Методы биологии
Метод исследования — это способ научного познания действительности
Общенаучные методы
Метод |
Описание |
Пример |
Наблюдение |
Визуально или с помощью приборов следят за |
Изучают |
Описание |
Устная или письменная характеристика |
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 |
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 |
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 |
Благодаря мониторингу |
Анализ |
Изучение объекта (процесса) по отдельным |
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 |
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: 227151
Содержание этой темы проверяется одним заданием базового уровня в части 1. Кроме того, знание методов познания может понадобиться при решении заданий повышенной сложности и практико-ориентированного 34 задания во второй части.
Биология — наука, изучающая свойства живых систем. Объектом изучения биологии является жизнь во всех ее проявлениях и формах, а также на разных уровнях.
Каждая наука, в том числе и биология, пользуется определенными методами исследования. Есть универсальные методы, которыми пользуются все науки. Например, наблюдение, моделирование, эксперимент. Другие научные методы могут быть использованы только определенной наукой. Такие методы называются частными.
Метод — это путь исследования, который проходит ученый, решая какую-либо научную задачу, проблему.
1. Универсальные:
Моделирование — метод, при котором создается некий образ объекта, модель, с помощью которой ученые получают необходимые сведения об объекте. Например, Джеймс Уотсон и Френсис Крик создали из пластмассовых элементов модель — двойную спираль ДНК.
Наблюдение — метод, с помощью которого исследователь собирает информацию об объекте. Можно визуально наблюдать за поведением животных, с помощью приборов за изменениями в живых объектах, за сезонными изменениями в природе. Выводы, сделанные наблюдателем, проверяются либо повторными наблюдениями, либо экспериментально.
Эксперимент (опыт) — метод, с помощью которого проверяют результаты наблюдений, выдвинутые предположения — гипотезы (получение новых знаний с помощью поставленного опыта). Примером эксперимента является проверка нового лекарства.
Проблема — вопрос, задача, требующие решения. Решение проблемы ведет к получению нового знания. Научная проблема всегда скрывает какое-то противоречие между известным и неизвестным. Решение проблемы требует от ученого сбора фактов, их анализа, систематизации.
Гипотеза — предположение, предварительное решение поставленной проблемы. Выдвигая гипотезы, исследователь ищет взаимосвязи между фактами, явлениями, процессами. Именно поэтому гипотеза чаще всего имеет форму предположения: «если … тогда». Гипотеза проверяется экспериментально.
Теория — это обобщение основных идей в какой-либо научной области знания. Со временем теории дополняются новыми данными, развиваются. Некоторые теории могут опровергаться новыми фактами. Верные научные теории подтверждаются практикой.
2. Частные научные методы:
Каждая частная биологическая наука (ботаника, зоология, анатомия и физиология, цитология, эмбриология, генетика, селекция, экология и другие) пользуется своими методами исследования. Например, генетика использует генеалогический и цитогенетический методы. В цитологии применяют микроскопический метод, метод окрашивания, центрифугирование. Ученые, изучающие эволюцию, используют палеонтологический метод, который, в свою очередь, может включать еще более тонкие методы, например, метод радиоизотопного датирования.
Генеалогический метод — применяется при составлении родословных людей, выявлении характера наследования некоторых признаков. Генеалогический метод применяется в генетике.
Рисунок 1. Родословная семьи королевы Виктории. Наследование гемофилии
Цитогенетический метод — 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.
Рисунок 2. Кариотип мужчины
Микроскопия — изучения объектов с помощью различных микроскопов. По устройству микроскопы делят на световые, электронные и другие. С их помощью получают изображения с различным увеличением. Микроскопия широко используется в цитологии. Цитология – наука о строении, функциях и развитии клеток.
Рисунок 3. Микроскопия
Окрашивание — способ подготовки материала для морфологического, гистологического и цитологического исследования. В цитологии применяется для повышения информативности световой микроскопии. Также используется для диагностики в медицине. 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.
Рисунок 4. Световая микроскопия
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.
Рисунок 5. Центрифугирование
Исторический — установление взаимосвязей между фактами, процессами, явлениями, происходившими на протяжении исторически длительного времени (несколько миллиардов лет).
Палеонтологический — метод, позволяющий выяснить родство между древними организмами, останки которых находятся в земной коре, в разных геологических слоях.
Рисунок 6. Археологические раскопки
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.
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.
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.
Рисунок 7. Метод культуры тканей
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.
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.
Биология как наука.
Биология – наука, изучающая свойства живых систем.
Наука – это сфера человеческой деятельности по получению, систематизации объективных знаний о действительности.
Объект – науки – биологии является жизнь во всех ее проявлениях и формах, а также на разных уровнях. Носитель жизни – живые тела. Все, что связано с их существованием, изучает биология.
Метод – это путь исследования, который проходит ученый, решая какую – либо научную задачу, проблему.
Основные методы науки:
1.Моделирование |
метод, при котором создается некий образ объекта, модель с помощью которой ученые получают необходимые сведения об объекте. |
Создание из пластмассовых элементов модели ДНК |
2.Наблюдение |
метод, с помощью которого исследователь собирает информацию об объекте |
Наблюдать можно визуально, например за поведением животных. Можно наблюдать с помощью приборов за изменениями происходящими в живых объектах, например при снятии кардиограммы в течении суток. Наблюдать можно за сезонными изменениями в природе, например за линькой животных. |
3.Эксперимент (опыт) |
метод, с помощью которого проверяют результаты наблюдений, выдвинутые предположения – гипотезы. Это всегда получение новых знаний с помощью поставленного опыта. |
Скрещивание животных или растений с целью получения нового сорта или породы, проверка нового лекарства. |
4.Проблема |
вопрос, задача, требующие решения. Решение проблемы ведер к получению нового знания. Научная проблема всегда скрывает какое-то противоречие между известным и неизвестным. Решение проблемы требует от ученого сбора фактов, их анализа, систематизации. |
Пример проблемы: «Как возникает приспособленность организмов к окружающей среде?» или «Каким образом можно подготовиться к серьезным экзаменам» |
5.Гипотеза |
предположение, предварительное решение поставленной проблемы. Выдвигая гипотезы, исследователь ищет взаимосвязи между фактами, явлениями, процессами. Именно поэтому гипотеза чаще всего имеет форму предположения: «если…тогда». |
«Если растения на свету выделяют кислород, то мы сможем его обнаружить с помощью тлеющей лучины, т.к. кислород должен поддерживать горение» |
6.Теория |
это обобщение основных идей в какой – либо научной области знания |
Теория эволюции обобщает все достоверные научные данные, полученные исследователями на протяжении многих десятилетий. Со временем теория дополняется новыми данными, развивается. Некоторые теории могут опровергаться новыми фактами. Верные научные теории подтверждаются практикой. |
Частные методы в биологии:
Генеалогический метод |
Применяется при составлении родословных людей, выявление характера наследования некоторых признаков |
Исторический метод |
Установление взаимосвязей между фактами, процессами, явлениями, происходящими на протяжении исторически длительного времени (несколько миллиардов лет). |
Палеонтологический метод |
Позволяет выяснить родство между древними организмами, останки которых находятся в земной коре, в разных геологических слоях. |
Центрифугирование |
Разделение смесей на составные части под действием центробежной силы. Применяется при разделении органоидов клетки, легких и тяжелых фракций органических веществ. |
Цитологический или цитогенетический метод |
Исследование строения клетки, ее структур с помощью различных микроскопов. |
Биохимический метод |
Исследование химических процессов, происходящих в организме. |
Близнецовый метод |
Используется для выяснения степени наследственной обусловленности исследуемых признаков. Метод дает ценные результаты при изучении морфологических и физиологических признаков. |
Гибридологический метод |
Скрещивание организмов и анализ потомства |
Науки
Палеонтология |
наука об ископаемых останках растений и животных |
Молекулярная биология |
комплекс биологических наук, изучающих механизмы хранения, передачи и реализации генетической информации, строение и функции нерегулярных биополимеров (белков и нуклеиновых кислот). |
Сравнительная физиология |
раздел физиологии животных, изучающий методом сравнения особенности физиологических функций у различных представителей животного мира. |
Экология |
наука о взаимодействиях живых организмов и их сообществ между собой и с окружающей средой. |
Эмбриология |
это наука, изучающая развитие зародыша. |
Селекция |
наука о создании новых и улучшении существующих пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов. |
Физиология |
наука о сущности живого и жизни в норме и при патологиях, то есть о закономерностях функционирования и регуляции биологических систем разного уровня организации, о пределах нормы жизненных процессов и болезненных отклонений от неё |
Ботаника |
Наука о растениях |
Цитология |
раздел биологии, изучающий живые клетки, их органоиды, их строение, функционирование, процессы клеточного размножения, старения и смерти. |
Генетика |
наука о закономерностях наследственности и изменчивости. |
Систематика |
раздел биологии, призванный создать единую стройную систему живого на основе выделения системы биологических таксонов и соответствующих названий, выстроенных по определенным правилам (номенклатура) |
Морфология |
изучает как внешнее строение (форму, структуру, цвет, образцы) организма, таксона или его составных частей, так и внутреннее строение живого организма |
Ботаника |
Наука о растениях |
Анатомия |
раздел биологии, изучающий морфологию человеческого организма, его систем и органов. |
Психология |
наука о поведении и психических процессах |
Гигиена |
наука, изучающая влияние факторов внешней среды на организм человека с целью оптимизации благоприятного и профилактики неблагоприятного воздействия. |
Орнитология |
раздел зоологии позвоночных, изучающий птиц, их эмбриологию, морфологию, физиологию, экологию, систематику и географическое распространение. |
Микология |
Наука о грибах |
Ихтиология |
Наука о рыбах |
Фенология |
Наука о развитии живой природы |
Зоология |
Наука о животных |
Микробиология |
Наука о бактериях |
Вирусология |
Наука о вирусах |
Антропология |
совокупность научных дисциплин, занимающихся изучением человека, его происхождения, развития, существования в природной (естественной) и культурной (искусственной) средах. |
Медицина |
область научной и практической деятельности по исследованию нормальных и патологических процессов в организме человека, различных заболеваний и патологических состояний, их лечению, сохранению и укреплению здоровья людей |
Гистология |
Наука о тканях |
Биофизика |
это наука о физических процессах, протекающих в биологических системах разного уровня организации и о влиянии на биологические объекты различных физических факт |
Биохимия |
наука о химическом составе живых клеток и организмов и о химических процессах, лежащих в основе их жизнедеятельности |
Бионика |
прикладная наука о применении в технических устройствах и системах принципов организации, свойств, функций и структур живой природы, то есть формы живого в природе и их промышленные аналоги. |
Сравнительная анатомия |
биологическая дисциплина, изучающая общие закономерности строения и развития органов и систем органов при помощи их сравнения у животных разных таксонов на разных этапах эмбриогенеза. |
Теория эволюции |
Наука о причинах, движущих силах, механизмах и общих закономерностях эволюции живой природы |
Синэкология |
раздел экологии, изучающий взаимоотношения организмов различных видов внутри сообщества организмов. |
Биогеография |
наука на стыке биологии и географии; изучает закономерности географического распространения и распределения животных, растений и микроорганизмов |
Аутоэкология |
раздел экологии, изучающий взаимоотношения организма с окружающей средой. |
Протистология |
наука, изучающая одноклеточные эукариотические организмы, относящиеся к типу простейших |
Бриология |
Наука о мхах |
Альгология |
наука о морфологии, физиологии, генетике, экологии и эволюции макро и микроскопических одно и многоклеточных водорослей |
Признаки и свойства живого
Единство элементного химического состава |
В состав живого входят те же элементы, что и в состав неживой природы, но в других количественных соотношениях; при этом примерно 98% приходится на углевод, водород, кислород, азот. |
Единство биохимического состава |
Все живые организмы состоят в основном из белков, липидов, углеводов и нуклеиновых кислот. |
Единство структурной организации |
Единицей строения, жизнедеятельности, размножения, индивидуального развития является клетка; вне клетки жизни нет. |
Дискретность и целостность |
Любая биологическая система состоит из отдельных взаимодействующих частей (молекулы, органоиды, клетки, ткани, организмы, виды и т.д.), которые вместе образуют структурно – функциональное единство. |
Обмен веществ и энергии (метаболизм) |
Обмен веществ состоит из двух взаимосвязанных процессов: ассимиляции (пластического обмена) – синтеза органических веществ в организме (за счет внешних источников энергии – света, пищи) и диссимиляции (энергетического обмена) – процесса распада сложных органических веществ с выделением энергии, которая затем расходуется организмом. |
Саморегуляция |
Любые живые организмы обитают в постоянно изменяющихся условиях окружающей среды. Благодаря способности к саморегуляции в процессе метаболизма сохраняются относительное постоянство химического состава и интенсивность течения физиологических процессов, т.е. поддерживается гомеостаз. |
Открытость |
Все живые системы являются открытыми, потому что в процессе их жизнедеятельности между ними и окружающей средой происходит постоянный обмен веществом и энергией. |
Размножение |
Это способность организмов воспроизводить себе подобных. В основе воспроизведения лежат реакции матричного синтеза, т.е. образование новых молекул и структур на основе информации, заложенной в последовательности нуклеотидов ДНК. Это свойство обеспечивает непрерывность жизни и преемственность поколений. |
Наследственность и изменчивость |
Наследственность – способность организмов передавать свои признаки, свойства и особенности развития из поколения в поколение. Основой наследственности является относительное постоянство строения молекул ДНК. Изменчивость – свойство, противоположное наследственности; способность живых организмов существовать в различных формах, т.е. приобретать новые признаки, отличные от качеств других особей того же вида. Изменчивость, обусловленная изменениями наследственных задатков – генов, создает разнообразный материал для естественного отбора, т.е. отбора особей, наиболее приспособленных к конкретным условиям существования в природе. Это приводит к появлению новых форм жизни, новых видов организмов. |
Рост и развитие |
Индивидуальное развитие, или онтогенез, — развитие живого организма от зарождения до момента смерти. В процессе онтогенеза постепенно и последовательно проявляются индивидуальные свойства организма. В основе этого лежит поэтапная реализация наследственных программ. Индивидуальное развитие обычно сопровождается ростом. Историческое развитие, или филогенез, — необратимое направленное развитие живой природы, сопровождающееся образованием новых видов и прогрессивным усложнением жизни. |
Раздражимость |
Способность организма избирательно реагировать на внешние и внутренние воздействия, т.е. воспринимать раздражение и отвечать определенным образом. Ответная реакция организма на раздражение, осуществляемая при участии нервной системы, называется рефлексом. Организмы, у которых отсутствует нервная система, отвечают на воздействие изменением характера движения и роста, например листья растений, поворачиваются к свету. |
Ритмичность |
Суточные и сезонные ритмы направлены на приспособление организмов к меняющимся условиям существования. Наиболее известным ритмическим процессом в природе является чередование периодов сна и бодрствования. |
Уровни организации живой природы
Уровень организации |
Биологическая система |
Элементы, образующие систему |
Значение уровня в органическом мире |
1.Молекулярно — генетический |
Ген (макромолекула) |
Макромолекулы нуклеиновых кислот, белков, АТФ |
Кодирование и передача наследственной информации, обмен веществ, превращение энергии |
2.Клеточный |
Клетка |
Структурные части клетки |
Существование клетки лежит в основе размножения, роста и развития живых организмов, биосинтеза белка. |
3.Тканевый |
Ткань |
Совокупность клеток и межклеточного вещества |
Разные виды тканей у животных и растений отличаются строением и выполняют различные функции. Изучение этого уровня позволяет проследить эволюцию и индивидуальное развитие тканей. |
4.Органный |
Орган |
Клетки, ткани |
Позволяет изучать строение, функции, механизм действия, происхождение, эволюцию и индивидуальное развитие органов растений и животных. |
5.Организменный |
Организм (особь) |
Клетки, ткани, органы и системы органов с их уникальными жизненными функциями |
Обеспечивает функционирование органов в жизнедеятельности организма, приспособительные изменения и поведение организмов в различных экологических условиях. |
6.Популяционно — видовой |
Популяция |
Совокупность особей одного вида |
Осуществляется процесс видообразования. |
7.Биогеоценотический (экосистемный) |
Биогеоценоз |
Исторически сложившаяся совокупность организмов разного ранга в сочетании с факторами окружающей среды |
Круговорот веществ и энергии |
8.Биосферный |
Биосфера |
Все биогеоценозы |
Здесь происходят все круговороты веществ и энергии, связанные с жизнедеятельностью всех живых организмов, обитающих на Земле. |
Ученые – биологи
Гиппократ |
Создал научную медицинскую школу. Считал, что у каждой болезни есть естественные причины, и их можно узнать, изучая строение и жизнедеятельность человеческого организма. |
Аристотель |
Один из основателей биологии как науки, впервые обобщил биологические знания, накопленные до него человечеством. |
Клавдий Гален |
Заложил основы анатомии человека. |
Авиценна |
В современной анатомической номенклатуре сохранил арабские термины. |
Леонардо да Винчи |
Описал многие растения, изучал строение человеческого тела, деятельность сердца и зрительную функцию. |
Андреас Визалия |
Работа «О строении человеческого тела» |
Уильям Гарвей |
Открыл кровообращение |
Карл Линней |
Предложил систему классификации живой природы, ввел бинарную номенклатуру для наименования видов. |
Карл Бэр |
Изучал внутриутробное развитие, установил, что зародыши всех животных на ранних этапах развития схожи, сформулировал закон зародышевого сходства, основатель эмбриологии. |
Жан Батист Ламарк |
Первым попытался создать стройную и целостную теорию эволюции живого мира. |
Жорж Кювье |
Создал науку палеонтологию. |
Теодор Шванн и Шлейден |
Создали клеточную теорию |
Ч Дарвин |
Эволюционное учение. |
Грегор Мендель |
Основоположник генетики |
Роберт Кох |
Основатель микробиологии |
Луи Пастер и Мечников |
Основатели иммунологии. |
И.М. Сеченов |
Заложил основы изучения высшей нервной деятельности |
И.П. Павлов |
Создал учение об условных рефлексах |
Гуго де Фриза |
Мутационная теория |
Томас Морган |
Хромосомная теория наследственности |
И.И. Шмальгаузен |
Учение о факторах эволюции |
В.И. Вернадский |
Учение о биосфере |
А. Флеминг |
Открыл антибиотики |
Д. Уотсон |
Установил структурц ДНК |
Д.И. Ивановский |
Открыл вирусы |
Н.И. Вавилов |
Учение о многообразии и происхождении культурных растений |
И.В. Мичурин |
Селекционер |
А.А. Ухтомский |
Учение о доминанте |
Э.Геккель и И.Мюллер |
Создали биогенетический закон |
С.С. Четвериков |
Исследовал мутационные процессы |
И.Янсен |
Создал первый микроскоп |
Роберт Гук |
Первым обнаружил клетку |
Антониа Левенгук |
Увидел в микроскоп микроскопических организмов |
Р.Броун |
Описал ядро растительной клетки |
Р.Вирхов |
Теория целлюлярной патологии. |
Д.И.Ивановский |
Открыл возбудителя табачной мозаики (вирус) |
М.Кальвин |
Химическая эволюция |
Г.Д.Карпеченко |
Селекционер |
А.О.Ковалевский |
Основоположник сравнительной эмбриологии и физиологии |
В.О.Ковалевский |
Основоположник эволюционной палеонтологии |
Н.И.Вавилов |
Учение о биологических основах селекции и учение о центрах происхождения культурных растений. |
Х.Кребс |
Изучал метаболизм |
С.Г.Навашин |
Открыл двойное оплодотворение у покрытосеменных |
А.И.Опарин |
Теория самозарождения жизни |
Д.Холдейн |
Создал учение о дыхании человека |
Ф.Реди |
Изучал паразитов человека и животных |
А.С.Северцов |
Основатель эволюционной морфологии животных |
В.Н.Сукачев |
Основоположник биогеоценологии |
А.Уоллес |
Сформулировал теорию естественного отбора, которая совпала с Дарвиным |
Ф.Крик |
Изучал животные организмы на молекулярном уровне |
К.А.Темирязев |
Раскрыл закономерности фотосинтеза |
Биология – как наука.
Часть А.
1.Биология как наука изучает 1) общие признаки строения растений и животных; 2) взаимосвязь живой и неживой природы; 3) процессы, происходящие в живых системах; 4) происхождение жизни на Земле.
2.И.П. Павлов в своих работах по пищеварению применял метод исследования: 1) исторический; 2) описательный; 3) экспериментальный; 4) биохимический.
3.Предположение Ч.Дарвина о том, что у каждого современного вида или группы видов были общие предки – это 1) теория; 2) гипотеза; 3) факт; 4) доказательство.
4.Эмбриология изучает 1) развитие организма от зиготы до рождения; 2) строение и функции яйцеклетки; 3) послеродовое развитие человека; 4) развитие организма от рождения до смерти.
5.Количество и форма хромосом в клетке устанавливается методом исследования 1) биохимическим; 2) цитологическим; 3) центрифугированием; 4) сравнительным.
6.Селекция как наука решает задачи 1) создание новых сортов растений и пород животных; 2) сохранение биосферы; 3) создание агроценозов; 4) создание новых удобрений.
7.Закономерности наследования признаков у человека устанавливаются методом 1) экспериментальным; 2) гибридологическим; 3) генеалогическим; 4) наблюдения.
8.Специальность ученого, изучающего тонкие структуры хромосом, называется: 1) селекционер; 2) цитогенетик; 3) морфолог; 4) эмбриолог.
9.Систематика – это наука, занимающаяся 1) изучением внешнего строения организмов; 2) изучением функций организма 3) выявлением связей между организмами; 4) классификацией организмов.
10.Способность организма отвечать на воздействия окружающей среды называют: 1) воспроизведением; 2) эволюцией; 3) раздражимостью; 4) нормой реакции.
11.Обмен веществ и превращение энергии – это признак, по которому: 1) устанавливают сходство тел живой и неживой природы; 2) живое можно отличить от неживого; 3) одноклеточные организмы отличаются от многоклеточных; 4) животные отличаются от человека.
12.Для живых объектов природы, в отличие от неживых тел, характерно: 1) уменьшение веса; 2) перемещение в пространстве; 3) дыхание; 4) растворение веществ в воде.
13.Возникновение мутаций связано с таким свойством организма, как: 1) наследственность; 2) изменчивость; 3) раздражимость; 4) самовоспроизведение.
14.Фотосинтез, биосинтез белка – это приметы: 1) пластического обмена веществ; 2) энергетического обмена веществ; 3) питания и дыхания; 4) гомеостаза.
15.На каком уровне организации живого происходят генные мутации: 1) организменном; 2) клеточном; 3) видовом; 4) молекулярном.
16.Строение и функции молекул белка изучают на уровне организации живого:1) организменном; 2) тканевом; 3) молекулярном; 4) популяционном.
17.На каком уровне организации живого осуществляется в природе круговорот веществ?
1) клеточном; 2) организменном; 3) популяционно – видовом; 4) биосферном.
18.Живое от неживого отличается способностью: 1) изменять свойства объекта под воздействием среды; 2) участвовать в круговороте веществ; 3) воспроизводить себе подобных; 4) изменять размеры объекта под воздействием среды.
19.Клеточное строение – важный признак живого, характерный для:1) бактериофагов; 2)вирусов; 3) кристаллов; 4) бактерий.
20.Поддержание относительного постоянства химического состава организма называется:
1) метаболизм; 2) ассимиляция; 3) гомеостаз; 4) адаптация.
21.Одергивание руки от горячего предмета – это пример: 1) раздражимости;2) способности к адаптации; 3) наследования признаков от родителей; 4) саморегуляции.
22.Какой из терминов является синонимом понятия «обмен веществ»:1) анаболизм; 2) катаболизм; 3) ассимиляция; 4) метаболизм.
23.Роль рибосом в процессе биосинтеза белка изучают на уровне организации живого:
1) организменном; 2) клеточном; 3) тканевом; 4) популяционном.
24.На каком уровне организации происходит реализация наследственной информации:
1) биосферном; 2) экосистемном; 3) популяционном; 4) организменном.
25.Уровень, на котором изучают процессы биогенной миграции атомов называется:
1) биогеоценотический; 2) биосферный; 3) популяционно – видовой; 4) молекулярно – генетический.
26. На популяционно – видовом уровне изучают: 1) мутации генов; 2) взаимосвязи организмов одного вида; 3) системы органов; 4) процессы обмена веществ в организме.
27.Какая из перечисленных биологических систем образует наиболее высокий уровень жизни?
1) клетка амебы; 2) вирус оспы; 3) стадо оленей; 4) природный заповедник.
28.Какой метод генетики используют для определения роли факторов среды в формировании фенотипа человека? 1) генеалогический; 2) биохимический; 3) палеонтологический;
4) близнецовый.
29.Генеалогический метод используют для 1) получение генных и геномных мутаций; 2) изучение влияния воспитания на онтогенез человека; 3) исследования наследственности и изменчивости человека; 4) изучения этапов эволюции органического мира.
30. Какая наука изучает отпечатки и окаменелости вымерших организмов? 1) физиология; 2) экология; 3) палеонтология; 4) селекция.
31.Изучением многообразия организмов, их классификацией занимается наука 1) генетика;
2) систематика; 3) физиология; 4) экология.
32.Развитие организма животного от момента образования зиготы до рождения изучает наука
1) генетика; 2) физиология; 3) морфология; 4) эмбриология.
33.Какая наука изучает строение и функции клеток организмов разных царств живой природы?
1) экология; 2) генетика; 3) селекция; 4) цитология.
34.Сущность гибридологического метода заключается в 1) скрещивании организмов и анализе потомства; 2) искусственном получении мутаций; 3) исследовании генеалогического древа; 4) изучении этапов онтогенеза.
35.Какой метод позволяет избирательно выделять и изучать органоиды клетки? 1) скрещивание;
2) центрифугирование; 3) моделирование; 4) биохимический.
36.Какая наука изучает жизнедеятельность организмов? 1) биогеография; 2) эмбриология; 3) сравнительная анатомия; 4) физиология.
37.Какая биологическая наука исследует ископаемые остатки растений и животных?
1) систематика; 2) ботаника; 3) зоология; 4) палеонтология.
38.С какой биологической наукой связана такая отрасль пищевой промышленности, как сыроделие?
1) микологией; 2) генетикой; 3) биотехнологией; 4) микробиологией.
39.Гипотеза – это 1) общепринятое объяснение явления; 2) то же самое, что и теория; 3) попытка объяснить специфическое явление; 4) устойчивые отношения между явлениями в природе.
40.Выберите правильную последовательность этапов научного исследования
1) гипотеза-наблюдение-теория-эксперимент; 2) наблюдение-эксперимент-гипотеза-теория; 3) наблюдение-гипотеза-эксперимент-теория; 4) гипотеза-эксперимент-наблюдение-закон.
41.Какой метод биологических исследований самый древний? 1) экспериментальный; 2) сравнительно-описательный; 3) мониторинг; 4) моделирование.
42.Какая часть микроскопа относится к оптической системе? 1) основание; 2) тубусодержатель; 3) предметный столик; 4) объектив.
43.Выберите правильную последовательность прохождения световых лучей в световом микроскопе
1) объектив-препарат-тубус-окуляр; 2) зеркало-объектив-тубус-окуляр; 3) окуляр-тубус-объектив-зеркало; 4) тубус-зеркало-препарат-объектив.
44.Пример какого уровня организации живой материи представляет собой участок соснового леса?
1) организменный; 2) популяционно-видовой; 3) биогеоценотический; 4) биосферный.
45.Что из перечисленного не является свойством биологических систем? 1) способность отвечать на стимулы окружающей среды; 2) способность получать энергию и использовать ее; 3) способность к воспроизведению; 4) сложная организация.
46.Какая наука изучает в основном надорганизменные уровни организации живой материи?
1) экология; 2) ботаника; 3) эволюционное учение; 4) биогеография.
47.На каких уровнях организации находится хламидомонада? 1) только клеточном; 2) клеточном и тканевом; 3) клеточном и организменном; 4) клеточном и популяционно-видовом.
48.Биологические системы являются 1) изолированными; 2) закрытыми; 3) замкнутыми; 4) открытыми.
49.Какой метод следует использовать для изучения сезонных изменений в природе? 1) измерение; 2) наблюдение; 3) эксперимент; 4) классификацию.
50.Созданием новых сортов полиплоидных растений пшеницы занимается наука 1) селекция; 2) физиология; 3) ботаника; 4) биохимия.
Часть В. (выбрать три правильных ответа)
В1.Укажите три функции, которые выполняет современная клеточная теория 1) экспериментально подтверждает научные данные о строении организмов; 2) прогнозирует появление новых фактов, явлений; 3) описывает клеточное строение разных организмов; 4) систематизирует, анализирует и объясняет новые факты о клеточном строении организмов; 5) выдвигает гипотезы о клеточном строении всех организмов; 6) создает новые методы исследования клетки.
В2.Выберите процессы происходящие на молекулярно – генетическом уровне: 1) репликация ДНК; 2) наследование болезни Дауна; 3) ферментативные реакции; 4) строение митохондрий; 5) структура клеточной мембраны; 6) кровообращение.
Часть В. (уставить соответствие)
В3.Соотнесите характер адаптации организмов с условиями, к которым они вырабатывались:
Адаптации Уровни жизни
А) яркая окраска самцов павианов 1)защита от хищников
Б) пятнистая окраска молодых оленей 2)поиск полового партнера
В) борьба двух лосей
Г) сходство палочников с сучками
Д) ядовитость пауков
Е) сильный запах у кошек
Часть С.
1.Какие приспособления растений обеспечивают им размножение и расселение?
2.Что общего и в чем заключаются различия между разными уровнями организации жизни?
3.Распределите уровни организации живой материи по принципу иерархичности. В основе какой системы лежит тот же самый принцип иерархичности? Какие отрасли биологии изучают жизнь на каждом из уровней.?
4.Каковы, по вашему мнению, степень ответственности ученых за социальные и моральные последствия их открытий?
Биология – наука, изучающая свойства живых систем.
Однако определить, что такое живая система, достаточно сложно. Поэтому установлено несколько критериев, по которым организм можно отнести к живым. Наиболее важные из этих критериев – обмен веществ (метаболизм), самовоспроизведение, саморегуляция.
Биология – это наука.
Понятие наука есть «сфера человеческой деятельности по получению, систематизации объективных знаний о действительности».
У каждой науки есть объект и предмет исследования. В биологии объектом исследования является жизнь.
Предмет изучения науки всегда несколько уже, ограниченнее, чем объект: к примеру, если ученого интересует питание организмов, тогда объектом изучения будет жизнь, а предметом изучения – питание.
Каждая наука, в том числе и биология, пользуется определенными методами исследования. Метод – совокупность приемов получения научного результата.
Некоторые из них универсальны для всех наук, например такие, как наблюдение, выдвижение и проверка гипотез, построение теорий.
Другие научные методы могут быть использованы только определенной наукой, в биологии это: генеалогический метод, метод гибридизации, метод культуры тканей и т.д.
Биология тесно связана с другими науками – химией, физикой, географией, экологией и т.д.
Собственно биология делится на множество частных наук, изучающих различные биологические объекты: ботаника, зоология, анатомия, физиология, морфология, генетика, систематика, селекция, микология, гельминтология и множество других наук.
Метод – это путь исследования, который проходит ученый, решая какую-либо научную задачу. Методы науки можно разделить на:
1. Универсальные:
Моделирование – метод, при котором создается некий образ объекта, модель, с помощью которой ученые получают необходимые сведения об объекте (например, Джеймс Уотсон и Френсис Крик создали из отдельных элементов модель – двойную спираль ДНК, отвечающую данным рентгенологических и биохимических исследований).
Наблюдение – метод, с помощью которого исследователь собирает информацию об объекте (можно визуально наблюдать за поведением животных, с помощью приборов за изменениями в природе). Выводы, сделанные наблюдателем, проверяются либо повторными наблюдениями, либо экспериментально.
Эксперимент (опыт) – метод, с помощью которого проверяют результаты наблюдений, выдвинутые предположения – гипотезы (получение новых знаний с помощью поставленного опыта): скрещивание организмов с целью получения нового сорта или породы, испытание нового лекарства.
Проблема – задача, требующая решения; всегда скрывает какое-то противоречие между известным и неизвестным. Решение проблемы требует от ученого сбора фактов, их анализа, систематизации; ведет к получению нового знания. Сформулировать проблему бывает достаточно сложно, однако всегда, когда есть затруднение, противоречие, появляется проблема.
Гипотеза – предположение, предварительное решение поставленной проблемы; проверяется экспериментально. Выдвигая гипотезы, исследователь ищет взаимосвязи между фактами, явлениями, процессами. Именно поэтому гипотеза чаще всего имеет форму предположения: «если … тогда».
Теория – это обобщение основных идей в какой-либо области знания. Со временем теории дополняются новыми данными, развиваются; могут опровергаться новыми фактами или подтверждаться практикой.
2. Частные научные методы:
Генеалогический – применяется при составлении родословных, выявлении характера наследования признаков.
Исторический – установление взаимосвязей между фактами, процессами, явлениями, происходившими на протяжении исторически длительного времени.
Палеонтологический – метод, позволяющий выяснить родство между древними организмами, останки которых находятся в разных геологических слоях земной коры.
Центрифугирование – разделение смесей на составные части под действием центробежной силы; применяется при разделении органоидов клетки, фракций (составляющих) органических веществ и т.д.
Цитологический или цитогенетический – исследование строения клетки, ее структур с помощью различных микроскопов.
Биохимический – исследование химических процессов, происходящих в организме.
Каждая частная биологическая наука (ботаника, зоология, анатомия и физиология, цитология, эмбриология, генетика, селекция, экология и другие) пользуется своими частными методами исследования.
- Взрослым: Skillbox, Geekbrains, Хекслет, Eduson, XYZ, Яндекс.
- 8-11 класс: Умскул, Лектариум, Годограф, Знанио.
- До 7 класса: Алгоритмика, Кодланд, Реботика.
- Английский: Инглекс, Puzzle, Novakid.
Методы биологии для ЕГЭ
Общенаучные методы
- Абстрагирование
- Анализ
- Измерение
- Классификация
- Моделирование
- Мониторинг
- Наблюдение
- Обобщение
- Описание
- Синтез
- Сравнение
- Статистический
- Эксперимент
Методы генетики
- Близнецовый — метод сравнительного изучения наследования признаков у близнецов, позволяет установить роль среды и наследственности в определении признака.
- Генеалогический — изучение наследование признака на основе анализа родословных, позволяет определять характер наследования признака, а также особенности наследования признаков, обусловленных генными мутациями.
- Гибридологический — генетический анализ потомства (гибридов), полученного от родителей, отличающихся по одному или нескольким признакам.
- Популяционно-статистический — определение частоты встречаемости различных генов в популяциях организмов.
- Цитогенетический — изучение количества и структуры хромосом с помощью микроскопа, позволяет выявить хромосомные (изменение структуры хромосом) и геномные (изменение количества хромосом) мутации.
Методы цитологии
- Биохимический метод – метод, используемый в цитологии для обнаружения и оценки количества веществ в клетках и тканях организмов, изучение структуры веществ.
- Метод культуры клеток и тканей – изучение жизнедеятельности клеток и тканей путем культивирования их на искусственных средах.
- Метод меченых атомов – введение в вещество радиоактивного изотопа химического элемента для изучения путей его превращения в клетке. Метод используется для изучения жизнедеятельности клетки.
- Микроскопия – изучение морфологии клетки.
- Хроматография – физико-химический метод, используемый в цитологии для разделения смеси веществ, основанном на разной скорости движения веществ через адсорбент, например, разделение смеси пигментов растений.
- Центрифугирование – метод разделения клеточных структур и макромолекул с помощью центрифуги, позволяющий дифференцировано осаждать клеточные структуры, отличающиеся друг от друга своей массой.
- Электрофорез — физико-химический метод, используемый в цитологии для разделения смеси веществ с помощью электрического тока, например, разделение смеси белков плазмы крови.
Методы селекции растений
- Генная инженерия (перенос генов растения одного вида (сорта) в генотип растения другого вида (сорта), получение трансгенных растений)
- Гибридизация (близкородственная (инцухт) — 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
- Искусственный отбор (массовый — отбор по фенотипу группы особей; индивидуальный — отбор единичных особей)
- Культура клеток и тканей (выращивание растений из отдельных клеток или тканей, в том числе получение гаплоидов, выращенных из гамет гибридов)
- Мутагенез (изменение наследственности с помощью мутагенов с целью получения полиплоидов и гибридов с новыми признаками)
- Хромосомная инженерия (внедрение хромосом растений одного сорта (вида) в геном растения другого сорта (вида)
Методы селекции животных
- Генная инженерия (перенос генов одного вида (породы) в генотип другого вида (породы), получение трансгенных животных)
- Гибридизация (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)
- Искусственное осеменение для интенсивного использования ценных производителей
- Искусственный отбор (индивидуальный отбор по хозяйственно полезным признакам и экстерьеру)
- Испытание родителей по потомству для оценки племенных качеств производителей
- Клеточное клонирование (клеточная инженерия)
- Полиэмбриония (получение нескольких близнецовых зародышей из одной зиготы)
- Взрослым: Skillbox, Geekbrains, Хекслет, Eduson, XYZ, Яндекс.
- 8-11 класс: Умскул, Лектариум, Годограф, Знанио.
- До 7 класса: Алгоритмика, Кодланд, Реботика.
- Английский: Инглекс, Puzzle, Novakid.