Методические указания к практическим занятиям по медицинской биологии для иностранных студентов Ікурса фармацевтического факультета Запорожье 2007

МИНИСТЕРСТВО ОХРАНЫ ЗДОРОВЬЯ УКРАИНЫ

ЗАПОРОЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА МЕДИЦИНСКОЙ БИОЛОГИИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ

УКАЗАНИЯ

к практическим занятиям по медицинской биологии для иностранных студентов І курса фармацевтического факультета

Запорожье – 2007

Методические указания к практическим занятиям по медицинской биологии для иностранных студентов І курса фармацевтического факультета составили:

Стеблюк М.В. – зав. кафедрой, доцент, кандидат

биологических наук

Титова Л.М. – доцент, кандидат биологических наук

Павличенко В.И. – доцент, кандидат биологических наук

Емец Т.И. – ассистент, кандидат фарм. наук

Приходько А.Б. – ассистент, кандидат фарм. наук

Коновальчук С.П. – ассистент

Методические указания разработаны для двухчасовых занятий. После определения преподавателем в течение 30-40 мин. начального и конечного уровня знаний, студенты начинают выполнять самостоятельную работу: рассматривать препараты, таблицы, делать рисунки в тетради, решать задачи. Выполненные в тетради работы подписываются преподавателем.

ЗАНЯТИЕ № 1

І. ТЕМА: Изучение микроскопа и правил микроскопирования. Изготовление временных препаратов.

ІІ. Актуальность темы.

На практических занятиях на кафедре биологии, а также на других теоретических кафедрах и в практической деятельности студенты часто будут изучать микроскопические объекты. Поэтому знания микроскопа, правил пользования им, умение приготовления временных препаратов необходимы каждому студенту.

ІІІ. Цель занятия.

Научиться пользоваться микроскопом при изучении микроскопических объектов, изготовлять временные препараты.

Литература:

A. Руководство к лабораторным занятиям по биологии (под ред. Ю.К.Богоявленского) - М. Медицина, 1998. С. 4-16.

V. Самостоятельная работа студентов.

После объяснения преподавателем устройства микроскопа и техники микроскопирования, студенты начинают выполнять самостоятельную работу.

РАБОТА 1.
ИЗУЧЕНИЕ УСТРОЙСТВА МИКРОСКОПА И РАБОТА С НИМ.

1. Устройство светового микроскопа:

a. Механическая система:

- штатив;

- предметный столик;

- тубу;

- револьвер;

- макровинт – грубая настройка на фокус;

- микровинт – точная настройка на фокус;

b. Оптическая система:

- окуляр – увеличение объекта;

- объектив – увеличение объекта;

c. Осветительная система:

- зеркало – отражает свет;

- конденсор – собирает свет;

- диафрагма – регулирует ширину светового пучка.

Правила пользование микроскопом.

1. Установите микроскоп к левому плечу для того, чтобы правой рукой делать рисунки в альбоме. Подключите объектив малого увеличения путем поворота револьвера до щелчка.

2. Глядя в окуляр левым глазом (правый открыт), поворачивайте зеркало, добиваясь максимально яркого и равномерного освещения поля зрения.

3. Положите препарат на предметный столик микроскопа покровным стеклом вверх. Объект, который вы будете рассматривать, должен находиться точно под объективом малого увеличения.

4. Глядя сбоку на препарат, опустите тубус при помощи макровинта, так, чтобы расстояние между фронтальной линзой объектива и покровным стеклом препарата было около 0,5 см. Затем, глядя в окуляр, при помощи макровинта поднимайте тубус до появления четкого изображения. Установите оптимальное освещение при помощи конденсора. Для перевода микроскопа на большое увеличение необходимо установить объект в центр поля зрения. Глядя сбоку на препарат, вращением револьвера пытайтесь установить объектив большого увеличения.

Для точного фокусирования вращать микровинт не больше чем на пол-оборота.

Если объектив упирается в покровное стекло, поднимите тубус при помощи макровинта, включите объектив и опустите тубус так, чтобы расстояние между фронтальной линзой объектива и препаратом было меньшее 1 мм. Глядя в окуляр, медленно поднимайте тубус до появления изображения.

Чтобы не испортить препарат, опуская тубус, следите за расстоянием между фронтальной линзой и покровным стеклом.

5. Закончив работу, снимите препарат, переведите микроскоп на малое увеличение, а затем в нерабочее положение.

РАБОТА 2
. ПЕРЕКРЕСТ ВОЛОКОН ШЕРСТИ.

Возьмите в чашке Петри несколько волокон шерсти и положите их в центр предметного стекла. Потом пипеткой наберите воду в стакане и капните на шерсть одну каплю. Затем возьмите за боковые грани покровное стекло и накройте им волокна шерсти. Положите предметное стекло на столик микроскопа и рассмотрите объект на малом и большом увеличении. Нарисуйте перекрест волокон шерсти.

РАБОТА 3.
КЛЕТКИ ПЛЕНКИ ЛУКА.

Снимите пинцетом тонкую пленку с внутренней стороны чешуи лука и положите на предметное стекло. Добавьте каплю раствора Люголя и накройте покровным стеклом. Рассмотрите препарат на большом увеличении. Нарисуйте 2-3 клетки. На рисунке отметьте ядро, оболочку, цитоплазму, вакуоли.

ЗАНЯТИЕ № 2

І. ТЕМА: МОРФОЛОГИЯ КЛЕТОК ПРО- И ЭУКАРИОТ.

ІІ. Актуальность темы.

В середине ХХ ст. в биологии сложилось представление об уровнях организациях жизни. На занятиях по биологии студентам предлагают изучение уровней. В данной теме они изучают клеточный уровень. Знание строения, функций клеток является фундаментом для изучения последующих морфологических и медико-биологических дисциплин (анатомии, ботаники, микробиологии, физиологии). Провизор в практической деятельности широко использует цитологические исследования.

ІІІ. Цель занятия.

Уметь использовать цитологические знания в понимании общебиологических закономерностей.

ІV. Основные вопросы для самостоятельной подготовки студентов.

1. Строение микроскопа и работа с ним.

2. Характеристика основных уровней организации жизни.

3. Основные этапы развития клеточной теории и ее современные положения.

4. Прокариоты и эукариоты. Структура и функция компонентов эукариотической клетки.

Литература:

A. Конспект лекций.

B. Слюсарев А.О., Жукова С.В. Біологія. Київ, Вища школа, 1992, с.9.

C. Ченцов Ю.С. Общая цитология. Учебник, 2-е издание, М., издание Московского ун-та,1984, с.6-15, 138-139.

V. Самостоятельная работа студентов.

После определения в течение 40 мин. начального и конечного уровня знаний по теме, студенты начинают выполнять самостоятельную работу. Все рисунки в тетради для рисования следует делать карандашом. Размер рисунка клетки не должен превышать 10 см. С каждого препарата, который исследуется, необходимо нарисовать по 2-3 клетки, соблюдая соотношение размеров, их частей, форму, цвет. Сделайте подписи на рисунках.

РАБОТА 1.
ХЛОРОПЛАСТЫ В РАСТИТЕЛЬНЫХ КЛЕТКАХ.

Рассмотрите клетки растения на малом, потом на большом увеличении. Нарисуйте их, обозначьте оболочку клетки, ядро, хлоропласты.

РАБОТА 2.
ЭРИТРОЦИТЫ ЛЯГУШКИ.

Рассмотрите на малом, а потом на большом увеличении фабричные мазки крови лягушки. Нарисуйте 2-3 эритроцита, обозначьте ядро и цитоплазму.

РАБОТА 3.
ВКЛЮЧЕНИЯ ГЛИКОГЕНА В КЛЕТКАХ ПЕЧЕНИ АКСОЛОТЛЯ.

Рассмотрите фабричный срез печени аксолотля. Нарисуйте 2-3 клетки, обозначьте гликоген.

IV. Ситуационные задачи.

1. Если вы начинаете микроскопирование препарата сразу на большом увеличении (ок. 10´ об. 40), то вы не сможете его увидеть. Почему? Как добиться цели?

2. Известно, что стареющие эпителиальные клетки кожи отслаиваются. Куда деваются стареющие клетки во внутренних органах? Какие органоиды клетки причастны к их удалению?

ЗАНЯТИЕ № 3

І. ТЕМА: Молекулярно-генетический уровень организации жизни. Организация потока веществ и энергии.

ІІ. Актуальность темы.

Как известно, жизнь является способом существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с внешней средой, причем с прекращением обмена веществ прекращается и жизнь.

ІІІ. Цель занятия.

Уметь объяснять суть обмена веществ и энергии.

ІV. Основные вопросы для самостоятельной подготовки студентов.

1. Клетка как открытая система.

2. Закономерности поступления веществ в клетку (диффузия, осмос, фагоцитоз, пиноцитоз).

3. Ассимиляция и диссимиляция. Ферменты и коферменты. Этапы энергетического обмена.

Литература:

A. Конспект лекций.

B. Слюсарев А.О., Жукова С.В. Біологія. Київ, Вища школа, 1992, с.31-32.

C. Ченцов Ю.С., Общая цитология, М.,1984.

V. Самостоятельная работа студентов.

РАБОТА 1.
ПОТОК ВЕЩЕСТВ ЧЕРЕЗ БИОЛОГИЧЕСКУЮ МЕМБРАНУ.

Изучите таблицу «Поток веществ...», перепишите ее в альбом, приведите пример каждого вида транспорта веществ.

РАБОТА 2.
КЛЕТКИ ЛИСТА ЭЛОДЕИ. ПЛАЗМОЛИЗ.

Сделайте временный препарат листа элодеи и изучите клетки. Зарисуйте и обозначьте цитоплазму, хлоропласты, ядро, оболочку клетки. Потом добавьте гипертонический раствор и снова рассмотрите клетки. В них уменьшится количество воды и протоплазма будет отходить от оболочки. Это явление называется плазмолизом. Зарисуйте его.

ЗАНЯТИЕ № 4

І. ТЕМА: Молекулярно-генетический уровень жизни. Организация потока информации.

ІІ. Актуальность темы.

Главная роль в хранении и перенесении информации принадлежит нуклеиновым кислотам. Изменение их структуры приводит к патологическому состоянию организма.

ІІІ. Цель занятия.

Уметь объяснять суть реакций биосинтеза белка и знать структуры его обеспечивающие.

ІV. Основные вопросы для самостоятельной подготовки студентов.

3. Строение и функции нуклеиновых кислот.

4. Свойства кода.

5. Общие закономерности синтеза белка в клетке: хранение информации, транскрипция, трансляция.

6. Центральна догма молекулярной биологии.

Литература:

A. Конспект лекций.

B. Слюсарев А.О., Жукова С.В. Біологія. Київ, Вища школа, 1992, с.33-40.

C. Ченцов Ю.С. «Общая цитология», М.,1984

V. Самостоятельная работа студентов.

РАБОТА 1.
СТРОЕНИЕ И РЕПЛИКАЦИЯ ДНК.

При Помощи моделей веществ, которые составляют нуклеотид, постройте фрагмент молекулы ДНК (4-5 нуклеотидов) и проведите ее репликацию. Строение и репликацию ДНК нарисуйте в альбоме.

Решите задачу:
Фрагмент правой цепи ДНК имеет следующую последовательность: Г-Г-Г-Ц-А-Т-А-А-Ц-Г-Ц-Т. Определите порядок расположения нуклеотидов в левой цепи ДНК и содержимое (в процентах) каждого нуклеотида в данном фрагменте.

РАБОТА 2.
БИОСИНТЕЗ БЕЛКА.

Изучите по таблице и нарисуйте в альбоме основные процессы биосинтеза белка.

IV. Ситуационные задачи.

1. Фрагмент молекулы белка имеет такую последовательность аминокислот: метионин-фенилаланин - серин. Какие т-РНК принимают участие в синтезе этого белка?

2. Если в цепи ДНК место триплета ТГЦ занял триплет ТАЦ, то как изменится строение полипептида?

ЗАНЯТИЕ № 5

І. ТЕМА: Организация клеток во времени. Митотический цикл.

ІІ. Актуальность темы.

Размножение - одно из основных свойств живого. С размножением клеток или пролиферацией связаны рост и обновление многих структур многоклеточного организма. Размножение клеток путем митоза – создает две генетически идентичные клетки. Управление делением клеток, изучение влияния на него различных факторов (типа ткани, физиологического состояния организма, внешних условий) имеет большое значение.

ІІІ. Цель занятия.

Уметь на основе знаний механизма митоза вскрыть его биологическую суть и значение в жизнедеятельности клеток и организмов.

ІV. Основные вопросы для самостоятельной подготовки студентов.

1. Хромосомы, их строение, классификация, функции.

2. Понятие о кариотипе.

3. Жизненный и митотический цикл клеток, их периодизация.

4. Митоз, фазы митоза, их характеристика.

5. Понятие о митотической активности тканей. Факторы, которые влияют на митотическую активность.

6. Биологическое значение митоза.

Литература:

A. Конспект лекций.

B. Слюсарев А.О., Жукова С.В. Біологія К. Вища школа, с.24-28, 41-45.

C. Ченцов Ю.С. «Общая цитология» -М., Из-во Моск. Ун.,1984.

D. Смирнов В.Р. «Цитогенетика», М. В.школа, 1991.

V. Самостоятельная работа студентов.

РАБОТА 1.
ТИПЫ ХРОМОСОМ ЧЕЛОВЕКА.

Изучите на микрофотографии метафазной пластинки культуры лимфоцитов типы хромосом человека. Найдите все три типа, нарисуйте в альбоме по одной хромосоме. Обозначьте центромеру, плечи, хроматиду.

РАБОТА 2.
МИТОТИЧЕСКИЙ ЦИКЛ КЛЕТКИ. Изучите по рисунку на таблице митотический цикл диплоидной клетки и нарисуйте его в альбоме.

РАБОТА 3.
МИТОЗ В КЛЕТКАХ КОРНЯ ЛУКА. Под микроскопом (10´40) рассмотрите микропрепарат продольного среза корня лука. Найдите и сделайте рисуноки клеток, которые находятся в разных фазах: интерфазе, профазе, метафазе, анофазе, телофазе.

IV. Ситуационные задачи.

7. Во время нарушенного митоза в культуре ткани человека в клетке с 46 хромосомами хроматиды одной из хромосом не разошлись в дочерние ядра, а попали в одно ядро. Сколько хромосом будет в ядрах дочерних клеток?

8. Если на клетку человека во время митоза подействовали колхицином (вещество, повреждающее веретено деления), то, сколько хромосом будут иметь клетки?

9. Дочерние клетки, которые образовались митозом, генетически схожи между собой и с материнской клеткой. Какой механизм возникновения этого сходства? Как объяснить постоянство числа хромосом в бластомерах (клетки, которые создаются при дроблении зиготы)?

ЗАНЯТИЕ № 6-7

І. ТЕМА: Размножение - универсальное свойство живого.

ІІ. Актуальность темы.

Размножение обеспечивает морфогенетическую непрерывность в ряду поколений. Благодаря размножению происходит развитие и преемственность жизни на всех уровнях его организации – от молекулярно-генетического до биосферного. Знание биологических основ размножения необходимы студентам при изучении ботаники и фармакогнозии.

ЗАНЯТИЕ № 6

ІІІ. Цель занятия.

Уметь объяснять биологическую суть размножения, изучить формы размножения и образование гамет.

ІV. Основные вопросы для самостоятельной подготовки студентов.

1. Размножение - основная характеристика жизни, его формы.

2. Бесполое размножение (разнообразие, генетические и цитологические закономерности, биологическое значение).

3. Половое размножение. Строение половых клеток. Закономерности ово - и сперматогенеза животных.

Литература:

A. Конспект лекций.

B. Слюсарев А.О., Жукова С.В., Біологія - К.:Вища школа, 1992, с.46-53.

C. Ченцов Ю.С. «Общая цитология», М.,Из-во Моск.ун-та,1984.

D. Биология ( под ред. Ярыгина ),М. Медицина, 1984.

V. Самостоятельная работа студентов.

РАБОТА 1. МОРФОЛОГИЯ ПОЛОВЫХ КЛЕТОК.

Под микроскопом (10´40) рассмотрите микропрепарат яичника млекопитающих. Найдите яйцеклетку в фолликулах, нарисуйте и обозначьте ядро, ядрышко, цитоплазму, фолликулярные клетки. Строение мужских гамет рассмотрите под микроскопом на микропрепаратах: сперматозоиды морской свинки, сперматозоиды человека. Нарисуйте по одной клетке, обозначьте головку, шейку, хвост.

РАБОТА 2. ГАМЕТОГЕНЕЗ.

Под микроскопом (7´40) рассмотрите участок поперечного среза канальца семенника. Найдите зоны – размножения, роста, дозревания, формирования. Нарисуйте и обозначьте название зоны, клетки и их генетическую характеристику.

IV. Ситуационные задачи.

1. К какой форме размножения относится полиэмбриония, встречается ли она у человека?

2. Двое мужчин (монозиготные близнецы) женились на двух женщинах (тоже монозиготных близнецах). В каждой семье родилось по мальчику. Будут ли они похожи между собой, как монозиготные близнецы?

3. С чем связаны морфологические отличия мужских и женских половых клеток?

ЗАНЯТИЕ № 7

ІІІ. Цель занятия.

Изучить цитологические и генетические механизмы мейоза и митоза.

ІV. Основные вопросы для самостоятельной подготовки студентов.

1. Мейоз: цитологические и генетические закономерности. Биологическое значение мейоза.

2. Осеменение, оплодотворение, его биологическая суть

3. Партеногенез.

4. Биологическая роль полового размножения.

Литература:

A. Конспект лекций.

B. Слюсарев А.О., Жукова С.В., Біологія - К., Вища школа,1992, с.53-58.

C. Ченцов Ю.С. «Общая цитология», М., МГУ, 1984.

V. Самостоятельная работа студентов.

РАБОТА 1. ГЕНЕТИЧЕСКОЕ РАЗНООБРАЗИЕ ГАМЕТ ПРИ МЕЙОЗЕ БЕЗ УЧЕТА КРОССИНГОВЕРА.

Составьте и нарисуйте динамическую модель мейоза на примере организма 2n=4, используя метафазные и интерфазные хромосомы, центриоли-фишки и схему разделения клеток. Сделайте вывод о наборе хромосом в гаметах и о их разнообразии, которое получено в результате независимого поведения негомологичных хромосом.

IV. Ситуационные задачи.

1. С каким количеством хромосом образуются гаметы у больного с болезнью Дауна (47 хромосом).

2. Почему конъюгацию называют половым процессом, а не размножением?

3. Почему половое размножение в природе больше распространено, чем бесполое?

ЗАНЯТИЕ № 8

І. ТЕМА: Итоговое занятие по биологии клетки и размножению организмов.

ІІ. Актуальность темы.

На этом занятии у студентов проверяются знания по биологии клетки и размножению организмов. Эти знания будут базой для изучения других разделов биологии.

ІІІ. Цель занятия.

Выявить теоретическую подготовку по пройденному материалу.

Работа проводится в форме беседы по вопросам практических занятий и лекций данного раздела.

Литература:

A. Конспект лекций.

B. Слюсарев А.О., Жукова С.В. Біологія. К., Вища школа, 1992, с.9-60.

C. Ченцов Ю.С. «Общая цитология», М., 1984.

ЗАНЯТИЕ № 9

І. ТЕМА: Закономерности наследования признаков. Менделевские признаки человека.

ІІ. Актуальность темы.

Одним из важных разделов биологии является генетика. Генетика тесно связана с медициной. Известно больше двух тысяч наследственных болезней и аномалий развития. Их изучают на молекулярном, клеточном уровнях, на уровне организма и популяции людей.

ІІІ. Цель занятия.

Уметь определить тип наследования признаков и проводить анализ результатов моно-, ди- и полигибридного скрещивания.

ІV. Основные вопросы для самостоятельной подготовки студентов.

1. Генетика (предмет, задачи, этапы развития, основные понятия).

2. Метод гибридологического анализа – основной метод общей генетики.

3. Закономерности наследования (Законы Менделя).

4. Гипотеза «чистоты» гамет, её цитологические основы.

5. Наследование групп крови у человека.

Литература:

A. Конспект лекций.

B. Слюсарев А.О., Жукова С.В. Біологія К. : Вища школа, 1992, с.60-68, 70-72.

C. Биология. /Уч. под ред. В.Н. Ярыгина/ -М.Медицина, 1982.

D. Учебные задания по генетике / под ред. В.Н.Ярыгина/, М., 1991, с. 6-8, 25-28.

V. Самостоятельная работа студентов.

РАБОТА 1. ОБРАЗОВАНИЕ ГАМЕТ У ДИГЕТЕРОЗИГОТНОГО ОРГАНИЗМА «АаВв».

При помощи хромосом и центриолей-фишек составите динамическую модель мейоза. На хромосомах-фишках при помощи букв обозначены аллельные гены. Динамическая модель поможет подтвердить гипотезу «чистоты гамет», что в дигетерозиготном организме образовывается 4 типа гамет.

РАБОТА 2. ОСНОВНЫЕ ГЕНЕТИЧЕСКИЕ СИМВОЛЫ.

Запишите в альбом символы, которые используют при генетических записях законов наследования и решении задач.

IV. Ситуационные задачи.

1. Сколько и какие типы гамет образовывает организм с генотипом: а) АА; б) ААВВ; в) ааВВСС?

2. Сколько и какие типы гамет образовывает организм: А) моногибрид - Аа; б) дигибрид - АаВв; в) тригибрид - АаВвСс? Определите общую формулу дляподсчета количества типов гамет у организмов с различным числом пар генов расположенных в негомологичных хромосомах.

3. Задачи для решения на моно-, ди- и полигибридное скрещивание можно найти на странице 6-8, 25-28 «Учебного задания по генетике».

ЗАНЯТИЕ № 10

І. ТЕМА: Закономерности сцепленого наследования

ІІ. Актуальность темы.

Открытие и изучение явления сцепленного наследования генов имеет фундаментальное значение для развития генетики как науки. Этот анализ имеет практическое значение для определения пола, биотехнологии, генной инженерии.

ІІІ. Цель занятия.

Уметь характеризовать основные положения хромосомной теории наследственности и использовать их в генетике человека.

ІV. Основные вопросы для самостоятельной подготовки студентов.

1. Генетика детерминации пола, типы хромосомного определения пола.

2. Наследование, сцепленное с полом. Полное и неполное сцепление в классических экспериментах Т. Моргана.

3. Основные положения хромосомной теории наследственности.

Литература:

A. Конспект лекций.

B. Слюсарев М.Е., Жукова С.В. Біологія – К.: Вища школа, 1992 с. 76-82.

C. Лобашов М.Е. Генетика.

D. Генетика и наследственность /Сборник статей/.

V. Самостоятельная работа студентов.

РАБОТА 1. РЕШИТЕ ЗАДАЧИ:

1. Какая вероятность рождения мальчиков и девочек в семье, в которой мать – носитель рецессивного летального гена сцепленного с полом, который вызывает гибель эмбриона на ранних стадиях развития?

2. Девочка имеет отца, больного дальтонизмом и гемофилией, и здоровую мать. Какие будут у нее сыновья в результате развития кроссинговерных и некроссинговерных яйцеклеток?

ЗАНЯТИЕ № 11

І. ТЕМА: Решение задач.

ІІ. Актуальность темы.

Для лучшего освоения учебного материала студенты решают задачи по генетике.

ІІІ. Цель занятия.