным или патогенным. Тем не менее, знай и следуйте правилам вашего округа, чтобы быть готовым, если учащийся должен усвоить культуру. Культуры, оставшиеся после Завершение работ можно смыть в раковину водопроводной водой. Хлор и хлорамины в большинстве вода убьет Euglena . Если ваша водопроводная вода не хлорирована, нанесите пипеткой 1 мл отбеливателя (гипохлорита натрия) или изопропанол (медицинский спирт) в культуру и подождите 15 минут, прежде чем смыть в раковину.

    Процедуры

    Когда вы получите культуру Euglena , извлеките ее из транспортировочного контейнера. Ослабьте и снимите крышку. Использовать пипетка для аэрации культуры, входящая в комплект поставки. После аэрации неплотно закройте банку крышкой, но не прикручивай. Оставьте культуру в покое на 5-15 минут, а затем исследуйте ее препарированием. прицел (стереомикроскоп) от 20 до 40x. Найдите области, где сосредоточены эвглены.Студенты должны взять свои образцы из этих областей.

    Настройте рабочую станцию, на которой учащиеся собирают образцы и создают свои слайды.

    • Euglena культура
    • Protosolo®
    • капельная пипетка
    • предметные стекла
    • покровные стекла

    На станции каждой группы поместите микроскоп для просмотра слайдов.

    У некоторых учеников могут возникнуть проблемы с поиском Euglena .Если ученики вернут воду в сосуд с культурой или воспользуются пипеткой, чтобы перемешать культуру, это может рассеять эвглены и затруднить их поиск. Если студент сжимает Когда наконечник находится в культуре, груша пипетки может сметать эвглены с наконечника.

    Если не брать предметные стекла или покровные стекла за края, это может привести к попаданию остатков мыла на влажное крепление. Подозревать это, если вы видите эвглены, которые перестали двигаться и деформированы. Может произойти разрыв клетки (лизис).Если это становится проблемой, снова продемонстрируйте, как правильно обращаться со слайдами и покровными стеклами. Студенту, возможно, придется полоскать руки под проточной водой и просушите обычными бумажными полотенцами, прежде чем продолжить.

    Из-за большого количества хлоропластов в клетке, органеллы Euglena трудно наблюдать. Это особенно это касается сократительной вакуоли, ядра и глазного пятна. Если учащиеся не видят их, им следует просмотрите окрашенные слайды, микрофотографии или иллюстрации Euglena .

    Дополнительно:

    Используя книги и Интернет, студенты могут сообщить, что известно о функциях частей Euglena . что они наблюдали.

    Ответьте на ключевые вопросы, задаваемые в лабораторном листе учащегося

    Euglena видов — это простейшие, которые обладают как животными, так и растительными характеристиками. Основываясь на ваших наблюдениях, перечислите хотя бы одну характеристику, которую эвглены имеют общего с животными, и одну характеристику, которую они имеют в обычен с растениями.

    Подобно животному

    механизм

    Растительный

    имеет хлоропласты

    Образец чертежа Euglena с обозначенными деталями.

    Эвглена Офис | Dentsu + Mitsui Designtec

    Euglena — это род микроорганизмов с характеристиками как растений, так и животных, а также название компании, которая нацелена на использование этих микроорганизмов для решения глобальных проблем.Дизайн офиса компании — результат сотрудничества Dentsu и Mitsui Designtec (директор проекта: Ryusuke Nanki / Dentsu). Его цель — создать пространство, в котором как сотрудники, так и посетители получат прямое представление о миссии компании по «спасению мира».

    Команда дизайнеров задумала офисное пространство как средство передачи этой миссии. Путь от входа к месту встречи с клиентами, в частности, предназначен для того, чтобы служить зоной для ознакомления с видением и работой Эвглены.

    Вестибюль представляет собой круглое белое пространство, где посетителей встречает большой трехмерный логотип компании, а рядом с ним — стакан, в котором выращивают настоящую эвглену (технология культивирования массовых количеств микроорганизмов является запатентованной технологией. компании). В соседней зоне ожидания они видят фильм, представляющий работу компании в одном непрерывном кадре. В фильме представлена ​​информация о ценностно-ориентированной работе Эвглены через ключевые цифры. Неоспоримые факты, такие как огромное общее количество выращиваемых на данный момент эвглен (обновляется в режиме реального времени) и общее расстояние, пройденное автобусами с эвгленовым маслом, свидетельствуют о достижениях компании.

    Круглый корпус в центре вестибюля представляет собой зону для встреч, свободно отделенную занавеской из органди, вдохновленной изображением клеточной мембраны. Внутри находятся четыре зала для встреч с клиентами, названные в честь четырех центров Эуглены: Токио, острова Исигаки, Шанхая и Дакки.

    Круглая дверь, спроектированная по мотивам микроскопа, ведет из этой зоны в офис, в основе которого лежит открытое пространство в форме эвглены. Комбинированная мебель в этом пространстве может «расти» подобно разделительной ячейке, чтобы соответствовать масштабу конкретной встречи.Благодаря этому открытому пространству различные отделы компании, каждый из которых вносит свой вклад в жизнь общества, естественным образом узнают о работе друг друга. Все готово для того, чтобы эта компания стала лидером в решении глобальных продовольственных и энергетических проблем.

    Знакомство с Euglena

    ВЫПОЛНЕНИЕ ПРОГРАММЫ:

    • Теория эволюции путем естественного отбора объясняет разнообразие живых существ и поддерживается рядом научных данных
    • Описание биоразнообразия как функции эволюции

    СПРАВОЧНАЯ ИНФОРМАЦИЯ:

    Euglena классифицируется как Kingdom Excavata, и многие виды обладают хлоропластами. Однако, в отличие от хлоропластов растений, которые окружены двумя мембранами, хлоропласты эвглены окружены тремя мембранами. Наличие трех мембран, наряду с молекулярными доказательствами, указывает на то, что хлоропласты эвглены возникли в результате вторичного эндосимбиотического события, в результате которого одноклеточная зеленая водоросль была поглощена эвгленоидом. Эвглена движется, взмахивая своим жгутиком в толчковом движении. Protoslo облегчает наблюдение за этим движением, поскольку он замедляет эвглену за счет увеличения вязкости воды.Он также изменяет показатель преломления воды ровно настолько, чтобы усилить контраст со жгутиком, делая его более заметным.

    Это практическое занятие дает студентам прекрасную возможность понаблюдать за микроскопическим организмом, понять его физиологию, определить уникальные черты, которые он проявляет, и узнать, как их форма связана с их функциями. Учащимся поручено наблюдать за эвгленой под микроскопом и определять хлоропласты, пиреноиды, сократительную вакуоль, глазное пятно (стигму), ядро ​​и жгутик. Студенты также будут наносить Protoslo на предметное стекло микроскопа, чтобы легче наблюдать за движением жгутика. Этот практический курс представляет собой отличное введение в микроскопические организмы, основные методы лабораторных наблюдений и позволяет студентам получить более глубокое представление об их эволюционных особенностях

    ПОДГОТОВКА — ТЕХНИК ЛАБОРАТОРИИ

    Подготовка культуры
    1. Ослабьте крышку для культуры эвглены, как только она появится, и поместите ее на ровную поверхность с доступом естественного света.
    2. Когда культура будет готова к использованию, снимите крышку и аэрируйте культуру с помощью пипетки для переноса.
    3. Дайте культуре отдохнуть от 5 до 15 минут, а затем исследуйте ее с помощью стереомикроскопа с увеличением от 20 до 40 раз.
    4. Определите области концентрации эвглены и попросите учащихся удалить образцы из этих областей.

    Подготовка рабочих станций

    1. Обеспечьте каждую рабочую станцию ​​следующими материалами.
          • Эвглена Культура
          • Решение Protoslo
          • Пипетка для переноса
          • Предметные стекла для микроскопа
          • покровные стекла
          • Микроскоп

    МЕТОД — УЧЕБНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

    НАБЛЮДЕНИЕ И РЕЗУЛЬТАТЫ

    Студенты должны наблюдать:
    • Хлоропласты: зеленые структуры, содержащие пигмент хлорофилл. Их нужно видеть в изобилии.Распространенность этих хлоропластов может даже затруднить наблюдение за другими органеллами.
    • Пиреноиды: Эти тела хранения пищи можно идентифицировать как точки около центра каждого хлоропласта.
    • Сократительная вакуоль: часто расширяющаяся до большего размера и внезапно схлопывающаяся, сократительная вакуоль представляет собой четкую сферическую структуру, которая сжимается, выделяя свое содержимое в окружающую среду.
    • Глазное пятно (стигма): Глазное пятно находится около переднего конца и имеет красный цвет.
    • Ядро
    • : Ядро эвглены расположено примерно в центре клетки и содержит более темное тело; известный как эндосома. Лучше всего рассматривать эти два элемента с помощью окрашенных препаратов.
    • Жгутик: Используемый для передвижения, жгутик представляет собой хлыстообразную органеллу, расположенную на переднем конце. Студенты должны наблюдать за движением жгутика.

    ИССЛЕДОВАНИЯ

    • Предложите учащимся определить одну характеристику, которая у эвглены общего с животными, а другая — с растениями.
    • Дайте учащимся лист бумаги, чтобы нарисовать эвглену и подписать части.

    СОВЕТ УЧИТЕЛЯ:

    Вы можете использовать подготовленное предметное стекло для микроскопа Euglena, чтобы студенты могли более подробно наблюдать за ядром и эндосомой.

    Домашняя страница

    Chlorophyta Щелкните здесь для ознакомления к зеленым водорослям

    Наши изображения хлорофитов представлены ниже. Для увеличения нажмите на картинки.

    Хлорелла как эндосимбионт гидры
    из местного водного сада.
    Closterium , десмид с полярными вакуолями и ребристым хлоропластом
    см. Также эту замечательную статью о десмиде: Desmids См. Также красивые линейные рисунки десмидов:
    British Desmidieae 1848 — адаптировано для Интернета
    Cladophora найдена прикрепленной к камню в водопаде
    Coleochaete , собранный как эпифит на Elodea в местной воде

    сад.У этого экземпляра длинные щетинки.

    Draparnaldia от Tenn-Tom Waterway
    Haematococcus

    «Водоросль для купания птиц», собранная у местных жителей. ванна для птиц
    См. также Micscape Журнальная статья

    Mougeotia с аксиальными ламинатными хлоропластами
    Oedogonium из местного водного сада
    Pediastrum , собранный из открытого пруда с золотыми рыбками
    Pleurotaenium из местного водного сада
    Конъюгирование спирогиры (фев. 13, 1999) из лужи
    Spirogyra с ядром и пиреноидами
    Stigioclonium , собранный из открытого пруда с золотыми рыбками
    Trentepohlia , наземная водоросль видел на King Srping:
    См. ссылку на веб-сайт: Трентепохлия (Университет Пейсли: Справочник по биоразнообразию)
    Zygnema из лужи
    см. Также эту красивую статью: Zygnema — привлекательная пресноводные водоросли

    Ulothrix из лужи поля для гольфа

    Выигрышные эксперименты в лаборатории NIH K-12

    Фон

    Авторы: Франклин Карреро-Мартинес и Адриана Мендес | Университет Пуэрто-Рико, кампус Маягуэс | Уровень обучения: средняя школа | 5 апреля 2013

    Наш модуль соответствует тому, что студенты изучают в классе естествознания от K – 12 до учебных лабораторий бакалавриата. Адриана Мендес, старший научный сотрудник, помогла разработать процедуру и участвовала в полевых испытаниях внешкольных программ в местных школах. Наш новаторский, экономичный подход направлен на снижение финансовых барьеров, которые мешают школам получать доступ к исследовательской деятельности в школе и использовать ее.

    Цели

    После завершения этого эксперимента учащиеся будут знакомы с

    • Drosophila как подходящий генетический инструмент в биомедицинских исследованиях;
    • — стадии развития, анатомические структуры и половые различия у Drosophila ;
    • основ менделевской генетики, терминов и приложений; и
    • , как определять генотипы неизвестных родительских штаммов, глядя на соотношение фенотипов в полученном потомстве.

    Путем генетического скрещивания между диким типом и мутантной штаммом мух студенты создают потомство, известное как первое дочернее поколение. Затем учащиеся могут определить генетический состав родительских мух.

    Гипотеза

    Студенты решают, является ли их гипотеза о мутации аутосомной или половой хромосомой.

    Продолжительность

    Общее фактическое время в классе (не более 90 минут): 30 минут
    Время подготовки: 20 минут
    Продолжительность эксперимента: 2 недели
    Время восстановления: 10 минут

    Материалы

    При покупке

    Drosophila

    При сборе дикого типа

    Дрозофила
    • Флакон с мутантами Drosophila (1 или 2; 7 долларов США каждый)
      • Сцепленные с полом мутанты
      • Аутосомные мутанты
    • 2 таблетки Алка-Зельцера (3 $)
    • Mesh (москитная сетка) (1 кв.фут .; 1 доллар США)
    • Лезвие для ручной пилы (2 доллара США)
    • Трубка полипропиленовая (10 $)
    • Супер клей (2 $)
    • Фольга алюминиевая (1 $)
    • Маленькая чашка Петри ($ 1)
    • Фрукты (1 доллар)

    Процедура

    Препарат

    1. Приобретите Drosophila . Вы можете купить мух-мутантов и мух дикого типа в Интернете в ближайшей лаборатории или купить только мутантов и собрать мух дикого типа самостоятельно.

    1а. Чтобы собрать мух дикого типа, начните со строительства сборной камеры.См. рисунки 1–3 . Далее выберите любой доступный фрукт (можно использовать манго, бананы и т. Д.). Отрежьте небольшой кусочек плода и поместите в чашку Петри диаметром 35 мм и оставьте на два-три дня, или пока плодовые мушки не привлекут гниющие плоды. Когда мухи налетят на плод, закройте камеру, как показано на Рисунок 3 . Убедитесь, что он не закрыт плотно!

    Подождите пару дней, пока мухи не закроются (т. Е. Взрослые особи не выйдут из личинок). Переезд в «камеру сбора мух.”

    1б. Чтобы получить мух из выбранных онлайн-источников или из близлежащих исследовательских лабораторий Drosophila , выберите из доступных подходящих линий мух дикого типа и / или мутантов.

    2. За две недели до запланированного занятия в классе установите генетический кросс.

    2а. Сделайте анестезию мух дикого типа и выберите 10 девственных взрослых самок мух:

    • Поместите чашку или химический стакан с водой в пакет Ziploc.
    • Оставьте небольшое отверстие, достаточное для того, чтобы можно было вставить пузырек и влить мух, не упав в чашку с водой.
    • Быстро вставьте таблетку Alka-Seltzer в чашку с водой и закройте пакет Ziploc. Уходите, пока не перестанете двигаться.

    2б. Анестезируйте мутантных мух и выберите пять взрослых самцов мух, следуя описанной выше процедуре.

    2с. Определение пола: самцов и самок плодовых мушек можно различить по следующим критериям: (1) у самцов на передних конечностях имеются половые гребни (, рис. 4 ) и (2) кончик брюшка у самок немного более удлинен и «заострен». », Чем у мужчин ( Рисунок 5 ).

    2д. Поместите самок мух дикого типа и мутантных мух вместе во флакон. Добавьте достаточно большой ватный диск, чтобы он плотно прилегал к нему. Через неделю вы увидите личинок. Сделайте анестезию мух, выбросьте их и позвольте личинкам расти еще одну неделю. Повторите описанную выше процедуру для каждой имеющейся мутантной линии.

    Эксперимент

    3. Ваш учитель даст вам два флакона Drosophila от мух. Оба флакона содержат гибрид F1 (первого дочернего) поколения, созданного две недели назад.

    3а. С помощью увеличительного стекла или микроскопа понаблюдайте за мухами в вашем флаконе. Изобразите свои наблюдения в Таблице 1 (на Рабочем листе ученика), уделяя особое внимание глазам, форме крыльев и пигментации тела. Используйте Рисунок 6 , чтобы помочь вам идентифицировать различные этапы.

    3б. Обезболивают мух. Поместите чашку с водой в сумку Ziploc. Оставьте небольшое отверстие, достаточное для того, чтобы можно было вставить пузырек и всыпать мух, не падая в чашку с водой.Быстро вставьте Alka-Seltzer в чашку с водой и закройте пакет Ziploc. Уходите, пока не перестанете двигаться. Наблюдайте под микроскопом или увеличительным стеклом. Классифицируйте мух по полу и мутации. Запишите свои наблюдения в Табл. 2 (на Рабочем листе для учащихся).

    Рис. 1. Создание камеры для сбора и обработки мух. (A) Материалы, необходимые для изготовления камеры, слева направо: мелкая сетка, лезвие ручной пилы, ножницы, полипропиленовая туба 50 мл, алюминиевая фольга, пластиковая основа на заказ, суперклей.(B) Используя ручную пилу, отрежьте верхнюю часть полипропиленовой трубки объемом 50 мл и очистите вновь открытые края. (C) Вырежьте квадрат с мелкой ячейкой размером 1 на 1 дюйм. (D) Используя суперклей, прикрепите сетку и поместите ее вверх дном в алюминиевую фольгу. Алюминиевая фольга используется для предотвращения повреждения поверхностей столов. Рис. 2. Доработка камеры сбора и обработки мух. (A) После того, как клей высохнет и мелкая сетка плотно прикреплена, (B) осторожно удалите алюминиевую фольгу и (C) отрежьте излишки сетки, чтобы они соответствовали форме трубки. (D) Здесь мы использовали изготовленную на заказ пластиковую основу для трубки, но вы можете использовать маленькое дно чашки Петри. Убедитесь, что верхняя сетка надежно закреплена и не осталось отверстий, куда могли бы сбежать мухи. Рисунок 3. Подготовка камеры для обработки и сбора мух для сбора мух дикого типа. (A) Используйте чашки Петри диаметром 35 мм, чтобы удерживать фрукт, используемый для привлечения мух дикого типа. Оставьте на пару дней и (B) прикрепите к изготовленной на заказ пластиковой основе с помощью резиновой ленты. (C) Храните сборную камеру в пластиковом контейнере для безопасного обращения и хранения.Сделайте круглое отверстие в пластиковом контейнере и поместите в него ватный диск. Это позволяет кислороду попасть в контейнер для выживания мух. Кроме того, убедитесь, что на дно размещена влажная салфетка, чтобы поддерживать влажность, необходимую для выживания мух (D). Рисунок 4: Определение пола с помощью половых гребней Рисунок 5. Определение пола с использованием живота в качестве критерия © Государственный университет Иллинойса Рисунок 6: Жизненный цикл Drosophila . После кладки яиц (AEL) эмбрионам требуется около 12 часов для достижения стадии 15, которую мы используем на протяжении всего настоящего исследования.Вскоре после этого все двигательные нейроны находят свои правильные мышечные клетки постсинаптического партнера и устанавливают функциональный синапс. После завершения синаптогенеза начинаются мышечные сокращения, и из эмбрионов вылупляется личинка первого возраста (L1). Примерно через день она линяет и переходит во вторую возрастную стадию (L2), а через два дня после вылупления личинка L2 снова линяет, превращаясь в личинку третьей стадии (L3). Во время этих стадий блуждания личинка питается и, в конце концов, выползает из пищи, инкапсулируется в куколку и претерпевает метаморфоз.Жизненный цикл Drosophila завершается примерно за восемь дней в условиях идеальной температуры (25 ° C) (A). Схема изменена из Fly Move [http://flymove.uni-muenster.de]. (B-C) Показаны стадии эмбрионального развития с выделением событий развития центральной нервной системы и кишечника. (C) Эмбрионы стадии 15 отбираются для настоящего исследования с соответствующими эмбрионами стадии 15 на световой микрофотографии. После того, как эмбрион вылупляется примерно через 30 часов AEL, у личинки первого возраста (L1) появляются крючки во рту и трахеальная система, она может свободно бродить в поисках пищи (D) и утроить свой размер (E) в следующие 32 года. до 48 часов после вылупления, чтобы стать личинкой третьего возраста (L3). Рисунок: Вега и Карреро-Мартинес, 2011 г.

    Уничтожить эксперимент

    Выбросьте мух на улицу или в канализацию. Если используется дренаж, утопите мух водой, вылейте в слив и дайте воде стечь в течение нескольких секунд.

    Анализ данных

    Идея состоит в том, чтобы вернуться к определению родительских генотипов по соотношению F1. Используя свои наблюдения из таблицы 1 (в Рабочем листе ученика), определите пол и тип мух (дикий или мутантный) в вашем помесе в таблице Таблица 2 . В генетике нормальные мухи называются «диким типом», а любая муха с мутацией называется «мутантами». Мухи-мутанты получили свое название от типа мутации. Каждой мутации присваивается буквенный код. Сегодня мы можем рассмотреть два типа мутаций: (1) аутосомных мутаций описывают дефекты гена, расположенного в хромосоме, не определяющей пол, и (2) сцепленных с полом мутаций , которые описывают сцепленные с полом гены, расположен на одной из половых хромосом.

    • Можете ли вы установить связь между пропорциями потомства с определенными характеристиками?
    • С установленными пропорциями, можете ли вы предсказать генетический состав родительских мух?
    • Является ли мутация аутосомной или половой хромосомой? Объясните, как вы пришли к такому выводу.

    Заключение

    Благодаря нашему лабораторному эксперименту и полевым испытаниям с местными государственными средними школами мы смогли установить осуществимость предлагаемой нами реализации. Лаборатория генетических скрещиваний Drosophila — это хорошо зарекомендовавшая себя лаборатория, доступная в основном для студентов старших курсов колледжей.

    Соответствие миссии NIH

    Это мероприятие согласуется с миссией NIH, поскольку оно направлено на поиск «фундаментальных знаний о природе и поведении живых систем [в данном случае, Drosophila и генетике] и применении этих знаний для улучшения здоровья и снижения бремени болезней.”

    Дополнительная информация

    Изучение наследования началось с Грегора Иоганна Менделя, который опубликовал свою работу в 1865 году. Затем, в начале 1900-х годов, Томас Хант Морган начал изучать мутации мух Drosophila . На основе исследований Моргана и его учеников была предложена хромосомная теория наследования. Эта теория просто утверждает, что хромосомы являются основой всей генетической наследственности. Он также утверждает, что хромосомы — это линейные структуры, состоящие из генов. В 1915 году Морган и его коллеги написали книгу «Механизм менделевской наследственности», которая стала основным учебником для студентов, изучающих эту новую область. В 1933 году Морган был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине за свои работы в области генетики. Чтобы узнать больше об истории Моргана, посетите: http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1933/morgan-bio.html

    Drosophila широко используется в качестве модельного организма в генетике, клеточной биологии, биохимии, биологии развития и многих других областях.В 1995 году Нобелевская премия по физиологии и медицине признала важность Drosophila для здоровья человека. Признание было присуждено Эдварду Б. Льюису, Кристиану Нюсслейн-Фольхард и Эрику Ф. Вишаусу «за открытия, касающиеся генетического контроля раннего эмбрионального развития». Узнайте больше на: https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/1995/summary/

    Научная классификация плодовых мушек, которую вы будете использовать сегодня, выглядит следующим образом:

    Домен : Eukarya
    Kingdom : Animalia
    Тип : Arthropoda
    Класс : Insecta
    Отряд : Diptera
    Семья : Drosophilidae
    Род : Drosophila lover («)
    Виды : melanogaster («темная кишка»)

    Drosophila Жизненный цикл демонстрирует полный метаморфизм (см. Рисунок 1 ).Это означает, что жизненный цикл включает яйцо, личинку (червеобразную), куколку и, наконец, вылет (вылупление) взрослой особи. Личиночная стадия имеет три возраста или линьки. Ниже представлен примерный график разработки.

    День 0 : Самка откладывает яйца.
    День 1 : Яйца вылупляются.
    День 2 : Первая возрастная стадия (один день).
    День 3 : Вторая возрастная стадия (один день).
    День 5 : Третья и последняя возрастная стадия (два дня).
    День 7 : Личинки начинают бродить.
    Окукливание (формирование куколки) происходит через 120 часов (около пяти дней) после откладки яиц.
    День 11, 12 : Затмение (взрослые особи выходят из куколки). Самки становятся половозрелыми через 8-10 часов после эклозии.

    Время от яйца до взрослой особи зависит от температуры. График развития, представленный здесь, происходит при 25 ° C. При повышении температуры время генерации сокращается. Если температура снижается, время генерации увеличивается.

    Организмы состоят из признаков, которые определяются генами, которые люди несут в своих хромосомах.Эти выраженные признаки называются фенотипом (наблюдаемые признаки) и определяются генотипом (генетическим составом) организма. В этом эксперименте мы изучаем, как экспрессия этих генов влияет на черты плодовой мушки, Drosophila .

    Генетическая информация передается от родителей к их потомкам. Половое размножение начинается с образования зиготы, которая представляет собой клетку, образованную гаметами от матери и отца. Каждая гамета имеет генетическую информацию от каждого человека, участвующего в воспроизводстве.В зиготе генетическая информация хранится в хромосомах, которые будут нести гены. Каждый ген выражает определенную характеристику из-за хранимой в нем ДНК, но может иметь два варианта. Он может выражать характеристику, переданную отцом или матерью. Это называется аллелем, альтернативной формой гена.

    Гены внутри хромосом могут быть гомозиготными или гетерозиготными. Термин «гомозиготный» относится к наличию двух идентичных аллелей для определенного признака, что означает, что организм может иметь только одну возможную выраженную характеристику, поскольку он унаследовал одну и ту же от обоих родителей.В отличие от гомозиготных, гетерозиготные означает наличие двух разных аллелей для определенного признака. Это означает, что организм будет случайным образом выражать одну из двух возможных характеристик, передаваемых от каждого из родителей. При гетерозигозе один из этих аллелей будет определяться как доминантный, то есть тот, который проявляется фенотипически. Также будет присутствовать рецессивный аллель, но он не будет выражать свою генетическую информацию.

    В этом эксперименте мы используем Drosophila , плодовую мушку, которая является распространенной моделью исследования в научных областях из-за своего размера, быстрой воспроизводимости, простого обслуживания и короткого жизненного цикла. Эта плодовая мушка доступна в своей естественной форме (дикий тип) или может быть генетически изменена для проявления характеристик, отличных от ее нормального состояния (мутант). Эти альтернативные характеристики определяются генотипом мух. Обычно генетический состав мух дикого типа не может быть определен по их фенотипу, потому что они происходят из естественной среды обитания. Мутанты генетически изменены и уже имеют определенный генотипический образец наследования.

    Чтобы ученые могли определить генотип мухи дикого типа, они должны скрестить его с мухой, имеющей рецессивный фенотип изучаемого признака.Фенотипы потомства объясняют генотип родителя дикого типа. Если признаки остаются неизменными в потомстве, муха дикого типа также имеет рецессивный генотип. Если разница заметна, муха дикого типа, вероятно, будет иметь гетерозиготный образец наследования или гомозиготно-доминантный образец наследования. Обратите внимание на следующие примеры крестиков для рецессивных безглазых характеристик.

    Здесь у нас есть два примера крестиков для характеристики внешнего вида глаз. Безглазый признак рецессивен; поэтому мы можем использовать эту линию для определения генотипа мухи дикого типа.Если муха дикого типа является гомозиготной с доминантой, мы увидим, что все потомство будет выражать глазковые характеристики. Если муха дикого типа гетерозиготна, мы увидим, что половина потомства будет проявлять глазные характеристики, а другая половина — нет.

    Дикий тип: + / + или +/–
    Безглазый: ey / ey (гомозиготный рецессивный)

    ey ey
    + + / ey + / ey
    + + / ey + / ey
    ey ey
    + + / ey + / ey
    — / ey — / ey

    Рабочий лист учащегося: Изучение генетического наследования у

    Drosophila

    Имя: _____________________________
    Дата: _____________________________

    Таблица 1. С помощью увеличительного стекла или микроскопа понаблюдайте за мухами на разных стадиях вашего флакона. Изобразите свои наблюдения в таблице 1, уделяя особое внимание глазам, форме крыльев и пигментации тела. Рисунок 6 поможет вам определить различные этапы.

    Глаза Форма крыла Кузов Банкноты




    Таблица 2. Идея состоит в том, чтобы вернуться к определению родительских генотипов по соотношению F1. Используя свои наблюдения из Таблицы 1, определите пол и тип мух (дикий или мутантный) в вашем кроссе в Таблице 2.

    Fly Тип женщины Мужчины
    Дикий тип

    Мутант

    • Можете ли вы установить связь между пропорциями потомства и характеристиками?
    • С установленными пропорциями, можете ли вы предсказать генетический состав родительских мух?
    • Является ли мутация аутосомной или половой хромосомой? Объясните, как вы пришли к такому выводу.

    Загрузить этот эксперимент (PDF, 594 КБ)

    Рост населения в Эвглене: исследование, разработанное студентами, объединяющее экологию, клеточную биологию и количественный анализ | Американский учитель биологии

    Мы описываем использование Euglena gracilis для разработанных студентами исследований факторов окружающей среды, которые влияют на рост популяции этого одноклеточного жгутика. Каждая группа студентов может выбрать интересующую их тему, но в рамках простой системы культивирования клеток, которая требует мало места для каждой группы студентов и по довольно низкой цене.Учащимся предоставляются исходные культуры E. gracilis, а также подробные инструкции по приготовлению контрольной среды и подсчету клеток с помощью гемоцитометра. Затем студенты проводят собственные эксперименты, чтобы проверить факторы, которые могут повлиять на рост популяции в течение нескольких недель.

    Национальные стандарты естественнонаучного образования (NSES) подчеркивают, что «наука как исследование» имеет решающее значение для естественнонаучного образования на всех уровнях (Национальный исследовательский совет, 1996). Часто существует противоречие между предоставлением студентам свободы решать вопросы, полностью разработанные по их собственному замыслу, и практическими соображениями, связанными с материалами, пространством и способностью преподавателя отслеживать множество разнообразных экспериментов, особенно в классе с несколькими секциями. Здесь мы описываем использование Euglena для разработанных студентами исследований факторов окружающей среды, влияющих на рост населения. Этот проект позволяет каждой группе студентов выбирать интересующие их темы, но в рамках относительно простой системы культивирования клеток, которая требует мало места для каждой группы студентов и по довольно низкой цене.Мы использовали это как долгосрочный проект во вводном курсе колледжа для специальностей биологии (шесть секций по 24 студента), но его также можно адаптировать для использования в классах старшей школы.

    NSES определяет несколько фундаментальных способностей и концепций, лежащих в основе стандарта «наука как исследование». Этот проект обращается к нескольким из них, включая определение вопросов, которые определяют научные исследования, планирование и проведение научных исследований, передачу и защиту научных аргументов, а также использование математики для улучшения исследований.В стандартах содержания NSES говорится, что «математика играет важную роль в научных исследованиях». Многократное использование расчетов в процессе сбора данных и применение математических моделей популяционно-экологической направленности к окончательному набору данных напрямую относятся к этому стандарту. Студенты собирают довольно большой объем данных для статистического анализа на любом уровне, который преподаватель считает подходящим для уровня обучения студентов. Стандарты содержания NSES также относятся к взаимосвязи между используемыми методами и технологиями и качеством полученных результатов.В этом проекте у студентов есть широкая возможность оценить свои методы сбора данных, особенно процедуры выборки, и обсудить, как они могут повлиять на результат.

    Дополнительное образовательное преимущество этого проекта проистекает из его долгосрочного характера. Студенты собирают данные из нескольких реплик в течение нескольких недель. Это дает им более реалистичный вкус к научным исследованиям, чем трехчасовые лабораторные упражнения. При этом также генерируется большой объем необработанных данных, которые необходимо систематизировать, свести в таблицы и проанализировать с помощью электронной таблицы.

    Учащиеся разрабатывают вопросы, начиная от простого исследования одного конкретного питательного вещества при росте Euglena до более сложных вопросов о взаимодействии нескольких факторов, таких как источник света и углерода. Влияние загрязнителей, которые, как известно, вредны для водных экосистем, является популярным выбором. Это также очень подходящий выбор, учитывая важность Euglena как организма для биологического анализа токсинов окружающей среды (Danilov & Ekelund, 2001; Streb et al. , 2002; Ахмед и Хэдер, 2010). Это практическое приложение придает реальный смысл их экспериментам и повышает интерес многих студентов к проекту.

    В дополнение к опыту разработки, проведения и отчетности по собственному научному исследованию студенты получают специальные знания и навыки в следующих областях:

    Кроме того, мы подчеркиваем важность поиска литературы о предыдущих исследованиях, связанных с экспериментальным вопросом студентов.Было проведено множество исследований по Euglena и другим одноклеточным фотосинтетическим организмам, поэтому большинство студентов могут найти обширный материал, используя стандартные научные базы данных, доступные в большинстве университетских библиотек. Даже в Google Scholar есть несколько полезных статей.

    Euglena легко доступны в магазинах биологического снабжения и могут бесконечно выращиваться в домашних условиях. Для целей студенческих проектов важно, чтобы они выращивались в средах, обеспечивающих сильный рост контрольных культур и которые студентам было бы легко подготавливать и манипулировать.Мы протестировали разные носители, прежде чем остановились на рекомендованных здесь. Биология Euglena делает его хорошим выбором для образовательного проекта. Euglena gracilis — пресноводный вид, который может расти в довольно широком диапазоне температур (Sleigh, 1989). Хотя они фотосинтезируют, они также могут действовать как гетеротрофы, особенно при выращивании без света (Sleigh, 1989; Walne & Kivic, 1990). Источник органического углерода, используемый гетеротрофной E. gracilis , включает этанол, ацетат, углеводы и аминокислоты (Sleigh, 1989, 2000). Euglena gracilis может использовать аммоний, нитрат, нитрит и аминокислоты в качестве источников азота (Sleigh, 1989). Они не могут синтезировать витамин B12 и поэтому нуждаются в нем в своей среде (Robbins et al. , 1950; Sleigh, 1989, 2000). Euglena gracilis размножаются бесполым путем. Таким образом, студенты могут изучать вопросы, связанные с фундаментальными концепциями клеточной биологии, такими как автотрофия и гетеротрофия, азотное, витаминное или минеральное питание, а также физические условия окружающей среды.

    Получили наш оригинальный E.gracilis от отдела естественных наук Уорда, но Euglena можно получить от множества компаний-поставщиков биологических препаратов. Они, вероятно, не появятся в плотных культурах, наиболее подходящих для инокуляции многих колб с культурой, поэтому мы рекомендуем создать несколько культур до желаемой даты начала и позволить им расти, пока культуры не станут средне-темно-зелеными. Для длительного содержания маточных культур мы обнаружили, что простая среда на основе гороха очень эффективна. Новые культуры можно быстро приживать каждые 4–12 недель, чтобы поддерживать стабильный и обильный запас Euglena . Культуры E. gracilis , полученные от компаний-поставщиков биологических продуктов, вероятно, являются совместной культурой Euglena и неизвестного бактериального комплемента. Хотя можно выделить Euglena в чистые культуры, мы не считаем, что значительное время, затрачиваемое на этот процесс, оправдано для целей студенческих проектов. Пока принимаются разумные меры, чтобы избежать внесения дополнительных микробов в культуры, учащиеся должны получать надежные результаты.

    Чтобы приготовить среду из гороха, добавьте 110 мл воды и 4 гороха в каждую из желаемого количества колб объемом 125 мл.Поместите в микроволновую печь и доведите до кипения. Осторожно достаньте из микроволновой печи и немедленно накройте каждую колбу квадратом алюминиевой фольги размером 8 x 8 см и надежно обожмите колбу. Дайте остыть до комнатной температуры перед инокуляцией Euglena . Используйте асептические методы, чтобы избежать попадания других микробов в исходную культуру. Стерильной пипеткой на 10 мл удалите 10 мл из центра исходной культуры и засевайте до 4 вновь приготовленных культуральных сосудов по 2,5 мл каждый.Замените и обожмите фольгу на каждой новой засеянной колбе. Этот объем 2,5 мл предполагает, что вы работаете с устойчивой средне-зеленой исходной культурой. Если у вас менее плотная исходная культура, отрегулируйте объем или ожидайте, что потребуется немного больше времени, чтобы новые засеянные колбы стали пригодными для инокуляции большого количества студенческих колб. Поместите культуральные сосуды при желаемом освещении, по крайней мере, интенсивности обычного комнатного света при комнатной температуре. Очень хорошо работает размещение их под лампами накаливания.Наши студенты также успешно развивают свою культуру в оконном свете, выходящем на север или юг.

    Перечисленные выше среды MSM и sMSM также могут использоваться для создания исходных культур. Гороховая среда обеспечивает самый простой способ длительного хранения Euglena . Однако создание некоторых исходных культур в среде MSM до даты начала обучения студентов помогает избежать задержки в росте популяции, которая часто возникает, если Euglena переносится из среды гороха в среду MSM.Они отскочат, но задержка может стать проблемой, если времени мало.

    Если учащиеся ранее не использовали микропипетки, полезно попрактиковаться на цветном материале. У нас есть ученики готовят трижды два разных разведения метиленового синего. Они помещают 20 или 40 мкл исходного раствора метиленового синего (30 мг / л) в 1 мл воды в пробирке для спектрофотометра и измеряют оптическую плотность при 670 нм, чтобы проверить их консистенцию.Мы используем эту возможность, чтобы научить студентов количественно оценивать их последовательность или ее отсутствие. Учащиеся рассчитывают свою максимальную (или минимальную) процентную разницу как наибольшую (или наименьшую) разницу между двумя значениями поглощения в серии, деленную на среднее значение поглощения для этой серии, умноженное на 100. Те, кто очень осторожны, достигают максимальной разницы ≤1%, но другие максимальная разница может составлять> 25%, вероятно, из-за неправильного использования микродозаторов. Последним следует повторять упражнение до тех пор, пока результаты не станут более стабильными.Формат типовой таблицы данных показан в таблице 1.

    Таблица 1.

    Учащиеся вводят в эту таблицу значения оптической плотности двух разведений раствора метиленового синего при 670 нм.

    Пробный тип . Серия A . Серия B .
    Поглощение 1
    Поглощение 2
    Поглощение 3
    Поглощение 3

    Мин. Разница в%
    Пробный тип . Серия A . Серия B .
    Поглощение 1
    Поглощение 2
    Поглощение 3
    Поглощение 3

    Мин. Разница в%

    Затем студенты узнают, как использовать гемоцитометры для подсчета клеток, используя Euglena из дополнительных флаконов для культивирования, предоставленных инструктором.Плотность этих культур не имеет решающего значения, но инструктор должен убедиться, что имеется достаточное количество клеток для подсчета. Учащиеся берут несколько миллилитров культуры Euglena (осторожно покачивая колбу) и приносят ее на свой стол в пробирке. С этого момента студенты должны знать, что им необходимо тщательно перемешать образец Euglena перед тем, как набирать из него пипетку. Пипеткой переносят 1 мл бульона в новую пробирку и 0,5 мл бульона плюс 0,5 мл воды во вторую пробирку.Это дает им для подсчета разведение исходной культуры в 1,0 и 0,5 раза. Это не только дает студентам больше опыта в области пипетирования и концепции разведений, но и подготавливает их к тому, что в будущем им может потребоваться разбавить свои образцы, чтобы иметь возможность подсчитывать клетки. Чтобы получить наиболее точный подсчет, ученики используют формалин, чтобы убить и сохранить Euglena . В каждую из двух новых пробирок они вносят по 0,1 мл формалина, а затем по 0,9 мл образца (1,0х или 0.5x) они хотят считать. При желании эти счетные трубки могут быть установлены в двух или трех экземплярах. Непосредственно перед подсчетом убитые клетки необходимо тщательно перемешать перед загрузкой гемоцитометра. Студенты загружают 10 мкл образца под покровным стеклом гемоцитометра. Процедура подсчета лейкоцитов (подсчет клеток в 4 больших квадратах в углах сетки, каждый из которых содержит 16 маленьких квадратов) обычно лучше всего подходит для подсчета Euglena .

    После того, как учащиеся подсчитали количество клеток в двух разведениях, мы просим их повторить процесс еще как минимум два раза.Затем они рассчитывают необработанную плотность клеток (общее количество клеток, подсчитанное в 4 больших квадратах / подсчитанный объем 0,4 мкл = количество клеток на мкл) для каждого испытания. Это не конечная плотность, потому что перед подсчетом к образцу добавили 0,1 мл формалина. Мы используем эту возможность, чтобы ввести стандартную формулу для разведения: C i V i = C f V f , где C i = исходная концентрация клеток в образце (неизвестная плотность клеток будет вычислено), V i = начальный объем, удаленный из образца (0. 9 мл использованной культуры), C f = конечная концентрация клеток в разбавленном образце (плотность сырых клеток, рассчитанная на основании результатов гемоцитометрического подсчета), и V f = конечный объем разбавленного образца (1,0 мл, поскольку 0,1 мл формалина объединяли с 0,9 мл культуры). После преобразования для определения начальной концентрации в образце уравнение принимает вид C i = (C f V f ) / V i . Когда студенты выполняют этот расчет, они видят, что фактическая плотность клеток в образце больше, чем то, что они рассчитали на гемоцитометре, из-за добавленного формалина.Отношение V f / V i исправляет это. Это расчет, который они должны применять к каждому подсчету, который они будут делать в будущем. Затем студенты сравнивают результаты двух разведений, чтобы увидеть, что они должны внести дополнительную поправку на 0,5-кратное разведение. Они также сравнивают результаты повторений для каждого разведения и снова вычисляют процентную разницу. Формат типовой таблицы данных показан в Таблице 2.

    Таблица 2.

    Таблица для регистрации необработанных подсчетов, расчетной плотности популяции и оценок ошибок для образцов двух разведений культуры эвглены.

    9 0357 Trial кол-во
    1,0 (запас) 0,5 разбавление
    1 2 3 4 T 1 2 2 2 2
    Пробная 1 отсчет 9024
    Кол-во пробных 3 9011 9011 9 Плотность сырых ячеек 1
    Плотность необработанного испытания 2 (клетки мкл -1 )
    Плотность необработанного испытания 3 (клетки мкл -1 )
    Плотность исправленного испытания 1 (мкл) 1 )
    Скорректированная плотность проб 2 (клетки мкл -1 )
    Скорректированная плотность проб 3 (клетки µL -1 ) 4
    Средняя плотность (клетки, мкл -1 )
    Макс. Разница в%
    Мин. Разница в%
    3940 (в наличии) 0,5 разбавления
    1 2 3 4 T 1 2 3 4
    пробный 2 кол-во
    Кол-во пробных 3
    Сырые пробные 1 плотность (ячейки µL86 244 911 911 911 911 911 911 911 911 911 911 911 911 пробная плотность 2 (клетки мкл -1 ) 902 44
    Плотность необработанного испытания 3 (клетки мкл -1 )
    Плотность исправленного испытания 1 (клетки мкл -1 )

    исправлено 2 плотность (клетки мкл -1 )

    86)
    Скорректированная пробная плотность 3 (клетки мкл -1 )
    Средняя плотность (клетки µL -1
    Макс. Разница в%
    Мин. Разница в%

    Затем студенты обсуждают возможные проекты между собой и с инструктором.Руководство инструктора имеет решающее значение на данном этапе, чтобы помочь студентам оценить осуществимость и научную ценность различных возможностей. По нашему опыту, студенты с большей вероятностью предложат проекты, которые слишком сложны и требуют больше работы, чем разумно, чем они предлагают чрезмерно упрощенные проекты. К концу первого лабораторного дня все группы устно одобряют концепцию своего экспериментального плана. Они информируют инструктора о любых специальных материалах, которые могут им понадобиться (например, таймеры, гербициды).Мы требуем, чтобы они подали письменное предложение, включая подробный список необходимых материалов, до следующего собрания класса. Они также должны разработать спецификации с учетом своих экспериментов. Таблица 2 — полезная модель, но ее необходимо значительно изменить, чтобы она соответствовала потребностям каждого проекта. Результаты анализа ошибок помогают учащимся понять важность подсчета повторных проб из каждой культуры. Мы предлагаем, чтобы они установили пять колб для культивирования на обработку.

    Преподаватель возвращает студентам письменные предложения и обсуждает возможные изменения в деталях дизайна с каждой группой.Студенты готовят выбранные ими среды (sMSM, MSM или горох), инокулируют свои культуры и проводят первоначальный подсчет в соответствии с процедурами, приведенными выше. Исследования питания требуют использования определенной среды (MSM или sMSM), в то время как исследования физических условий или токсинов могут использовать определенные среды или среду неопределенного гороха. Затем студенты начинают лечение в соответствии со своим экспериментальным планом. Ниже приведены некоторые примеры прошлых студенческих проектов.

    • Растут ли популяции Euglena быстрее с глюкозой, сахарозой или ацетатом в качестве источника углерода? Эти студенты оценили свои результаты в свете биохимических путей клеточного дыхания.Они обсудили концепции автотрофии, гетеротрофии и осмотрофии.

    • Как различные концентрации хлорида натрия влияют на рост населения? Эти студенты связали свои результаты с опасениями по поводу засоления пресной воды из-за инфильтрации морской воды и сельскохозяйственных методов. В своих объяснениях они применяли концепции осмоса и диффузии.

    • Увеличивает ли дополнительный азот рост населения? Эти студенты обсудили свои результаты с точки зрения роли азота в клеточной биологии, концепции ограничивающих факторов и культурной эвтрофикации.

    • Растут ли популяции, выросшие при световом и темном световом периоде в течение 12 часов подряд, быстрее, чем те, у которых 12 часов света делятся на шесть двухчасовых периодов? Эти студенты оценили свои результаты в свете исследований биоритмов и фотосинтетической активности.

    В приведенных выше примерах учащиеся, как и ожидалось, отслеживали рост населения, поскольку мы предоставляем им инструменты для этого.Однако некоторые творческие студенты решили исследовать другие ответы Euglena . Одна группа наблюдала за световой реакцией в обработанном Euglena , используя метод DCPIP, которому они научились в предыдущей лаборатории. Другой проводил мониторинг подвижности обработанного гербицидом Euglena с использованием опубликованных методов для сперматозоидов, которые включали только гемоцитометр и секундомер.

    Исследования питания, требующие удаления определенного питательного вещества, нелегко провести с использованием среды MSM.Тем не менее, студенты или преподаватели могут приготовить растворы отдельных компонентов среды MSM и использовать их в желаемых комбинациях.

    За некоторыми исключениями, все группы получают интерпретируемые данные. Чаще всего учащиеся представляют свои окончательные результаты в виде графика средней плотности населения с течением времени (Рисунок 1). По усмотрению инструктора, они могут включать в себя планки ошибок стандартного отклонения или выполнять t-тесты или другие статистические тесты.Мы требуем от них подготовить письменный отчет в формате статьи в научном журнале с первичным обзором литературы. Они также проводят устные презентации в последний день лабораторных работ.

    Рисунок 1.

    Пример данных студенческого проекта о влиянии добавленного витамина B12 на рост населения в Эвглене. Показаны средние значения и стандартные отклонения.

    Рис. 1.

    Пример данных студенческого проекта о влиянии добавления витамина B12 на рост населения в Эвглене.Показаны средние значения и стандартные отклонения.

    Мы используем этот проект, чтобы усилить некоторые аспекты популяционной экологии, поэтому мы требуем, чтобы студенты рассчитали оценку темпов роста на душу населения (r) для каждого временного интервала, используя общие средние значения для каждой обработки.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *