Частные методы биологии для егэ

Методы биологии

Метод ис­сле­до­ва­ния — это спо­соб на­уч­но­го по­зна­ния дей­стви­тель­но­сти

Общенаучные методы

Метод	Описание	Пример
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)

Световой микроскоп	Электронный микроскоп
компактный	большой
дешевый	дорогой
цветное изображение	черно-белое изображение
наблюдение за живым объектом	наблюдение за мертвым объектом
легко приготовить препарат	сложно приготовить препарат, используют фиксированный препарат
можно увидеть: ткани, деление клетки, движение цитоплазмы, ядро, вакуоль, митохондрии, хлоропласты	можно увидеть: рибосомы, ЭПС, комплекс Гольджи, микротрубочки, лизосомы, ядерные поры
для создания увеличенного изображения используется световой поток	для создания увеличенного изображения используется  пучок электронов

Примеры формулировок, используемых в тестах ЕГЭ

Метод	Применение метода
биохимический	изучение активности фермента
биохимический	установление состава веществ крови
биохимический	анализ мочи на содержание сахара в ней
биохимический	установление состава веществ лимфы
биохимический (титрование)	определение количества сахара в крови
генеалогический	изучение характера наследования признаков человека
генеалогический	составление родословной человека и изучение характера наследования признака
генная инженерия	конструирование новой комбинации нуклеотидов в гене
искусственное осеменение	получение яйцеклеток и сперматозоидов высокопродуктивных животных, дальнейшее проведение осеменения в пробирке и имплантация эмбрионов в матки беспородных самок
исторический	описание эволюционного развития организмов
клеточная инженерия	конструирование клетки путем соматической гибридизации
клеточная инженерия	реконструкция яйцеклеток и клонирование животных
клеточная инженерия	развитие животного из реконструированной яйцеклетки
клонирование	из яйцеклетки удаляют ядро и в нее пересаживают ядро соматической клетки генетически ценного организма, затем стимулируют дробление реконструированной зиготы электрошоком и трансплантируют эмбрион в матку любой самки того же вида
культура клеток и тканей	изучение факторов размножения, роста клеток в искусственной среде
меченых атомов	введение радиоактивных изотопов элемента в молекулы веществ
меченых атомов	выяснение способа репликации ДНК
микроскопия (микроскопирование)	изучение строения растительной клетки на фиксированном препарате
микроскопия (микроскопирование)	изучение строения органоидов
микроскопия (микроскопирование)	определение структуры митохондрии
молекулярно-генетический	изучение молекулы ДНК
мониторинг	контроль наличия в средах предельно допустимых концентраций вредных для жизни организмов веществ
мониторинг	длительный контроль содержания углекислого газа в атмосфере
наблюдение	сроки впадения в спячку сурков
наблюдение	описание живой природы
наблюдение	регистрация смены месячной температуры
наблюдение	сбор информации о поведении животного
обобщение	формулировка правил, законов на основ сравнения результатов экспериментов
популяционно-статистический	изучение распространения признака в популяции
сравнение	выявление общих закономерностей живой природы
сравнение (обобщение)	сопоставление наблюдаемых свойств биологических объектов
статистический	распространение признака в популяции
флюорография	изменения структуры органов
хроматография (хроматографический)	изучение скорости движения растворенных веществ в адсорбенте
хроматография (хроматографический)	разделение основных пигментов из экстракта листьев
центрифугирование	разделение клеточных структур
центрифугирование	разделение клеточной массы по фракциям
центрифугирование	разделение органоидов клетки по массе и размерам
цитогенетический	исследование хромосомных и геномных мутаций
цитогенетический	синдром Дауна
цитогенетический	микроскопическое исследование количества и морфологии хромосом
цитогенетический, цитологический, кариотипирование, микроскопирование	определение числа хромосом в кариотипе
эксперимент	влияние длины дня на цветение растений
эксперимент	описание жизни организма в лабораторных условиях
эмбриологический	установление закономерностей развития зародышей позвоночных животных

Просмотров: 227148

ЭЛЕКТРОННАЯ МИКРОСКОПИЯ

ИССЛЕДОВАНИЕ С ПОМОЩЬЮ ПОТОКА ЭЛЕКТРОНОВ

ТРАНСМИССИОННАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ МИКРОСКОПИЯ

ПРИ РАССЕИВАНИИ ПУЧКА ЭЛЕКТРОНОВ ОБЪЕКТОМ СОЗДАЕТСЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ НА ФЛУОРЕСЦЕНТНОМ ЭКРАНЕ МИКРОСКОПА

РАСТРОВАЯ (СКАНИРУЮЩАЯ) ЭЛЕКТРОННАЯ МИКРОСКОПИЯ

ПОЗВОЛЯЕТ ИЗУЧИТЬ ТРЕХМЕРНОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ ПОВЕРХНОСТИ КЛЕТКИ

МЕТОД МЕЧЕНЫХ АТОМОВ

ВВОДЯТ ВЕЩЕСТВО, В КОТОРОМ ОДИН ИЗ АТОМОВ ОПРЕДЕЛЕННОГО ЭЛЕМЕНТА ЗАМЕЩЕН ЕГО РАДИОАКТИВНЫМ ИЗОТОПОМ (КИСЛОРОДА, УГЛЕРОДА, АЗОТА, ФОСФОРА). С ПОМОЩЬЮ ОСОБЫХ ПРИБОРОВ, СПОСОБНЫХ ФИКСИРОВАТЬ ЭТИ ИЗОТОПЫ, ОПРЕДЕЛЯЮТ ЛОКАЛИЗАЦИЮ И ХАРАКТЕР БИОХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ, МОЖНО ПРОСЛЕДИТЬ ЗА МИГРАЦИЕЙ ИЗОТОПОВ В КЛЕТКЕ.

МЕТОД ФИКСИРОВАНИЯ ЖИВЫХ ОБЪЕКТОВ

ИСПОЛЬЗУЮТ, ПРИМЕНЯЯ ОПРЕДЕЛЕННЫЕ ВЕЩЕСТВА (ФОРМАЛИН, СПИРТЫ И Т. П.), ИЛИ БЫСТРЫМ ЗАМОРАЖИВАНИЕМ, ИЛИ ВЫСУШИВАНИЕМ.

МЕТОД ЦЕНТРИФУГИРОВАНИЯ

РАЗДЕЛЕНИЕ НЕОДНОРОДНЫХ СИСТЕМ НА ФРАКЦИИ ПО ПЛОТНОСТИ ПРИ ПОМОЩИ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ СИЛ

ГИБРИДОЛОГИЧЕСКИЙ МЕТОД

СКРЕЩИВАНИЕ ОРГАНИЗМОВ С ОПРЕДЕЛЕННЫМИ ПРИЗНАКАМИ И АНАЛИЗ ПРОЯВЛЕНИЯ ЭТИХ ПРИЗНАКОВ У ПОТОМСТВА

БЛИЗНЕЦОВЫЙ МЕТОД

ИСПОЛЬЗУЕТСЯ ДЛЯ ВЫЯСНЕНИЯ РОЛИ ФАКТОРОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА ФОРМИРОВАНИЕ ПРИЗНАКОВ ОРГАНИЗМА

ОПИСАТЕЛЬНЫЙ

НАБЛЮДЕНИЕ И ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТОВ ИЛИ ЯВЛЕНИЙ, ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИХ СВОЙСТВ.

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ

МЕТОД СОПОСТАВЛЕНИЯ ДВУХ И БОЛЕЕ ОБЪЕКТОВ (ЯВЛЕНИЙ, ИДЕЙ, РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ И Т. П.), ВЫДЕЛЕНИЕ В НИХ ОБЩЕГО И РАЗЛИЧНОГО С ЦЕЛЬЮ КЛАССИФИКАЦИИ И ТИПОЛОГИИ

МОНИТОРИНГ

СИСТЕМА ПОСТОЯННОГО НАБЛЮДЕНИЯ ЗА ЯВЛЕНИЯМИ И ПРОЦЕССАМИ, ПРОХОДЯЩИМИ В ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ

ИЗМЕНЕНИЕ ИССЛЕДОВАТЕЛЕМ УСЛОВИЙ СУЩЕСТВОВАНИЯ ОБЪЕКТА ОПЫТА, ЕГО СТРОЕНИЯ И НАБЛЮДЕНИЕ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИЗМЕНЕНИЙ; ДАЕТ ВОЗМОЖНОСТЬ ИЗОЛИРОВАННО ИЗУЧАТЬ СВОЙСТВА И ЯВЛЕНИЯ ЖИВОГО, А ПРИ НЕОБХОДИМОСТИ МНОГОКРАТНО ВОСПРОИЗВЕСТИ ТРЕБУЕМЫЕ УСЛОВИЯ

ИСТОРИЧЕСКИЙ

ПОЗВОЛЯЕТ ОБНАРУЖИТЬ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ И РАЗВИТИЯ ЖИВЫХ СУЩЕСТВ, СТАНОВЛЕНИЯ ИХ СТРУКТУРЫ И ФУНКЦИЙ

МОДЕЛИРОВАНИЕ

МЕТОД, ПРИ КОТОРОМ СОЗДАЕТСЯ НЕКИЙ ОБРАЗ ОБЪЕКТА, МОДЕЛЬ С ПОМОЩЬЮ КОТОРОЙ УЧЕНЫЕ ПОЛУЧАЮТ НЕОБХОДИМЫЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОБЪЕКТЕ. ПОЗВОЛЯЕТ ИЗУЧАТЬ ОБЪЕКТЫ И ПРОЦЕССЫ, КОТОРЫЕ НЕВОЗМОЖНО НЕПОСРЕДСТВЕННО НАБЛЮДАТЬ ИЛИ ВОССОЗДАТЬ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО

СТАТИСТИЧЕСКИЙ

ПРИМЕНЯЕТСЯ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЧИСЛОВЫХ ДАННЫХ, ПОЛУЧЕННЫХ С ПОМОЩЬЮ ДРУГИХ МЕТОДОВ

СВЕТОВАЯ МИКРОСКОПИЯ

ИССЛЕДОВАНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОПТИЧЕСКОГО МИКРОСКОПА

ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКИЙ МЕТОД

ЗАКЛЮЧАЕТСЯ В ИЗУЧЕНИИ ХРОМОСОМ ПОД МИКРОСКОПОМ, ЧТО ДАЕТ ВОЗМОЖНОСТЬ ОБНАРУЖИТЬ ИХ МУТАЦИИ

ПОПУЛЯЦИОННО-СТАТИСТИЧЕСКИЙ МЕТОД

ПОЗВОЛЯЕТ ИЗУЧИТЬ РАСПРОСТРАНЕНИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ГЕНОВ ИЛИ ХРОМОСОМНЫХ АНОМАЛИЙ В ПОПУЛЯЦИИ, ЕЕ ГЕНЕТИЧЕСКУЮ СТРУКТУРУ.

БИОХИМИЧЕСКИЙ МЕТОД

ВЫЯВЛЯЮТ ВЕЩЕСТВА, НЕСВОЙСТВЕННЫЕ ДАННОМУ ОРГАНИЗМУ. ЭТО ДАЕТ ВОЗМОЖНОСТЬ ДИАГНОСТИРОВАТЬ НАСЛЕДСТВЕННОЕ ЗАБОЛЕВАНИЕ, СВЯЗАННОЕ С НАРУШЕНИЕМ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ

ЭЛЕКТРОФОРЕЗ

 ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКОЕ ЯВЛЕНИЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ЧАСТИЦ ДИСПЕРСНОЙ ФАЗЫ (КОЛЛОИДНЫХ ИЛИ БЕЛКОВЫХ РАСТВОРОВ) В ЖИДКОЙ ИЛИ ГАЗООБРАЗНОЙ СРЕДЕ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ (РАЗДЕЛЕНИЕ ФРАГМЕНТОВ ДНК ПО ДЛИНЕ В ГЕЛЕ)

МОЛЕКУЛЯРНОЕ КЛОНИРОВАНИЕ

ИСПОЛЬЗУЕТСЯ ДВЕ МОЛЕКУЛЫ ДНК — ВСТАВКА, СОДЕРЖАЩАЯ ИНТЕРЕСУЮЩИЙ ГЕН, И ВЕКТОР — ДНК, ВЫСТУПАЮЩАЯ В РОЛИ НОСИТЕЛЯ. ВСТАВКУ «ВШИВАЮТ» В ВЕКТОР ПРИ ПОМОЩИ ФЕРМЕНТОВ, ПОЛУЧАЯ НОВУЮ, РЕКОМБИНАНТНУЮ МОЛЕКУЛУ ДНК, ЗАТЕМ ЭТУ МОЛЕКУЛУ ВНЕДРЯЮТ В КЛЕТКИ-ХОЗЯЕВА, И ЭТИ КЛЕТКИ ОБРАЗУЮТ КОЛОНИИ НА ПИТАТЕЛЬНОЙ СРЕДЕ

МЕТОД ФЛУОРЕСЦЕНТНОГО БЕЛКА

МОЖНО ИЗУЧАТЬ, НАПРИМЕР, ЛОКАЛИЗАЦИЮ (РАСПОЛОЖЕНИЕ) ЛЮБЫХ ИНТЕРЕСУЮЩИХ БЕЛКОВ В КЛЕТКЕ, ИХ ПЕРЕМЕЩЕНИЕ; МОЖНО ПОМЕЧАТЬ КЛЕТКИ ОПРЕДЕЛЕННЫХ ТИПОВ В МНОГОКЛЕТОЧНОМ ОРГАНИЗМЕ

МЕТОД ПОЛИМЕРАЗНОЙ ЦЕПНОЙ РЕАКЦИИ (ПЦР)

В ОСНОВЕ ЛЕЖИТ СПОСОБНОСТЬ ДНК-ПОЛИМЕРАЗ ДОСТРАИВАТЬ ВТОРУЮ НИТЬ ДНК ПО КОМПЛЕМЕНТАРНОЙ НИТИ, КАК ЭТО ПРОИСХОДИТ В КЛЕТКАХ ПРИ РЕПЛИКАЦИИ ДНК; ЧИСЛО КОПИЙ ГЕНА УВЕЛИЧИТСЯ БОЛЕЕ ЧЕМ В МИЛЛИОН РАЗ

МЕТОД СЕКВЕНИРОВАНИЯ

ПОЗВОЛЯЕТ ОПРЕДЕЛИТЬ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ НУКЛЕОТИДОВ В ГЕНАХ, ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ОТДЕЛЬНЫХ ГЕНОВ, ПРОЧИТАТЬ ЦЕЛЫЕ ГЕНОМЫ

ГЕНЕАЛОГИЧЕСКИЙ

СОСТАВЛЕНИЕ РОДОСЛОВНЫХ С АНАЛИЗОМ НАСЛЕДОВАНИЯ ОПРЕДЕЛЕННЫХ ПРИЗНАКОВ

КОМПЬЮТЕРНАЯ ТОМОГРАФИЯ

МЕТОД ПОЛУЧЕНИЯ ПОСЛОЙНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ ОБЪЕКТА С ПОМОЩЬЮ РЕНТГЕНОВСКИХ ЛУЧЕЙ С ПОСЛЕДУЮЩЕЙ КОМПЬЮТЕРНОЙ ОБРАБОТКОЙ СНИМКОВ

МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНАЯ ТОМОГРАФИЯ (МРТ)

МЕТОД ПОЛУЧЕНИЯ ПОСЛОЙНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ ОБЪЕКТА БЕЗ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕНТГЕНОВСКИХ ЛУЧЕЙ

МЕТОД ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФИИ

МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ СЕРДЦА

ИСКУССТВЕННЫЙ ОТБОР

СОХРАНЕНИЕ ДЛЯ ДАЛЬНЕЙШЕГО РАЗМНОЖЕНИЯ ОСОБЕЙ С ИНТЕРЕСУЮЩИМИ ПРИЗНАКАМИ

МЕТОДИЧЕСКИЙ ОТБОР

ОТБОР ДЛЯ РАЗМНОЖЕНИЯ ОСОБЕЙ С ЧЁТКО ОПРЕДЕЛЁННЫМИ ПРИЗНАКАМИ, СОГЛАСНО ЦЕЛИ И С УЧЕТОМ ИХ ФЕНОТИПОВ И ГЕНОТИПОВ

ИНБРИДИНГ

СКРЕЩИВАНИЕ БЛИЗКОРОДСТВЕННЫХ ФОРМ: В КАЧЕСТВЕ ИСХОДНЫХ ФОРМ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ БРАТЬЯ И СЕСТРЫ ИЛИ РОДИТЕЛИ И ПОТОМСТВО

АУТБРИДИНГ

НЕРОДСТВЕННОЕ СКРЕЩИВАНИЕ МЕЖДУ ОСОБЯМИ ОДНОЙ ПОРОДЫ ИЛИ РАЗНЫХ ПОРОД ЖИВОТНЫХ В ПРЕДЕЛАХ ОДНОГО ВИДА

ИСКУССТВЕННЫЙ МУТАГЕНЕЗ

ОСНОВАН НА ПРИМЕНЕНИИ ФИЗИЧЕСКИХ И ХИМИЧЕСКИХ МУТАГЕНОВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ФОРМ РАСТЕНИЙ С ВЫРАЖЕННЫМИ МУТАЦИЯМИ

ВЫРАЩИВАНИЕ КЛЕТОЧНЫХ КУЛЬТУР

КУЛЬТИВИРОВАНИЕ ОТДЕЛЬНЫХ КЛЕТОК В ПИТАТЕЛЬНЫХ СРЕДАХ И ПОЛУЧЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКИ ОДНОРОДНЫХ ПОПУЛЯЦИЙ КЛЕТОК, РАСТУЩИХ В ПОСТОЯННЫХ УСЛОВИЯХ СРЕДЫ. МЕТОД ИСПОЛЬЗУЕТСЯ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МУТАГЕННОГО ДЕЙСТВИЯ ФАКТОРОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ, ДИАГНОСТИКИ ЗАБОЛЕВАНИЙ, КАРТИРОВАНИЯ ХРОМОСОМ, ВЫРАЩИВАНИЯ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК, ПОЛУЧЕНИЯ КАЛЛЮСНЫХ КУЛЬТУР

ГИБРИДИЗАЦИЯ СОМАТИЧЕСКИХ КЛЕТОК

УДАЛЯЮТСЯ КЛЕТОЧНЫЕ ОБОЛОЧКИ И СЛИВАЮТСЯ ПРОТОПЛАСТЫ КЛЕТОК ОРГАНИЗМОВ, ОТНОСЯЩИХСЯ К РАЗНЫМ ВИДАМ

КЛОНИРОВАНИЕ

МЕТОД ПЕРЕСАДКИ ЯДЕР СОМАТИЧЕСКИХ КЛЕТОК В ЯЙЦЕКЛЕТКИ

СОЗДАНИЕ ХИМЕРНЫХ ЖИВОТНЫХ

СЛИЯНИЕ ЭМБРИОНОВ НА РАННИХ СТАДИЯХ И ПОЛУЧЕНИЕ ОРГАНИЗМОВ С НЕОБЫЧНЫМ НАБОРОМ ГЕНОВ

ТРАНСГЕНЕЗ

ПЕРЕНОС ГЕНЕТИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА С ПОМОЩЬЮ БАКТЕРИОФАГА

ПОЛИПЛОИДИЯ

ИЗМЕНЕНИЕ СОРТОВЫХ ПРИЗНАКОВ УМНОЖЕНИЕМ ХРОМОСОМНЫХ НАБОРОВ

РЕДАКТИРОВАНИЕ ГЕНОМА

ИЗМЕНЕНИЕ ДНК С ПОМОЩЬЮ ОСОБЫХ ФЕРМЕНТОВ ПРЯМО В КЛЕТКАХ

НАБЛЮДЕНИЕ

МЕТОД, С ПОМОЩЬЮ КОТОРОГО ИССЛЕДОВАТЕЛЬ СОБИРАЕТ ИНФОРМАЦИЮ ОБ ОБЪЕКТЕ

АБСТРАГИРОВАНИЕ

МЕТОД НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ В ФОРМЕ ОПЕРАЦИИ МЫСЛЕННОГО ОТВЛЕЧЕНИЯ ОТ РЯДА СВОЙСТВ, СВЯЗЕЙ И ОТНОШЕНИЙ ИССЛЕДУЕМОГО ОБЪЕКТА, КОТОРЫЕ НЕСУЩЕСТВЕННЫ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ПОСТАВЛЕННЫХ ЗАДАЧ.

МЕТОД КОЛЬЦЕВАНИЯ

МЕТОД МЕЧЕНИЯ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЙ В ОРНИТОЛОГИИ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ БИОЛОГИИ ДИКИХ ПТИЦ; ПОЗВОЛЯЕТ СУДИТЬ О ПУТЯХ И СРОКАХ МИГРАЦИИ ПТИЦ, ОБ ИХ РАССЕЛЕНИИ, ИЗМЕНЕНИИ ЧИСЛЕННОСТИ, ПРИЧИНАХ ГИБЕЛИ, О ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ЖИЗНИ. ЭТО ВАЖНО ДЛЯ СОГЛАСОВАНИЯ ПРАВИЛ ОХРАНЫ ПЕРЕЛЁТНЫХ ПТИЦ В РАЗНЫХ СТРАНАХ, В ИНТЕРЕСАХ ОХОТНИЧЬЕГО ХОЗЯЙСТВА, ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ПУТЕЙ ПЕРЕНОСА ПТИЦАМИ ПАРАЗИТОВ И ВОЗБУДИТЕЛЕЙ БОЛЕЗНЕЙ

МЕТОД ХРОМАТОГРАФИИ

МЕТОД ОСНОВАН НА РАЗНОЙ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ВЕЩЕСТВ СМЕСИ ЧЕРЕЗ АДСОРБЕНТ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ИХ МОЛЕКУЛЯРНОЙ МАССЫ.

РАДИОИЗОТОПНЫЙ

ИСПОЛЬЗУЕТСЯ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ЛОКАЛИЗАЦИИ ОТДЕЛЬНЫХ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ В КЛЕТКЕ, ОСНОВАН НА ИЗБИРАТЕЛЬНОМ ДЕЙСТВИИ РЕАКТИВОВ И КРАСИТЕЛЕЙ НА ОПРЕДЕЛЕННЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА, СОДЕРЖАЩИЕСЯ В ТОЙ ИЛИ ИНОЙ КЛЕТОЧНОЙ СТРУКТУРЕ

ГИБРИДИЗАЦИЯ

ПРОЦЕСС ОБРАЗОВАНИЯ ИЛИ ПОЛУЧЕНИЯ ГИБРИДОВ, В ОСНОВЕ КОТОРОГО ЛЕЖИТ ОБЪЕДИНЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА РАЗНЫХ КЛЕТОК В ОДНОЙ КЛЕТКЕ

СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД АНАЛИЗА

МОЛЕКУЛЫ, ИМЕЮЩИЕ ОДИНАКОВУЮ СВЯЗЬ И ОБРАЗУЮЩИЕ ОДНУ ГРУППУ, В ИФ ОБЛАСТИ ВЫДАЮТ ПОЛОСЫ ПОГЛОЩЕНИЯ СООТВЕТСТВУЮЩЕЙ ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКОЙ ЧАСТОТЫ. ДАННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКИЕ ЧАСТОТЫ ПОМОГАЮТ ОПРЕДЕЛИТЬ ПО ПОЛУЧАЕМОМУ СПЕКТРУ ИМЕЮЩИЕСЯ В ИССЛЕДУЕМОЙ ВЗВЕСИ НАЛИЧИЕ ИСКОМЫХ ГРУПП АТОМОВ ИЛИ МОЛЕКУЛ.

 МЕТОД КРИСТАЛЛОГРАФИИ

ПОЗВОЛЯЕТ ВЫРАЩИВАТЬ  КРИСТАЛЛЫ  БОЛЬШИХ  И СЛОЖНЫХ  БИОЛОГИЧЕСКИХ  МАКРОМОЛЕКУЛ И УЗНАТЬ  АТОМНУЮ СТРУКТУРУ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ, БЕЛКОВ И РИБОСОМ.

МЕТОД РЕНТГЕНОСТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА.

В ОСНОВЕ  МЕТОДА ЛЕЖИТ ЯВЛЕНИЕ ДИФРАКЦИИ РЕНТГЕНОВСКИХ ЛУЧЕЙ НА ТРЁХМЕРНОЙ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЁТКЕ.

ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ (ТИТРОВАНИЕ)

МЕТОД КОЛИЧЕСТВЕННОГО/МАССОВОГО АНАЛИЗА, ОСНОВАННЫЙ НА ИЗМЕРЕНИИ ОБЪЁМА РАСТВОРА РЕАКТИВА ТОЧНО ИЗВЕСТНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ, РАСХОДУЕМОГО ДЛЯ РЕАКЦИИ С ОПРЕДЕЛЯЕМЫМ ВЕЩЕСТВОМ.

ФАЗОВО-КОНТРАСТНАЯ МИКРОСКОПИЯ

МЕТОД ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ В ОПТИЧЕСКИХ МИКРОСКОПАХ, ПРИ КОТОРОМ СДВИГ ФАЗ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ВОЛНЫ ТРАНСФОРМИРУЕТСЯ В КОНТРАСТ ИНТЕНСИВНОСТИ. ИСПОЛЬЗУЕТСЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ ПРОЗРАЧНЫХ ОБЪЕКТОВ.

Частные методы биологии

Каждая частная биологическая наука (ботаника, зоология, анатомия и физиология, цитология, эмбриология, генетика, селекция, экология и другие) пользуется своими методами исследования.

Методы цитологии:

1. Микроскопия – изучения объектов с помощью различных микроскопов. С их помощью получают изображения с различным увеличением. Микроскопия широко используется в цитологии.

По устройству микроскопы делят на:

• В световой микроскоп ведется наблюдение за живыми и неживыми объектами. Можно увидеть: клетки, вакуоли растений, ядро, хлоропласты, клеточную стенку. Изображения – цветные и чб. Недорогостоящий и нетрудоемкий метод.

Световая микроскопия

• В электронный микроскоп ведется наблюдение за неживыми объектами с большим увеличением. Через объект проходит поток электронов и создается изображение на фотопластинке. Можно увидеть: рибосомы, микротрубочки, мембраны ЭПС, вирусы. Изображения – чб. Дорогостоящий и трудоемкий метод.

Электронная микроскопия

2. Окрашивание (=цитохимический метод) – способ подготовки материала для морфологического, гистологического и цитологического исследования для повышения информативности световой микроскопии. Например, чтобы выявить изменения в шейке матки опухолевой природы, применяют йодный раствор. Опухолевые и нормальные клетки по-разному воспринимают краситель, что позволяет врачу определить наличие заболевания.

Световая микроскопия без окрашивания

Световая микроскопия с окрашиванием

3. Центрифугирование – разделение смесей на составные части под действием центробежной силы.

Применяется при разделении органоидов клетки, легких и тяжелых фракций (составляющих) органических веществ и т. д. Органоиды клетки разделяются по плотности и молекулярной массе (от тяжелого к легкому): ядро → митохондрии и хлоропласты → лизосомы → рибосомы

Центрифугирование применяется для отделения осадка от раствора, для отделения загрязненных жидкостей, производится также центрифугирование эмульсий (например, сепарирование молока). Для исследования высокомолекулярных веществ, биологических систем применяют ультрацентрифуги.

Центрифугирование используют в химической, атомной, пищевой, нефтяной промышленностях.

4. Хроматография – разделение смесей веществ или частиц, основанное на различиях в скоростях их перемещения в специальной среде.

Давайте рассмотрим рисунок, что мы здесь видим:

1) Колонну с вязким субстратом.

2) Некая смесь, которая состоит из двух компонентов (A+B).

Чтобы смесь разделить на компоненты мы заливаем ее в эту колонну, частицы двух компонентов двигаются вниз. Так как размеры частиц компонентов различаются, чем меньше размер и разветвленность молекул, тем дальше они продвигаются, так происходит разделение. Это мы видим на рисунке и можем сделать вывод, что частицы компонента А меньше частиц компонента В.

Таким методом смогли разделить компоненты сложного растительного пигмента – хлорофилла.

На рисунке: 1) Колонна с вязким субстратом, 2) Некая смесь, которая состоит из двух компонентов (A+B).

Хроматографию применяют для определения количественного и качественного состава исследуемой смеси (аналитическая хроматография). Метод хроматографии находит широкое применение в таких областях, как химия, нефтехимия, биотехнология, медицина, пищевая промышленность, охрана окружающей среды, производство лекарственных препаратов и во многих других.

5. Электрофорез – близкий к хроматографии метод: разделение веществ происходит в специальном геле, через который пропускают электрический ток, отрицательно заряженные компоненты вещества начинают двигаться в сторону положительно заряженного электрода с разной скоростью и происходит их разделение. Используется для разделения смесей белков, ДНК и др., имеющих разные заряды.

6. Рентгеноструктурный анализ – метод, основанный на дифракции рентгеновских лучей. Можно изучить строение молекул белков, нуклеиновых кислот, других веществ, входящих в состав цитоплазмы.

На рисунке рентгеноструктурный анализ структуры ДНК

7. Метод меченых атомов (=радиоизотопный метод) применяется при изучении биохимических процессов, происходящих в живых клетках. Чтобы проследить за превращениями какого-либо вещества, в него вводят радиоактивную метку (радиоактивный изотоп), т. е. заменяют в его молекуле один из атомов соответствующим радиоактивным изотопом.

Например, для позвоночных йод является важным метаболитом, так как он составляет часть гормонов щитовидной железы. Его концентрация в щитовидной железе в 10 000 раз больше, чем в любом другом органе. Человеку ежедневно необходимо лишь очень малое количество йода (приблизительно 100 мкг). Если, однако, он содержится в пище в меньшем количестве, то у человека возникают различные заболевания щитовидной железы.

Радиоактивный Jl3l используют для того, чтобы проследить прохождение йода, начиная с момента его заглатывания, попадания в щитовидную железу, распределения в гормонах, по всему организму и до окончательного выделения. Особенно важным примером является изучение поглощения щитовидной железой йода, введенного внутривенно.

На рисунке метод меченых атомов

Методы генетики:

1. Гибридологический – один из методов генетики, способ изучения наследственных свойств организма путём скрещивания его с родственной формой и последующим анализом признаков потомства.

В основе гибридологического анализа лежит способность к рекомбинации, то есть перераспределению генов при образовании гамет, что приводит к возникновению новых сочетаний генов.

На рисунке скрещивание растений ночной красавицы

2. Генеалогический метод – применяется при составлении родословных людей, выявлении характера наследования некоторых признаков. Генеалогический метод применяется в генетике.

На рисунке родословная семьи королевы Виктории. Наследование гемофилии

3. Цитогенетический метод (=кариотипирование) – применяется в генетике. С помощью микроскопа изучаются качественные и количественные характеристики хромосомного набора организма. Хромосомы можно предварительно окрасить, чтобы их было проще разделить на гомологичные пары.

Пример: По кариотипу на рисунке ниже мы можем увидеть количество хромосом, определить пол данного организма (мужской, так как есть Y- хромосома) и заметить мутации (геномные)

4. Близнецовый метод – метод сопоставления особенностей членов однояйцевой близнецовой пары, позволяющий определить степень влияния наследственных факторов и среды на формирование тех или иных свойств человека.

5. Биохимический – исследование химических процессов, происходящих в организме. С помощью биохимического метода можно определить концентрацию различных веществ в полученном материале.

Например, врач может определить количество глюкозы в крови у пациента, у которого он подозревает сахарный диабет.

6. Популяционно-статистический метод дает возможность рассчитать в популяции частоту встречаемости нормальных и патологических генов, определить соотношение гетерозигот – носителей аномальных генов. С помощью данного метода определяется генетическая структура популяции.

7. Молекулярно-генетические методы – группа методов по выявлению изменений в структуре участка ДНК (гена, аллелей), определение нуклеотидных последовательностей.

• Секвенирование биополимеров (белков и нуклеиновых кислот) – определение их аминокислотной или нуклеотидной последовательности. Применяется в молекулярной генетике (также см. протеомику и геномику). В результате секвенирование можно получить последовательность мономеров молекулы белка или нуклеиновой кислоты в текстовом виде. Секвенировать можно как отдельные участки, так и полные геномы организмов.

Методы биотехнологии :

Биотехнология – это производство необходимых продуктов и материалов для человека с помощью живых организмов.

1. Методы генной инженерии — методы, направленные на получение рекомбинантных РНК и ДНК, выделение генов из организма (клеток), осуществление манипуляций с генами, введение их в другие организмы и выращивание искусственных организмов после удаления выбранных генов из ДНК. Методом генной инженерии является создание рекомбинантных ДНК.

2. Метод рекомбинантных ДНК – метод заключается во встраивании фрагментов ДНК, среди которых находится интересующий нас участок, в так называемые векторные молекулы ДНК (или просто векторы) – плазмидные (маленькие кольцевые ДНК бактерии) или вирусные ДНК, которые могут быть перенесены в клетки про- или эукариот и там реплицироваться. На следующем этапе проводится отбор тех клеток, которые несут в себе рекомбинантные ДНК (с помощью маркерных признаков, которыми обладает сам вектор), и затем индивидуальных клонов с интересующим нас сегментом ДНК (используя признаки или пробы, специфичные для данного гена или участка ДНК).

3. Хромосомная инженерия – это совокупность методов, позволяющая осуществлять манипуляции с хромосомами. Применяется в селекции растений. Это может быть введение в генотип дополнительных хромосом либо замещение одних хромосом на другие.

4. Методы клеточной инженерии – это методы конструирования (создания) клеток нового типа на основе их культивирования, гибридизации и реконструкции. Получение и изучение гибридных клеток позволяет решать многие теоретические вопросы биологии. Также данные методы используются в селекции растений для получения новых сортов. В медицине применяется клеточная инженерия для создания моноклональных антител (для борьбы с раковыми клетками).

Благодаря методам клеточной инженерии становится возможным клонирование (создание генетических копий животных).

5. Метод культуры тканей – метод, который также применяется в нескольких науках и относится к области биотехнологии. Метод заключается в выращивании вне организма культуры полученных от него клеток. Селекционеры могут применить этот метод для бесполого размножения растения, которое не дает семян (например, арбуз без косточек). В медицине пытаются воссоздавать из клеток целые органы для их дальнейшей трансплантации.

Методы других наук :

1. Исторический – установление взаимосвязей между фактами, процессами, явлениями, происходившими на протяжении исторически длительного времени (несколько миллиардов лет).

2. Биоиндикация – метод, позволяющий оценить численность и состояние видов-биоиндикаторов, по которым можно судить о степени загрязненности воздуха, воды, почвы.

3. Родственное скрещивание (инбридинг). Применяется с целью сохранения/ закрепления необходимых признаков у сорта/породы. Для закрепления полезных наследственных свойств необходимо повысить гомозиготность нового сорта.

4. Неродственное скрещивание (аутбридинг) – неродственное скрещивание между особями одной породы или разных пород животных в пределах одного вида.

5. Отдаленная гибридизация – получение межвидовых и межродовых гибридов.

6. Палеонтологический – метод, позволяющий выяснить родство между древними организмами, останки которых находятся в земной коре, в разных геологических слоях.

7. Эмбриологический – изучение зародышей.

На рисунке развитие зародышей разных классов

8. Метод радиоуглеродного датирования. Метод основан на том, что организмы с пищей могут поглощать радиоактивные изотопы углерода. После гибели животного или растения радиоактивный изотоп постепенно распадается. По его остаточной удельной активности можно оценить время гибели организмов. Данный метод применятся для определения возраста ископаемых останков.

Обрати внимание! Многие методы хоть и являются частными, но применяются не одной, а сразу группой наук. Например, биохимический метод применяют и в медицине, и в ботанике, и в зоологии, и в фармацевтике, и т. д.