К каким видам методов изучения биологии относится наблюдение
«Биология отрицает законы математики: при делении происходит умножение» Валерий Красовский
Методы биологии
Метод исследования — это способ научного познания действительности
Общенаучные методы
Наблюдение
Визуально или с помощью приборов следят за
различными объектами для достижения
поставленной цели
Изучают
сезонные изменения в природе, в жизни
растений и животных, поведение
животных
Описание
Устная или письменная характеристика
объекта по результатам наблюдений, получение и накопление информации об
объектах, процессах
Палеонтолог описывает кости скелета вымершего животного
Измерение
Определение количественных значений тех или иных признаков изучаемого объекта или явления с помощью специальных технических устройств
Измерение температуры тела человека, линейкой замеряют рост растения за определенный период времени
Сравнение
Сопоставление и нахождение
сходств и различий между
объектами (организмами,
процессами и др.)
Если сравнивать шерсть бурого и белого медведя, то можно прийти к выводу, что по своим свойствам они много в чем схожи друг с другом (густота, длина, ощущения при прикосновении к ней и т. д.), однако различаются в окраске.
Используется в систематике для распределения
организмов по группам, для
установления родства и общего
происхождения
Классификация
Распределение объектов по соподчинённым группам в соответствии с определёнными признаками
Кошка на основе строения, физиологии, происхождения относится к классу Млекопитающие
Мониторинг
Проведение регулярных измерений
каких-то величин объектов (процессов
организмов, популяций, экосистем,
биосферы). Позволяет выявлять изменения каких-
либо параметров, показателей во
времени
Благодаря мониторингу
своевременно можно выявить и принять
меры по предупреждению негативных
изменений в природе, в популяциях
Анализ
Изучение объекта (процесса) по отдельным
составляющим компонентам. Мысленное разделение изучаемого объекта, выяснение, из каких частей он состоит, каковы его свойства и признаки
С помощью анализа можно исследовать органеллы внутри клетки, клетку внутри организма, организм внутри биоценоза
Синтез
Процесс соединения или объединения ранее разрозненных вещей или понятий в целое или набор.
Обобщая знания о строении млекопитающих, птиц, рептилий, амфибий и рыб, можно сделать обобщенный вывод о строении позвоночных. Благодаря синтезу можно изучить целостные характеристики биологических систем (клетки, организма, биоценоза).
Эксперимент
В специальных условиях (управляемых и
контролируемых) проводится опыт.
Обязательно есть опытная группа,
есть контрольная группа. Используется для получения новых научных знаний,
закономерностей, для подтверждения
или опровержения выдвигаемой
гипотезы
Эксперимент, доказывающий образование крахмала при фотосинтезе. Выращивание клеток при разных температурах, выявляя оптимум, при котором рост максимально быстрый
Моделирование
Создаются копии прототипа (объектов, процессов) для их изучения. Изучение объектов на моделях позволяет визуализировать невидимые объекты, изучать и прогнозировать изменения, позволяет отрабатывать умения и навыки, оно менее затратное.
Карта – модель ландшафта
Статистический
Проводится сбор и анализ числовых показателей для дальнейшей обработки. Позволяет получать информацию о динамике изменения показателей, позволяет прогнозировать изменения и своевременно принимать определенные меры.
Выявление частоты встречаемости определенных генов в популяции
Обобщение
Метод, с помощью которого ученые выявляют из частного общее, формулируют теории, законы.
Формулировка правил, законов на основе сравнения результатов экспериментов
Абстрагирование
Позволяет не учитывать ряд существенных для конкретного исследования свойств и признаков биологических объектов, однако помогает выделить те свойства и признаки, которые важны
В исследованиях основных направлений эволюционного процесса главное внимание уделяется усложнению строения органов и систем органов, которое обеспечивает приспособление организмов к условиям существования
Метод микроскопия (микроскопирование)
Методы исследования в биологии
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока «Методы исследования в биологии»
На прошлом уроке вы познакомились с наукой биологией. И узнали, что, изучая её, можно ответить на многие вопросы. А сегодня вы узнаете, какими методами необходимо воспользоваться, чтобы на них ответить.
В переводе с греческого языка «методос» — означает «способ познания», «путь».
Основными методами исследования в биологии являются: наблюдение, эксперимент,
А с другими методами биологических исследований вы познакомитесь в старших классах.
Первый метод, который мы с вами рассмотрим, ― наблюдение.
Наблюдение ― это восприятие природных объектов или явлений с помощью органов чувств. Оно является одним из самых доступных методов изучения природы, но для его проведения необходимо желание, терпение и умение.
Французский энтомолог Жан Анри Фабр пользовался этим методом при изучении окружающих организмов, в частности насекомых.
Фабра часто замечали на природе, когда он неподвижно сидел и что-то рассматривал.
Многим это занятие казалось странным. Проходящие мимо не могли, понять, чем на самом деле занимался этот человек.
Однако то, чем занимался Фабр, внесло большой вклад в науку. Его работы были не только оригинальны, но ещё и соответствовали высочайшим стандартам. Наблюдение за окружающими организмами, на первый взгляд, кажется простой работой. Но иногда для того, чтобы понять те или иные явления, необходимы годы.
Например, некоторые исследования Фабра длились десятилетиями. Он изучал поведение жуков скарабеев почти 40 лет.
Жан Фабр писал о жуках, о гусеницах бабочек, о кузнечиках, однако его наибольшие симпатии были на стороне ос. Разгадывание их нравов стало делом жизни Фабра. Благодаря своей наблюдательности он стал одним из лучших в мире знатоков насекомых.
Свои открытия Фабр описал в книгах, которыми и сегодня восхищаются учёные и любители природы разных стран.
С помощью наблюдения человек накапливает информацию об окружающем мире, приводит её в систему и ищет в этой информации какие-то закономерности. При этом учёный лишь фиксирует результаты, не вмешиваясь в сам процесс.
Следующий метод, который мы с вами рассмотрим, — это эксперимент.
Слово «эксперимент» имеет латинское происхождение и на русский язык переводится как «опыт», «проба».
Эксперимент ― это наблюдение в специально созданных и контролируемых условиях, которое позволяет установить, как те или иные условия влияют на объект или явление.
Немецкий биолог Густав Крамер экспериментально установил, что перелётные птицы во время своих путешествий ориентируются по солнцу и звёздам.
Отловленных перелётных птиц Крамер посадил в клетку, стоявшую под открытым небом, и с наступлением прохладных осенних дней установил за ними постоянное наблюдение. Как только наступила пора перелётов, птицы стали вести себя беспокойно. Они безостановочно перепархивали в клетке с места на место, но при этом сохраняли определённое направление. В ненастную погоду такого предпочтительного направления не было, но стоило показаться солнцу, как птицы (а это были дневные мигранты) возобновляли попытки лететь в направлении своих обычных миграций.
Крамеру удалось убедительно доказать роль солнца и биологических часов в ориентации птиц.
Если солнце закрыть от птиц непрозрачным экраном и с помощью зеркала направить на них солнечные лучи с другой стороны, то менялось и направление полёта.
С помощью опытов изучают поведение животных. Все вы видели, как маленькие утята следуют за мамой уткой, куда бы она ни шла.
Эта связь между мамой уткой и утёнком осуществляется в момент насиживания и вылупления птенца. Такая связь называется запечатлением. Самка во время насиживания яиц издаёт характерное кряканье, а утята, находящиеся в яйце, запечатляются на этот звук. Когда утята вылупятся, они бегут на голос, где бы ни находилась крякающая мать.
Утята запечатляются не только на голос, но и на образ (внешность) матери.
Однако, если в момент вылупления утки нет рядом, утята могут запечатлиться с любым движущимся предметом. Это было доказано экспериментально.
Выведенных из яиц утят помещали вблизи модели утки. Искусственную утку перемещали по кругу. Увидев её, утята начинали следовать за ней.
Запечатление может произойти и с человеком. Если утята первым увидят его, они будут реагировать на него, как на свою мать, и всюду за ним следовать.
Немецкий этолог Карл фон Фpиш изучал способность медоносных пчёл различать цвета.
Приманку (сладкий нектар) он помещал на квадрат определённого цвета, и вскоре насекомые садились на него и без приманки, безошибочно находя среди квадратов других цветов, даже если их меняли местами.
Проводя эти опыты учёный обнаружил, что достаточно одной пчелы «разведчицы», которая появится на цветном блюдечке с сиропом, выставленном на открытом воздухе, чтобы вскоре после её возвращения в улей к этому блюдечку прилетело множество пчёл.
Этот опыт привёл к открытию у пчёл своеобразного языка — «языка танцев», с помощью которого пчелы передают друг другу важную информацию.
Наблюдение и эксперимент часто переплетаются. Однако, для того что бы результаты, которые были получены в результате наблюдения и эксперимента, считались научными фактами, необходимо, чтобы они были проверены и подтверждены новыми наблюдениями и экспериментами.
При проведении наблюдений и экспериментов всегда проводятся измерения.
Именно анализ и сравнение измерений, полученных при проведении наблюдений и экспериментов, позволяют выявить закономерности.
При помощи весов, к примеру, можно определить массу тела.
Методом измерения было установлено, что лягушки впитывают воду через кожу. Древесную лягушку взвесили на весах и установили, что её вес равняется 95 граммам. После этого лягушку обернули мокрой тряпкой, и через час она весила уже 152 грамма.
Ни одна лягушка не пьёт воды обыкновенным способом, а всасывает её исключительно через кожу. Вот почему для них необходима близость воды или сырость.
Метод измерения также применяют для того, чтобы узнать, например, численность животных.
Учитывают общее количество и плотность зверей или птиц, рыб, обитающих на конкретной территории.
Объектом учёта могут быть сами животные (учёт по встречам), норы и хатки. А также следы животных, заметные на снегу, а в определённых условиях и следы, которые небыли отпечатаны на снегу (чернотроп).
Численность птиц определяют весной по их голосам и гнездовьям.
Для постановки эксперимента часто необходимо специальное оборудование. В биологии широко используются оптические приборы, которые позволяют во много раз увеличить изображение наблюдаемого объекта: увеличительное стекло, лупа.
Микроскопы, позволяющие увидеть объекты, размеры которых лежат за пределами разрешающей способности глаза.
С помощью светового микроскопа можно видеть детали, расстояние между которыми составляет до 0,2 мкм.
А вот ещё некоторые приборы и инструменты биологической лаборатории.
Спиртовка ― это горелка для жидкого топлива, которая используется в лабораториях для подогрева и плавления материалов, для нагрева небольших лабораторных сосудов (пробирок, колб для химических работ и пр.)
Также на уроках при проведении наблюдений и экспериментов вы будете использовать и другую лабораторную посуду: стаканы, мензурки, воронки и т.д.
Инструменты: пинцеты, препаровальные иглы, пипетки и скальпели. Однако помните, что при этом нужно соблюдать правила техники безопасности.
А вот Чашка Петри — прозрачный лабораторный сосуд. Чашка Петри широко используется для выращивания колоний микроорганизмов. А также для размножения растений в лабораторных условиях.
Биология
МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ БИОЛОГИИ
МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ БИОЛОГИИ
Для познания живой природы учёному очень важно правильно выбрать путь исследования, или метод (от греч. методов — способ познания), которым он будет пользоваться. Различают практические и теоретические методы. К практическим методам относят наблюдение и эксперимент (опыт). Теоретические методы связаны с объяснением результатов, полученных в ходе наблюдения или опытным путём. Они приводят к установлению различных закономерностей и взаимосвязей, а в конечном итоге — законов природы. Знание этих законов позволяет человеку понимать процессы, происходящие в живой природе, предвидеть их и использовать в практических целях.
Измерение
Измерение. Большинство научных экспериментов и наблюдений включает в себя проведение разнообразных измерений. Измерение — это определение количественных значений тех или иных признаков изучаемого объекта или явления с помощью специальных технических устройств. Самым простым измерительным инструментом является линейка. С её помощью измеряют длину, ширину и высоту предметов. Для измерения массы тел используют весы, для измерения температуры — термометры. Хорошо знаком вам прибор для измерения времени — часы. Для проведения сложных измерений конструируют специальные приборы.
Наблюдение
Наблюдение. Одним из самых первых методов, которыми стал пользоваться ещё первобытный человек, было наблюдение. Знания, полученные при наблюдении за окружающей природой, люди передавали из поколения в поколение в виде преданий, примет, записей. Этот метод и сегодня остаётся важным методом научного познания. Например, можно наблюдать за поведением животных в природе.
Так как наблюдение даёт возможность получить ответ на поставленный вопрос, оно должно быть целенаправленным, то есть меть определённую цель. Для того чтобы достигнуть поставленной ели, необходимо разработать план наблюдения, то есть порядок действий. Получаемые в ходе наблюдения ответы на поставленные тросы необходимо как можно подробнее записывать в специальный дневник наблюдения. При этом ничего от себя добавлять нельзя. Для получения достоверных результатов необходимо провести повторные наблюдения в тех же условиях.
Эксперимен
(от лат. экспериментум — проба, опыт) — более южный, чем наблюдение, практический метод. С его помощью можно подтвердить или опровергнуть какое-либо предположение. От наблюдения эксперимент отличается активным воздействием на изучаемый объект.
Например, можно опытным путём установить, как влияет полив на рост растения. Для этого берут три группы одинаковых растений (одного вида, сорта, возраста, размера) и помещают их в одинаковые условия (освещённость, температура воздуха и т. п.).
Две группы растений используют для исследования (экспериментальные группы), третью — для сравнения (контрольная группа). Растения экспериментальных групп начинают по-разному поливать: одни часто, а другие редко. Контрольная группа растений получает обычный полив.
В течение всего эксперимента наблюдают за ростом и развитием растений всех групп. При этом измеряют высоту, площадь листьев и т. п. Все показатели подробно записывают. Сравнивая полученные данные, делают вывод о том, что недостаток влаги при поливе неблагоприятно сказывается на росте и развитии растений. Чем больше растений в исследуемой группе, тем точнее выводы.
Если при соблюдении одних и тех же условий результаты нескольких опытов совпадают, то говорят о достоверности полученных данных.
Методические материалы для подготовки к ЕГЭ по биологии. Таблица «Методы познания живой природы(биологические науки и их методы)»
Метод исследования — это способ научного познания действительности.
Общие методы исследования
Что такое метод исследования? Приведите примеры биологических методов исследования и ситуации, в которых они применяются.
1) Метод исследования — это способ научного познания действительности.
2) Различают биологические методы исследования: описание, наблюдение, сравнение, эксперимент, микроскопия, центрифугирование, гибридологический, близнецовый метод, биохимический метод и др.
3) Методы исследования применяются только в определенных случаях и для достижения определенных целей. Например, гибридологический — для изучения наследственности применяется в животноводстве и растениеводстве, но не применяется для человека. Центрифугирование позволяет выделять органоиды клетки для их изучения.
Для каких целей применяется
Общие методы исследования (как биологические, так и других наук): эксперимент, наблюдение, описание, сравнение, моделирование.
Методы эмпирического (практического) исследования (наблюдение, эксперимент и др .) основаны на опыте, практике. Суть эмпирических методов состоит в фиксации и описании явлений, фактов, видимых связей между ними.
Наблюдение — это целенаправленный процесс восприятия предметов действительности, результаты которого фиксируются в описании. Для получения значимых результатов необходимо многократное наблюдение. Виды: непосредственное наблюдение, которое осуществляется без применения технических средств; опосредованное наблюдение — с использованием технических устройств.
· Сезонные изменения в живой природе
· Слежение за миграцией косяка трески
Это научно поставленный опыт, наблюдение исследуемого явления в контролируемых условиях, позволяющих выявить характеристики данного объекта или явления.
· изучение характера пульса после разных физических нагрузок
· лабораторное исследование влияния гиподинамии на состояние здоровья
Моделирование
Метод, при котором создается некий образ объекта, модель, с помощью которой ученые получают необходимые сведения об объекте
Джеймс Уотсон и Френсис Крик создали из отдельных элементов модель – двойную спираль ДНК, отвечающую данным рентгенологических и биохимических исследований
· Использовался при выяснении структуры ДНК.
Сравнительный метод – позволяет выявить сходство между организмами и их частями.
Полученные с помощью этого метода сведения легли в основу систематики Карла Линнея, позволили Теодору Шванну и Маттиасу Шлейдену сформулировать клеточную теорию, легли в основу закона зародышевого сходства, открытого Карлом Бэром.
Выясняет закономерности появления и развития организмов, становления их структуры и функций.
Теоретические методы (анализ и синтез, обобщение (классификация), абстрагирование, конкретизация, моделирование и др.) связаны с мысленным проникновением в сущность изучаемого явления или процесса, построением моделей их идеальных состояний.
Методы изучения клетки
1) Микроскопия – изучение морфологии клетки.
2) Хроматография – физико-химический метод, используемый в цитологии для разделения смеси веществ, основанном на разной скорости движения веществ через адсорбент, например, разделение смеси пигментов растений.
3) Метод меченых атомов – введение в вещество радиоактивного изотопа химического элемента для изучения путей его превращения в клетке. Метод используется для изучения жизнедеятельности клетки.
4) Центрифугирование – метод разделения клеточных структур и макромолекул с помощью центрифуги, позволяющий дифференцировано осаждать клеточные структуры, отличающиеся друг от друга своей массой.
5) Биохимический метод – метод, используемый в цитологии для обнаружения и оценки количества веществ в клетках и тканях организмов, изучение структуры веществ.
7) Метод культуры клеток и тканей – изучение жизнедеятельности клеток и тканей путем культивирования их на искусственных средах.
1.Микроскопия или цитологичекий
Метод любых исследований клеток и тканей с помощью микроскопа
Какие преимущества имеет световой микроскоп перед электронным?
1) световой микроскоп легче, компактнее (проще в обращении, значительно дешевле), и не требует сложной подготовки препаратов;
2) в световой микроскоп можно рассматривать живые клетки и видеть цветное изображение (можно видеть движение цитоплазмы с органоидами, стадии деления клетки)
В световой микроскоп можно рассмотреть:
· движение цитоплазмы в клетках
· строение тканей животных
· клетки кожицы лука
С помощью электронного микроскопа:
· организацию аппарата Гольджи
Метод основан на разной скорости движения веществ смеси через адсорбент в зависимости от их молекулярной массы.
Учёный выделил пигменты фотосинтеза из листа растения. Каким методом он мог бы разделить их? На чём основан этот метод?
1. метод хроматографии
2. метод основан на разделении пигментов из-за различий в скорости движения пигментов в растворителе (подвижной фазы по неподвижной фазе)
Известно, что в растительных клетках присутствуют два вида хлорофилла: хлорофилл a и хлорофилл b. Учёному, для изучения их структуры, необходимо разделить эти два пигмента. Какой метод он должен использовать для их разделения? На чём основан этот метод?
1.Целесообразно применить метод хроматографии. 2.Метод основан на разной скорости движения веществ смеси через адсорбент в зависимости от их молекулярной массы.
3.Метод меченых атомов
Метод меченых атомов применяется при изучении биохимических процессов, происходящих в живых клетках. Чтобы проследить за превращениями какого-либо вещества, в него вводят радиоактивную метку, т. е. заменяют в его молекуле один из атомов соответствующим радиоактивным изотопом (3Н,32Р,14С). Как известно, по химическим свойствам изотопы одного и того же элемента не отличаются друг от друга, но зато радиоактивный изотоп сигнализирует о своем местонахождении радиоактивным излучением. Это позволяет проследить за определенным химическим веществом, установить последовательность этапов его химических превращений, продолжительность их во времени, зависимость от условий и т. д.
· При изучении фотосинтеза ученые использовали метод меченных атомов и установили, что свободный кислород образуется из воды, а не углекислого газа. Как был поставлен эксперимент, позволивший обнаружить, что кислород образуется из воды?
1) Растение поливали водой, в молекулах которой находится радиоактивный изотоп кислорода.
2) Выделившийся при фотосинтезе кислород собрали и обнаружили в нем тяжелые изотопы кислорода.
· Каким экспериментальным методом можно установить скорость прохождения веществ через клеточную мембрану при исследовании функции щитовидной железы? На чём основан этот метод?
1.методом меченых атомов; необходимо ввести пациенту порцию радиоактивного йода;
2.по химическим свойствам изотопы одного и того же элемента не отличаются друг от друга, но радиоактивное излучение позволяет отследить этапы перемещения радиоактивного элемента (йода) и скорость его накопления в клетках железы.
· В эксперименте учёные длительное время выращивали бактерий на среде, содержащей изотоп азота 15 N, а затем перевели их на среду с обычным изотопом 14 N. Какой метод применяли эти учёные? Молекулы каких классов органических веществ можно таким образом различать?
1.метод меченных атомов;
2.белки, потому что аминокислоты содержат азот, и нуклеиновые кислоты, потому что нуклеотиды (азотистые основания) содержат азот)
· Для обнаружения местоположения определённого гена на хромосоме можно использовать метод гибридизации. При этом на препарат хромосом наносится раствор, содержащий фрагмент ДНК исследуемого гена, ковалентно связанный с молекулой, испускающей свечение в ультрафиолете (флуоресценция). Какой метод используется в данном случае? За счёт чего добавляемый фрагмент гена связывается с ДНК хромосомы на препарате?
1.Метод меченых атомов (молекул).
2.За счёт взаимодействия между комплементарными последовательностями (основаниями).
Разделение смесей на составные части под действием центробежной силы; применяется при разделении органоидов клетки, фракций (составляющих) органических веществ и т.д.
· избирательное выделение органоидов клетки для последующего изучения
· разделение органоидов клетки по плотности
1. Для изучения митохондриальных ДНК ученому необходимо выделить из животных клеток митохондрии методом центрифугирования. На чем основан этот метод? После обособления каких структур может быть получена митохондриальная фракция?
1) Метод основан на разделении объектов, имеющих разную плотность (массу) под воздействием центробежных сил.
2) Митохондриальная фракция может быть получена после осаждения ядер.
3) Плотность митохондрий меньше плотности ядер.
К биохимическим методам исследования относят:
Биохимический метод исследования позволяет определять активность ферментов, содержание продуктов метаболизма в различных биологических жидкостях, а также выявлять нарушения в обмене веществ, которые обусловлены наследственным фактором.
Объектами диагностики биохимического анализа являются: кровь; моча; пот и другие биологические жидкости; ткани; клетки.
1) Биохимический метод основан на анализе химического состава веществ, качественных реакций.
2) РНК-вирусы содержат азотистое основание урацил и углевод рибозу.
3) ДНК-вирусы содержат азотистое основание тимин и дезоксирибозу
Электрофорез — это электрокинетическое явление перемещения частиц дисперсной фазы (коллоидных или белковых растворов) в жидкой или газообразной среде под действием внешнего электрического поля. Электрофорез применяют в лечебных целях в физиотерапии.
Наиболее часто метод используют для аналитических целей – для разделения смеси заряженных веществ на фракции с последующим качественным и количественным их определением. Таким способом удается разделить, например, белки сыворотки крови на 5 фракций: альбумин и 4 фракции глобулинов. Эту задачу часто решают в клинической биохимии, так как соотношение фракций закономерно изменяется при многих патологических процессах.
Метод подразделяется на фронтальный или свободный электрофорез (электрофорез в жидкой среде) и зональный или электрофорез в поддерживающих средах.
7.Метод культуры клеток и тканей
Изучение жизнедеятельности клеток и тканей путем культивирования их на искусственных средах
Искусственным выращиванием биомассы женьшеня из отдельных его клеток на питательных средах занимается
1) генная инженерия
2) клеточная инженерия
Женьшень – это растение, и выращиванием организма из отдельных клеток (культуры тканей)занимается клеточная инженерия.
Различные отрасли народного хозяйства и медицины потребляют ежегодно более 200 тонн женьшеня. Сбор этого растения в лесах даёт не более 150 килограмм в год. Культурные плантации не могут удовлетворить потребности человека. Каким способом удаётся получить необходимое количество сырья и сохранить это растение в природе? Объясните, в чём заключается этот метод размножения.
1) Растение размножают микроклональным методом.
2) Методом культуры ткани, культивируемой на питательной среде, выращивают биомассу женьшеня в необходимом количестве для получения экстракта этого растения
1) Цитогенетический – изучение количества и структуры хромосом с помощью микроскопа, позволяет выявить хромосомные (изменение структуры хромосом) и геномные (изменение количества хромосом) мутации.
2) Генеалогический – изучение наследование признака на основе анализа родословных, позволяет определять характер наследования признака, а также особенности наследования признаков, обусловленных генными мутациями.
3) Близнецовый – метод сравнительного изучения наследования признаков у близнецов, позволяет установить роль среды и наследственности в определении признака.
4) Гибридологический – генетический анализ потомства (гибридов), полученного от родителей, отличающихся по одному или нескольким признакам.
5) Популяционно-статистический – определение частоты встречаемости различных генов в популяциях организмов.
 |
С помощью данного метода можно изучать наследственный материал клетки: совокупность хромосом в целом — число хромосом (кариотипирование) или наличие и количество Х-хромосом. Цитогенетический метод. Это прежде всего изучение хромосом под микроскопом. Он позволяет обнаружить геномные мутации (например, трисомия 21, приводящая к синдрому Дауна), а также крупные перестройки отдельных хромосом (инверсии, делеции). Для идентификации определенных хромосом используют метод дифференциального окрашивания хромосом. Обычно при этом получается определенный рисунок полос разной ширины, который уникален для каждого конкретного участка хромосом
(например, обнаружить синдром Дауна — трисомию по 21 хромосоме можно выявить с помощью цитогенетического метода).
· изучение числа хромосом на стадии метафазы митоза
· определение наличия геномных мутаций
· определение числа хромосом в кариотипе
Для установления причины наследственного заболевания исследовали клетки больного и обнаружили изменение длины одной из хромосом. Какой метод исследования позволил установить причину данного заболевания? С каким видом мутации оно связано?
1) причина болезни установлена с помощью цитогенетического метода;
2) заболевание вызвано хромосомной мутацией – утратой или присоединением фрагмента хромосомы.
хромосомные и геномные мутации.
Генеалогический метод генетики человека позволяет определить закономерности наследования признаков
Применяется при составлении родословных людей, выявление характера наследования некоторых признаков
· исследования наследственности и изменчивости человека
· выявления наследственных заболеваний в роду
· устанавливается доминатный признак (характер наследования признака)
· выявляется сцепленность признака с полом (характер наследования)
С помощью какого метода было установлено наследование дальтонизма у человека?
С помощью построения генеалогического древа.
Наследственное заболевание сахарный диабет (вызывается рецессивной мутацией) характеризуется повышением концентрации сахара в крови вследствие отсутствия инсулина. Человек может передавать этот аллель своим потомкам. Какие методы изучения наследственности человека позволили выявить причины этой болезни и характер наследования признака?
1) Биохимический – изучение состава крови и мочи больных и здоровых людей
2) Генеалогический – определение характера наследования, анализируя проявление болезни в ряду поколений.
Близнецовый метод состоит в изучении различий между однояйцевыми близнецами. Этот мeтoд предоставлен самой природой. Он помогает выявить влияние условий среды на фенотип при одинаковых генотипах.
Близнецовый метод изучает близнецов, выявляя влияние генотипа и среды на организм.
Определение роли факторов среды в формировании
4. Гибридологический метод
Скрещивание организмов с определенными признаками и анализ проявления этих признаков у потомства
Что представляет собой гибридологический метод изучения наследственности?
1) Подбор и скрещивание родительских форм, отличающихся рядом признаков.
2) Анализ наследования признаков потомством.
Сущность гибридологического метода заключается в
1) скрещивании особей, различающихся по нескольким признакам
2) изучении характера наследования альтернативных признаков
3) использовании генетических карт
4) применении массового отбора
5) количественном учёте фенотипических признаков потомков
6) подборе родителей по норме реакции признаков
Гибридологический метод – метод генетики, связанный с получением потомства (гибридов) от родительских особей, отличающихся по одному или нескольким признакам (1) с целью анализа характера наследования признаков (2) гибридным потомством.
Гибридологический метод предполагает: 1) принадлежность скрещиваемых особей к одному виду; 2) отличие родительских особей по одному или нескольким признакам; 3) количественный учет фенотипических признаков потомков (5).
Гибридологический метод не предполагает использование генетических карт (3), при подборе родительских пар норма реакции не учитывается. Массовый отбор (4) – это метод селекции, при котором проводят отбор целой группы особей с нужными признаками с целью выведения сортов растений или пород животных.
определение частоты встречаемости различных генов в популяциях организмов.
Изучение распространения признака
Этот метод помогает обнаружить ряд заболеваний обмена веществ при помощи исследования биологических жидкостей (крови, мочи, амниотической жидкости). Причиной этих болезней является изменение активности определенных ферментов.
7.Молекулярный метод
Технологии прочтения нуклеотидных последовательностей ДНК — секвенирования ДНК. В настоящее время они позволяют за относительно короткое время прочитывать целые геномы сложных организмов. Работа с полученными последовательностями ДНК («генетическими текстами») легла в основу новой науки — биоинформатики.
Полимеразная цепная реакция основан на многократном избирательном копировании определенного участка ДНК при помощи специальных ферментов. Например, диагностика коронавируса
Найдите три ошибки в приведённом тексте «Методы изучения генетики человека». Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки, исправьте их.
(1)Для изучения генетики человека используют специфические методы. (2)Генеалогический метод основан на составлении родословной и изучении характера наследования признака. (3)Этот метод эффективен при исследовании хромосомных мутаций. (4)Близнецовый метод позволяет прогнозировать рождение однояйцевых близнецов. (5)Цитогенетический метод основан на микроскопическом исследовании структуры хромосом и их количества. (6)Данный метод используется в медицине для установления геномных и хромосомных мутаций. (7)Характер наследования гемофилии в королевских фамилиях Европы был установлен биохимическим методом исследования.
Ошибки допущены в предложениях:
1. Предложение 3 — эффективен при исследовании генных мутаций, (хромосомные мутации можно исследовать цитогенетическим методом);
2. Предложение 4 — близнецовый метод не прогнозирует рождение близнецов, а позволяет изучить взаимодействие генотипа и факторов среды обитания (влияние факторов среды на развитие фенотипа);
3. Предложение 7 — характер наследования гемофилии был установлен генеалогическим методом (биохимический метод изучает заболевания, в основе которых лежит нарушение обмена веществ).
· скрещивание (гибридизация) нужно для выведения новых сортов, пород или штаммов
· инбридинг(родственное скрещивание) необходим чтобы получить чистые линии ( гомозиготы)
Методы селекции микроорганизмов
1. Икусственный мутагенез
С помощью мутагенов повышают в сотни раз мутационный процесс у микроорганизмов в целях получения нужных мутаций
Выберите два верных ответа из пяти. Искусственный мутагенез используют для
1) получения организмов с новыми свойствами
2) сохранения полезных свойств организма
3) получения новых пород млекопитающих животных
4) выведения чистых линий
5) получения новых штаммов бактерий
Искусственный мутагенез — метод селекции бактерий (для выведения новых штаммов) и селекции растений (для выведения новых сортов). В результате искусственного мутагенеза получают организмы с измененным генотипом и новыми свойствами.
(1) получения организмов с новыми свойствами — используют искусственный мутагенез;
(2) сохранения полезных свойств организма — не используют искусственный мутагенез, при мутагенезе свойства изменяются;
(3) получения новых пород млекопитающих животных — в селекции животных не используют искусственный мутагенез;
(4) выведения чистых линий — не используют искусственный мутагенез;
(5) получения новых штаммов бактерий — используют искусственный мутагенез.
2. Искусственный отбор
Отбор рас микроорганизмов, наиболее активно синтезирующих необходимые человеку вещества
Встраивания в геном микроорганизма новых генов, гибридизация разных штаммов.
Методы селекции растений
скрещивание сортов (чистых линий) с целью получения у гибридов эффекта гетерозиса;
-неродственная (аутбридинг) — скрещивание особей разных видов или родов с целью получения гибридов, сочетающих признаки двух разных растений
Капустно-редечный гибрид создан методом отдалённой гибридизации. Отдаленной гибридизацией называется такие скрещивания, когда подобранные пары принадлежат различным видам или родам, т. е. являются отдаленными не в географическом, а в родственном отношении.
массовый — отбор по фенотипу группы особей;
индивидуальный — отбор единичных особей
изменение наследственности с помощью мутагенов с целью получения полиплоидов и гибридов с новыми признаками
воздействие на семена пшеницы рентгеновскими лучами в условиях эксперимента
4.Культура клеток и тканей
КУЛЬТУРА ТКАНИ
Установите последовательность этапов размножения растений с помощью культуры ткани. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) деление выделенных клеток и получение клеточной массы
2) отделение клеток образовательной ткани растения и помещение их в питательную среду
3) пересадка молодого растения в грунт
4) дифференцировка тканей и органов
5) обработка клеточной массы фитогормонами для дифференцировки клеток
внедрение хромосом растений одного сорта (вида) в геном растения другого сорта (вида)
способ направленного развития («воспитания») молодых гибридных растений при их прививке на другой сорт, разработанный И. В. Мичуриным.
в выведении новых сортов растений предусматривает опыление сразу большого количества растений. Чаще всего этот метод применяется при выведении новых сортов ржи, кукурузы, подсолнечника, пшеницы.
Человек давно использует полиплоидию (кратное увеличение числа хромосом) для выведения высокопродуктивных сортов сельскохозяйственных растений.
Методы селекции животных
близкородственная (инбридинг) — скрещивание близкородственных особей с целью получения гибридов с гомозиготным состоянием генов;
неродственная (аутбридинг) — скрещивание домашних животных с дикими предками (внутривидовая неродственная гибридизация) и межвидовая неродственная гибридизация
2. Искусственный отбор
индивидуальный отбор по хозяйственно полезным признакам и экстерьеру
3. Испытание родителей по потомству
для оценки племенных качеств производителей
4. Искусственное осеменение
для интенсивного использования ценных производителей
получение нескольких близнецовых зародышей из одной зиготы
6.Клеточное клонирование (клеточная инженерия)
ядро соматической клетки пересаживают в лишённую ядра яйцеклетку с последующим выращиванием зародыша во взрослый организм.
7. Генная инженерия
перенос генов одного вида (породы) в генотип другого вида (породы), получение трансгенных животных
8.Оценка по экстерьеру
Экстерьером называют внешние формы животных.При оценке экстерьера учитывают как общее сложение животного, его гармоничность и соответствие с развитием отдельных частей, так и развитие отдельных частей.
Методы изучения эволюции — это доказательства эволюции живой природы
Палеонтологический
метод, позволяющий выяснить родство между древними организмами, останки которых находятся в разных геологических слоях земной коры.
· филогенетический ряд лошади
· окаменелости и отпечатки организмов
Морфологические методы (методы сравнительной анатомии, гистологии и др.):
а) изучение гомологичных (сходных по строению и происхождению) и аналогичных (сходных по функции) органов;
· колючки кактуса и колючки барбариса
· многососковость у человека
· аппендикс у человека
· сравнение фаун и флор, а также изучение особенностей развития современных континентов Земли
· изучение эволюции островных фаун и флор
· изучение реликтовых (виды с комплексом признаков, характерных для давно вымерших групп прошлых эпох) и эндемичных (нехарактерных для данной географической зоны) видов растений и животных
· флора и фауна континентов
· эндемики озера Байкал
выявление зародышевого сходства между организмами отдаленными в систематическом отношении (закон зародышевого сходства К.Бэра)
· сходство зародышевого развития хордовых на ранних этапах развития
· закладка жаберных дуг в онтогенезе человека
Биотехнология — методы и приёмы получения полезных для человека продуктов и явлений с помощью живых организмов (бактерий, дрожжей и др.).
совокупность методов, используемых для конструирования новых клеток:
· культивирование и клонирование клеток на специально подобранных средах гибридизацию клеток
· пересадку клеточных ядер
КЛЕТОЧНАЯ ИНЖЕНЕРИЯ
1. Выберите два верных ответа из пяти и запишите цифры, под которыми они указаны. В клеточной инженерии используют следующие методы:
1) клонирование
2) культура клеток и тканей
3) микробиологический синтез
4) пересадка природных генов в ДНК бактерий или грибов
5) центрифугирование
· введение плазмид в бактериальные клетки
· получение рекомбинантной ДНК и РНК
Установите последовательность этапов получения штамма бактерий, содержащих ген животного, с использованием метода генной инженерии. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.
1) встраивание фрагмента ДНК в плазмиду
2) подбор животного, содержащего необходимый аллель
3) размножение прокариотической клетки с гибридной плазмидой
4) введение гибридной плазмиды в клетку бактерии
5) выделение нужного фрагмента ДНК из клетки животного
Примеры использования генной инженерии:
Установите соответствие между приёмами и методами биотехнологии: для этого к каждому элементу первого столбца подберите соответствующий элемент из второго столбца.