Биологические науки и что они изучают таблица
Разделы биологии
Биология — обширная наука. Возможно, не найдется другой науки с таким длинным перечнем разделов и подразделов. Ученые-биологи могут изучать химические процессы в клетке, потоки питательных веществ в целом океане или в джунглях, голосовые сигналы сусликов или потенциальных обитателей спутника Сатурна. Рассмотрим лишь несколько крупных разделов.
Микробиология
Большинство живых существ слишком малы для наблюдения невооруженным глазом, и микробиологи исследуют их под микроскопом. Одноклеточные организмы имеют внутри все необходимое для жизни и могут выживать в удивительной среде, например, внутри глубинных пород или в кипящих вулканических бассейнах. Считается, что именно в таких негостеприимных местах зародилась жизнь.
Этология
Этолог — это специалист по поведению животных. Этология предполагает наблюдение за животными в их природной среде на протяжении длительного времени, изучение их привычек и занятий. Здесь требуется также точный статистический анализ разновидностей поведения в контролируемых условиях. Это единственный способ доказать, что естественное поведение выполняет ту или иную функцию.
Таксономия
Этот раздел биологии изучает взаимосвязи всего живого на Земле. Это огромная работа, ведь около 80 % видов еще только предстоит описать и поименовать. Таксономия начиналась как изучение организмов, которые выглядели и жили похожим образом. Современные таксономисты также учитывают сходства в развитии от эмбрионов до взрослых особей и сравнивают гены для установления связи.
Экология
Изучение окружающей среды и организмов, которые в ней обитают, называется экологией. Экологи выясняют, какие отношения характерны для сообществ в дикой природе, зачастую чтобы защитить их от внешнего воздействия, в том числе человеческой деятельности. Экология предполагает получение образцов в естественной среде, что необходимо для создания карты распространенности видов на местности и плотности популяций.
Физиология
Слово «физиология» часто связывают с человеческим телом, но эта наука изучает также механизмы работы «тел» растений и животных, их естественные функции. Сюда входит исследование свойств живых тканей, таких как кости и мышцы, а также их поведения. Кроме того, физиологи изучают периодические изменения в организме, вызванные сменой времен года, температуры и другими внешними воздействиями.
Генетика
Изучение процессов наследования сконцентрировано вокруг понятия «ген»: это наука о том, как они формируются, передаются потомству, как превращаются в организмы с заданным набором признаков. Генетики разработали множество инструментов для «считывания» генов на нитях ДНК. Генные инженеры умеют изменять ДНК, чтобы создавать формы жизни, которые обошла вниманием эволюция.
Цитология
Клетка — это единица жизни. Все организмы состоят, по меньшей мере, из одной клетки, а все новые клетки появляются из старых. Цитология, или биология клетки, изучает процессы внутри клетки, функционирование клеток разного типа и механизмы образования различных тканей и органов. Специалисты в этой области работают на стыке генетики, физиологии и биохимии.
Эволюционная биология
Этот раздел биологии ищет причины огромного многообразия видов на Земле, как существующего ныне, так и имевшегося в прошлом — и даже строит предположения о возможных изменениях в будущем. Большинство биологов согласны с дарвиновской теорией эволюции путем естественного отбора, но и она не дает ответов на все вопросы об изменениях организмов на протяжении многих миллионов лет.
Биохимия
Биологией управляет химия. Внутри одной клетки происходит нескольких тысяч уникальных химических реакций. Все вместе эти реакции называются метаболизмом, а биохимики пытаются раскрыть его принципы. Они исследуют огромный спектр соединений — жиры, углеводы и белки. Они моделируют их структуры, чтобы понять, как те функционируют.
Биоразнообразие и биомасса
Многогранность природы сложно выразить количественно. Однако под биоразнообразием принято понимать совокупность разных видов, хотя их число значительно превосходит наши вычислительные способности. Предполагается, что на Земле их около 8 млн, но не исключено, что эта цифра занижена. Некоторые авторитетные ученые полагают, что только прокариотических видов может оказаться более 100 млн. Другой способ количественной оценки природы — это подсчет биомассы, то есть массы всех живых организмов. Биомасса многоклеточных приближается к отметке в 500 млрд тонн. Массу прокариотов оценивают в 4-300 млрд тонн.
Виды под угрозой исчезновения
В результате человеческой деятельности тысячи животных попали под угрозу исчезновения, некоторые даже стали вымирающими. Все внимание обычно концентрируют на крупных млекопитающих, и лучший способ защитить их — защитить среду обитания, которую населяют и менее знакомые нам виды.
Пропорции видов
На диаграмме показаны пропорции различных многоклеточных организмов. Бросается в глаза, что более половины составляют насекомые, а позвоночные — это всего один вид на сотню прочих.
Первичная продукция
Один из индикаторов биологической активности — объем первичной продукции. Это показатели; того, сколько углерода забирается из атмосферы, преобразуется в сахара и в конечном итоге в живой материал — с помощью фотосинтеза. На диаграммах показан объем первичной продукции в наземно-воздушной и водной средах обитания. Что интересно, объем биомассы не всегда прямо пропорционален активности среды.
Биологические науки и их методы
Анатомия изучает внутреннее строение организмов.
Морфология изучает внешнее строение организмов.
Физиология изучает работу организма.
Биохимия изучает химический состав живых организмов и химические реакции обмена веществ.
Генетика изучает закономерности наследственности и изменчивости.
Селекция занимается выведением новых сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов.
Микробиология изучает микроорганизмы (бактерии и грибы).
Биотехнология использует биологические системы и процессы в сельском хозяйстве и промышленности.
Цитология (клеточная биология) изучает строение и работу органоидов клетки.
Гистология изучает ткани.
Систематика (классификация, таксономия) изучает многообразие живых организмов и распределяет их по группам на основании эволюционного родства.
Эволюционная теория изучает закономерности возникновения приспособлений организмов к среде обитания.
Палеонтология изучает ископаемые остатки организмов.
Экология изучает взаимодействия живых организмов между собой и с окружающей их средой (в том числе загрязнённой).
Эмбриология изучает развитие организма животного от момента образования зиготы до рождения (начальные стадии онтогенеза).
Этология изучает поведение животных.
Еще можно почитать
Задания части 1
Выберите один, наиболее правильный вариант. Влияние условий среды обитания на формирование признаков организма изучает наука
1) систематика
2) генетика
3) селекция
4) анатомия
Выберите один, наиболее правильный вариант. Какой метод позволил получить гибрид табака и картофеля?
1) искусственный мутагенез
2) гетерозис у гибридов
3) гибридизация соматических клеток
4) массовый отбор потомства
АНАТОМИЯ
Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания особенностей анатомии древних людей неандертальцев. Запишите цифры, под которыми указаны выбранные утверждения.
(1) Неандертальцы жили 150тыс. лет назад, останки найдены в Германии в 1856 году. (2) Жили группами по 50-100 человек в пещерах, которые отвоевывали у медведей, львов, гиен. (3) Рост 155-160 см, объем мозга 1200 – 1400 см3, извилин мало. (4) Лицо широкое, скуластое. (5) Охотились коллективно, устраивая облавы на северных оленей, лошадей, слонов, медведей, зубров, шерстистых носорогов. (6) Ходили согнувшись, позвоночник без изгибов, мускулатура развита хорошо.
ГИБРИДОЛОГИЧЕСКИЙ
Выберите два верных ответа из пяти и запишите цифры, под которыми они указаны. Гибридологический метод исследования используют.
1) эмбриологи
2) селекционеры
3) генетики
4) экологи
5) биохимики
ЦИТОЛОГИЯ
1. Выберите два верных ответа из пяти и запишите цифры, под которыми они указаны. Какие методы исследования используют в цитологии?
1) центрифугирование
2) культура ткани
3) хроматография
4) генеалогический
5) гибридологический
2. Выберите два верных ответа из пяти. Какие методы используют для изучения строения и функций клетки?
1) генная инженерия
2) микроскопирование
3) цитогенетический анализ
4) гибридизация
5) центрифугирование
3. Выберите два верных ответа из пяти и запишите цифры, под которыми они указаны. Процессы деления клеток изучают с помощью методов
1) дифференциального центрифугирования
2) культуры клеток
3) микроскопии
4) микрохирургии
5) фото- и киносъемки
ОБЩЕНАУЧНЫЕ
1. Выберите два верных ответа из пяти и запишите цифры, под которыми они указаны. К эмпирическим методам изучения живой природы относят:
1) наблюдение
2) сравнение
3) абстрагирование
4) моделирование
5) эксперимент
2. Выберите два верных ответа из пяти и запишите цифры, под которыми они указаны. Изучение биологических объектов, процессов в различных специально созданных условиях осуществляют с помощью методов:
1) абстрагирования
2) клонирования
3) моделирования
4) обобщения
5) эксперимента
Выберите два верных ответа из пяти и запишите цифры, под которыми они указаны. К теоретическим методам биологических исследований относят
1) сравнение
2) экспериментальный метод
3) обобщение
4) измерение
5) наблюдение
ЭКСПЕРИМЕНТ
Какие примеры относят к биологическому эксперименту? Выберите два верных ответа из пяти и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) рассматривание под микроскопом клетки крови лягушки
2) слежение за миграцией косяка трески
3) изучение характера пульса после разных физических нагрузок
4) лабораторное исследование влияния гиподинамии на состояние здоровья
5) описание внешних признаков бобовых растений
Выберите два верных ответа из пяти и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны. В каких из указанных научных исследований применялся экспериментальный метод?
1) исследование растительного мира тундры
2) опровержение теории самозарождения Л. Пастером
3) создание клеточной теории
4) создание модели молекулы ДНК
5) исследование процессов фотосинтеза
Выберите два верных ответа из пяти и запишите цифры, под которыми они указаны. Примеры каких научных методов иллюстрирует сюжет картины голландского художника Я. Стена «Пульс»?
1) абстрагирование
2) моделирование
3) эксперимент
4) измерение
5) наблюдение
УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ ЖП
1. Выберите два верных ответа из пяти и запишите цифры, под которыми они указаны. Организменный уровень организации живого изучают
1) биохимия
2) гистология
3) морфология
4) физиология
5) цитология
2. Какие науки изучают живые системы на организменном уровне? Выберите два верных ответа из пяти и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) анатомия
2) биоценология
3) физиология
4) молекулярная биология
5) эволюционное учение
3. Выберите два верных ответа из пяти и запишите цифры, под которыми они указаны. Какие биологические науки работают с объектами, относящимися к организменному уровню организации жизни?
1) генетика
2) биохимия
3) биология
4) цитология
5) анатомия
4. Выберите два верных ответа из пяти и запишите цифры, под которыми они указаны. Какие биологические науки изучают надорганизменные уровни организации жизни?
1) молекулярная биология
2) экология
3) биоценология
4) цитология
5) гистология
5. Выберите два верных ответа из пяти и запишите цифры, под которыми они указаны. Какие биологические науки работают с объектами, oтносящимися к клеточному уровню организации жизни?
1) цитология
2) палеонтология
3) эмбриология
4) генетика
5) микробиология
6. Выберите два верных ответа из пяти и запишите цифры, под которыми они указаны. Какие биологические науки работают с объектами, относящимися к популяционно-видовому уровню организации жизни?
1) генетика
2) экология
3) эмбриология
4) эволюционное учение
5) анатомия
7. Выберите два верных ответа из пяти и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны. Объекты изучения каких из приведённых наук находятся на надорганизменном уровне организации живого.
1) молекулярная биология
2) экология
3) эмбриология
4) систематика
5) анатомия
============
Выберите два верных ответа из пяти и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны. Какие методы исследования позволили установить структуру молекулы ДНК?
1) микроскопия
2) наблюдение
3) рентгенологический
4) цитогенетический
5) моделирование
Выберите два верных ответа из пяти и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны. Для определения количества эритроцитов в крови человека используют методы
1) гибридизации
2) измерения
3) эксперимента
4) клонирования
5) микроскопирования
Выберите два верных ответа из пяти и запишите цифры, под которыми они указаны. Какие методы исследования помогают изучить процесс фотосинтеза в клетке?
1) экспериментальный метод
2) метод микроскопирования
3) метод меченных атомов
4) метод клеточных культур
5) метод центрифугирования
Выберите два верных ответа из пяти и запишите цифры, под которыми они указаны. Метод меченых атомов используют для определения
1) наличия исследуемого белка в клетке
2) наследования сцепленных с полом признаков
3) концентрации ядовитых веществ в воде
4) положения генов на хромосомах
5) возможности проявления признаков у потомков
Выберите два верных ответа из пяти и запишите цифры, под которыми они указаны. Методами, с помощью которых можно разделить смеси веществ, являются
1) хроматография
2) цитологический
3) центрифугирование
4) меченых атомов
5) замораживание
Установите соответствие между описанием и научным методом: 1) центрифугирования, 2) меченых атомов, 3) хроматография. Запишите цифры 1-3 в порядке, соответствующем буквам.
А) разделение смесей на основе разной скорости движения молекул в абсорбенте
Б) разделение пигментов в зависимости от их цвета и состава
В) осаждение клеточных структур в зависимости от их плотности и массы
Г) обнаружение вещества в месте его накопления
Д) выяснение времени продвижения вещества через клеточные мембраны к больному органу
назвите мне 25 наук биологии и что они изучают
9. Этология – наука о поведении животных
10. Социобиология
11. Космическая биология
1. Растениеводство
(о разведении растений)
2. Животноводство (о разведении животных)
3. Селекция (о выведении новых сортов)
4. Семеноводство
(о хранении семян)
5. Дендрология
(о деревьях и кустарниках)
6. Фармакогнозия
(о лекарственных растениях)
7. Генная и клеточная инженерия
8. Экономическая биология (ресурсоведение)
9. Агробиология
10. Биотехнология
11. Охрана природной среды
12. Бионика – это наука об использовании свойств, физиологических и структурных особенностей организмов в технике.
13. Биометрия
14. Радиобиология
ботаника изучает растения, водоросли
микология — наука о грибах
зоология — животных и протистов,
микробиология — микроорганизмы и вирусы.
биохимия изучает химические основы жизни,
биофизика изучает физические основы жизни,
молекулярная биология — сложные взаимодействия между биологическими молекулами,
клеточная биология и цитология — основные строительные блоки многоклеточных организмов, клетки,
гистология и анатомия — строение тканей и организма из отдельных органов и тканей,
физиология — физические и химические функции органов и тканей,
этология — поведение живых существ,
экология — взаимозависимость различных организмов и их среды,
генетика — закономерности наследственности и изменчивости,
биология развития — развитие организма в онтогенезе,
палеобиология и эволюционная биология — зарождение и историческое развитие живой природы.
Методические материалы для подготовки к ЕГЭ по биологии. Таблица «Методы познания живой природы(биологические науки и их методы)»
Онлайн-конференция
«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Метод исследования — это способ научного познания действительности.
Общие методы исследования
Что такое метод исследования? Приведите примеры биологических методов исследования и ситуации, в которых они применяются.
1) Метод исследования — это способ научного познания действительности.
2) Различают биологические методы исследования: описание, наблюдение, сравнение, эксперимент, микроскопия, центрифугирование, гибридологический, близнецовый метод, биохимический метод и др.
3) Методы исследования применяются только в определенных случаях и для достижения определенных целей. Например, гибридологический — для изучения наследственности применяется в животноводстве и растениеводстве, но не применяется для человека. Центрифугирование позволяет выделять органоиды клетки для их изучения.
Для каких целей применяется
Общие методы исследования (как биологические, так и других наук): эксперимент, наблюдение, описание, сравнение, моделирование.
Методы эмпирического (практического) исследования (наблюдение, эксперимент и др .) основаны на опыте, практике. Суть эмпирических методов состоит в фиксации и описании явлений, фактов, видимых связей между ними.
Наблюдение — это целенаправленный процесс восприятия предметов действительности, результаты которого фиксируются в описании. Для получения значимых результатов необходимо многократное наблюдение. Виды: непосредственное наблюдение, которое осуществляется без применения технических средств; опосредованное наблюдение — с использованием технических устройств.
· Сезонные изменения в живой природе
· Слежение за миграцией косяка трески
Это научно поставленный опыт, наблюдение исследуемого явления в контролируемых условиях, позволяющих выявить характеристики данного объекта или явления.
· изучение характера пульса после разных физических нагрузок
· лабораторное исследование влияния гиподинамии на состояние здоровья
Моделирование
Метод, при котором создается некий образ объекта, модель, с помощью которой ученые получают необходимые сведения об объекте
Джеймс Уотсон и Френсис Крик создали из отдельных элементов модель – двойную спираль ДНК, отвечающую данным рентгенологических и биохимических исследований
· Использовался при выяснении структуры ДНК.
Сравнительный метод – позволяет выявить сходство между организмами и их частями.
Полученные с помощью этого метода сведения легли в основу систематики Карла Линнея, позволили Теодору Шванну и Маттиасу Шлейдену сформулировать клеточную теорию, легли в основу закона зародышевого сходства, открытого Карлом Бэром.
Выясняет закономерности появления и развития организмов, становления их структуры и функций.
Теоретические методы (анализ и синтез, обобщение (классификация), абстрагирование, конкретизация, моделирование и др.) связаны с мысленным проникновением в сущность изучаемого явления или процесса, построением моделей их идеальных состояний.
Методы изучения клетки
1) Микроскопия – изучение морфологии клетки.
2) Хроматография – физико-химический метод, используемый в цитологии для разделения смеси веществ, основанном на разной скорости движения веществ через адсорбент, например, разделение смеси пигментов растений.
3) Метод меченых атомов – введение в вещество радиоактивного изотопа химического элемента для изучения путей его превращения в клетке. Метод используется для изучения жизнедеятельности клетки.
4) Центрифугирование – метод разделения клеточных структур и макромолекул с помощью центрифуги, позволяющий дифференцировано осаждать клеточные структуры, отличающиеся друг от друга своей массой.
5) Биохимический метод – метод, используемый в цитологии для обнаружения и оценки количества веществ в клетках и тканях организмов, изучение структуры веществ.
7) Метод культуры клеток и тканей – изучение жизнедеятельности клеток и тканей путем культивирования их на искусственных средах.
1.Микроскопия или цитологичекий
Метод любых исследований клеток и тканей с помощью микроскопа
Какие преимущества имеет световой микроскоп перед электронным?
1) световой микроскоп легче, компактнее (проще в обращении, значительно дешевле), и не требует сложной подготовки препаратов;
2) в световой микроскоп можно рассматривать живые клетки и видеть цветное изображение (можно видеть движение цитоплазмы с органоидами, стадии деления клетки)
В световой микроскоп можно рассмотреть:
· движение цитоплазмы в клетках
· строение тканей животных
· клетки кожицы лука
С помощью электронного микроскопа:
· организацию аппарата Гольджи
Метод основан на разной скорости движения веществ смеси через адсорбент в зависимости от их молекулярной массы.
Учёный выделил пигменты фотосинтеза из листа растения. Каким методом он мог бы разделить их? На чём основан этот метод?
1. метод хроматографии
2. метод основан на разделении пигментов из-за различий в скорости движения пигментов в растворителе (подвижной фазы по неподвижной фазе)
Известно, что в растительных клетках присутствуют два вида хлорофилла: хлорофилл a и хлорофилл b. Учёному, для изучения их структуры, необходимо разделить эти два пигмента. Какой метод он должен использовать для их разделения? На чём основан этот метод?
1.Целесообразно применить метод хроматографии. 2.Метод основан на разной скорости движения веществ смеси через адсорбент в зависимости от их молекулярной массы.
3.Метод меченых атомов
Метод меченых атомов применяется при изучении биохимических процессов, происходящих в живых клетках. Чтобы проследить за превращениями какого-либо вещества, в него вводят радиоактивную метку, т. е. заменяют в его молекуле один из атомов соответствующим радиоактивным изотопом (3Н,32Р,14С). Как известно, по химическим свойствам изотопы одного и того же элемента не отличаются друг от друга, но зато радиоактивный изотоп сигнализирует о своем местонахождении радиоактивным излучением. Это позволяет проследить за определенным химическим веществом, установить последовательность этапов его химических превращений, продолжительность их во времени, зависимость от условий и т. д.
· При изучении фотосинтеза ученые использовали метод меченных атомов и установили, что свободный кислород образуется из воды, а не углекислого газа. Как был поставлен эксперимент, позволивший обнаружить, что кислород образуется из воды?
1) Растение поливали водой, в молекулах которой находится радиоактивный изотоп кислорода.
2) Выделившийся при фотосинтезе кислород собрали и обнаружили в нем тяжелые изотопы кислорода.
· Каким экспериментальным методом можно установить скорость прохождения веществ через клеточную мембрану при исследовании функции щитовидной железы? На чём основан этот метод?
1.методом меченых атомов; необходимо ввести пациенту порцию радиоактивного йода;
2.по химическим свойствам изотопы одного и того же элемента не отличаются друг от друга, но радиоактивное излучение позволяет отследить этапы перемещения радиоактивного элемента (йода) и скорость его накопления в клетках железы.
· В эксперименте учёные длительное время выращивали бактерий на среде, содержащей изотоп азота 15 N, а затем перевели их на среду с обычным изотопом 14 N. Какой метод применяли эти учёные? Молекулы каких классов органических веществ можно таким образом различать?
1.метод меченных атомов;
2.белки, потому что аминокислоты содержат азот, и нуклеиновые кислоты, потому что нуклеотиды (азотистые основания) содержат азот)
· Для обнаружения местоположения определённого гена на хромосоме можно использовать метод гибридизации. При этом на препарат хромосом наносится раствор, содержащий фрагмент ДНК исследуемого гена, ковалентно связанный с молекулой, испускающей свечение в ультрафиолете (флуоресценция). Какой метод используется в данном случае? За счёт чего добавляемый фрагмент гена связывается с ДНК хромосомы на препарате?
1.Метод меченых атомов (молекул).
2.За счёт взаимодействия между комплементарными последовательностями (основаниями).
Разделение смесей на составные части под действием центробежной силы; применяется при разделении органоидов клетки, фракций (составляющих) органических веществ и т.д.
· избирательное выделение органоидов клетки для последующего изучения
· разделение органоидов клетки по плотности
1. Для изучения митохондриальных ДНК ученому необходимо выделить из животных клеток митохондрии методом центрифугирования. На чем основан этот метод? После обособления каких структур может быть получена митохондриальная фракция?
1) Метод основан на разделении объектов, имеющих разную плотность (массу) под воздействием центробежных сил.
2) Митохондриальная фракция может быть получена после осаждения ядер.
3) Плотность митохондрий меньше плотности ядер.
К биохимическим методам исследования относят:
Биохимический метод исследования позволяет определять активность ферментов, содержание продуктов метаболизма в различных биологических жидкостях, а также выявлять нарушения в обмене веществ, которые обусловлены наследственным фактором.
Объектами диагностики биохимического анализа являются: кровь; моча; пот и другие биологические жидкости; ткани; клетки.
1) Биохимический метод основан на анализе химического состава веществ, качественных реакций.
2) РНК-вирусы содержат азотистое основание урацил и углевод рибозу.
3) ДНК-вирусы содержат азотистое основание тимин и дезоксирибозу
Электрофорез — это электрокинетическое явление перемещения частиц дисперсной фазы (коллоидных или белковых растворов) в жидкой или газообразной среде под действием внешнего электрического поля. Электрофорез применяют в лечебных целях в физиотерапии.
Наиболее часто метод используют для аналитических целей – для разделения смеси заряженных веществ на фракции с последующим качественным и количественным их определением. Таким способом удается разделить, например, белки сыворотки крови на 5 фракций: альбумин и 4 фракции глобулинов. Эту задачу часто решают в клинической биохимии, так как соотношение фракций закономерно изменяется при многих патологических процессах.
Метод подразделяется на фронтальный или свободный электрофорез (электрофорез в жидкой среде) и зональный или электрофорез в поддерживающих средах.
7.Метод культуры клеток и тканей
Изучение жизнедеятельности клеток и тканей путем культивирования их на искусственных средах
Искусственным выращиванием биомассы женьшеня из отдельных его клеток на питательных средах занимается
1) генная инженерия
2) клеточная инженерия
Женьшень – это растение, и выращиванием организма из отдельных клеток (культуры тканей)занимается клеточная инженерия.
Различные отрасли народного хозяйства и медицины потребляют ежегодно более 200 тонн женьшеня. Сбор этого растения в лесах даёт не более 150 килограмм в год. Культурные плантации не могут удовлетворить потребности человека. Каким способом удаётся получить необходимое количество сырья и сохранить это растение в природе? Объясните, в чём заключается этот метод размножения.
1) Растение размножают микроклональным методом.
2) Методом культуры ткани, культивируемой на питательной среде, выращивают биомассу женьшеня в необходимом количестве для получения экстракта этого растения
1) Цитогенетический – изучение количества и структуры хромосом с помощью микроскопа, позволяет выявить хромосомные (изменение структуры хромосом) и геномные (изменение количества хромосом) мутации.
2) Генеалогический – изучение наследование признака на основе анализа родословных, позволяет определять характер наследования признака, а также особенности наследования признаков, обусловленных генными мутациями.
3) Близнецовый – метод сравнительного изучения наследования признаков у близнецов, позволяет установить роль среды и наследственности в определении признака.
4) Гибридологический – генетический анализ потомства (гибридов), полученного от родителей, отличающихся по одному или нескольким признакам.
5) Популяционно-статистический – определение частоты встречаемости различных генов в популяциях организмов.
 |
С помощью данного метода можно изучать наследственный материал клетки: совокупность хромосом в целом — число хромосом (кариотипирование) или наличие и количество Х-хромосом. Цитогенетический метод. Это прежде всего изучение хромосом под микроскопом. Он позволяет обнаружить геномные мутации (например, трисомия 21, приводящая к синдрому Дауна), а также крупные перестройки отдельных хромосом (инверсии, делеции). Для идентификации определенных хромосом используют метод дифференциального окрашивания хромосом. Обычно при этом получается определенный рисунок полос разной ширины, который уникален для каждого конкретного участка хромосом
(например, обнаружить синдром Дауна — трисомию по 21 хромосоме можно выявить с помощью цитогенетического метода).
· изучение числа хромосом на стадии метафазы митоза
· определение наличия геномных мутаций
· определение числа хромосом в кариотипе
Для установления причины наследственного заболевания исследовали клетки больного и обнаружили изменение длины одной из хромосом. Какой метод исследования позволил установить причину данного заболевания? С каким видом мутации оно связано?
1) причина болезни установлена с помощью цитогенетического метода;
2) заболевание вызвано хромосомной мутацией – утратой или присоединением фрагмента хромосомы.
хромосомные и геномные мутации.
Генеалогический метод генетики человека позволяет определить закономерности наследования признаков
Применяется при составлении родословных людей, выявление характера наследования некоторых признаков
· исследования наследственности и изменчивости человека
· выявления наследственных заболеваний в роду
· устанавливается доминатный признак (характер наследования признака)
· выявляется сцепленность признака с полом (характер наследования)
С помощью какого метода было установлено наследование дальтонизма у человека?
С помощью построения генеалогического древа.
Наследственное заболевание сахарный диабет (вызывается рецессивной мутацией) характеризуется повышением концентрации сахара в крови вследствие отсутствия инсулина. Человек может передавать этот аллель своим потомкам. Какие методы изучения наследственности человека позволили выявить причины этой болезни и характер наследования признака?
1) Биохимический – изучение состава крови и мочи больных и здоровых людей
2) Генеалогический – определение характера наследования, анализируя проявление болезни в ряду поколений.
Близнецовый метод состоит в изучении различий между однояйцевыми близнецами. Этот мeтoд предоставлен самой природой. Он помогает выявить влияние условий среды на фенотип при одинаковых генотипах.
Близнецовый метод изучает близнецов, выявляя влияние генотипа и среды на организм.
Определение роли факторов среды в формировании
4. Гибридологический метод
Скрещивание организмов с определенными признаками и анализ проявления этих признаков у потомства
Что представляет собой гибридологический метод изучения наследственности?
1) Подбор и скрещивание родительских форм, отличающихся рядом признаков.
2) Анализ наследования признаков потомством.
Сущность гибридологического метода заключается в
1) скрещивании особей, различающихся по нескольким признакам
2) изучении характера наследования альтернативных признаков
3) использовании генетических карт
4) применении массового отбора
5) количественном учёте фенотипических признаков потомков
6) подборе родителей по норме реакции признаков
Гибридологический метод – метод генетики, связанный с получением потомства (гибридов) от родительских особей, отличающихся по одному или нескольким признакам (1) с целью анализа характера наследования признаков (2) гибридным потомством.
Гибридологический метод предполагает: 1) принадлежность скрещиваемых особей к одному виду; 2) отличие родительских особей по одному или нескольким признакам; 3) количественный учет фенотипических признаков потомков (5).
Гибридологический метод не предполагает использование генетических карт (3), при подборе родительских пар норма реакции не учитывается. Массовый отбор (4) – это метод селекции, при котором проводят отбор целой группы особей с нужными признаками с целью выведения сортов растений или пород животных.
определение частоты встречаемости различных генов в популяциях организмов.
Изучение распространения признака
Этот метод помогает обнаружить ряд заболеваний обмена веществ при помощи исследования биологических жидкостей (крови, мочи, амниотической жидкости). Причиной этих болезней является изменение активности определенных ферментов.
7.Молекулярный метод
Технологии прочтения нуклеотидных последовательностей ДНК — секвенирования ДНК. В настоящее время они позволяют за относительно короткое время прочитывать целые геномы сложных организмов. Работа с полученными последовательностями ДНК («генетическими текстами») легла в основу новой науки — биоинформатики.
Полимеразная цепная реакция основан на многократном избирательном копировании определенного участка ДНК при помощи специальных ферментов. Например, диагностика коронавируса
Найдите три ошибки в приведённом тексте «Методы изучения генетики человека». Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки, исправьте их.
(1)Для изучения генетики человека используют специфические методы. (2)Генеалогический метод основан на составлении родословной и изучении характера наследования признака. (3)Этот метод эффективен при исследовании хромосомных мутаций. (4)Близнецовый метод позволяет прогнозировать рождение однояйцевых близнецов. (5)Цитогенетический метод основан на микроскопическом исследовании структуры хромосом и их количества. (6)Данный метод используется в медицине для установления геномных и хромосомных мутаций. (7)Характер наследования гемофилии в королевских фамилиях Европы был установлен биохимическим методом исследования.
Ошибки допущены в предложениях:
1. Предложение 3 — эффективен при исследовании генных мутаций, (хромосомные мутации можно исследовать цитогенетическим методом);
2. Предложение 4 — близнецовый метод не прогнозирует рождение близнецов, а позволяет изучить взаимодействие генотипа и факторов среды обитания (влияние факторов среды на развитие фенотипа);
3. Предложение 7 — характер наследования гемофилии был установлен генеалогическим методом (биохимический метод изучает заболевания, в основе которых лежит нарушение обмена веществ).
· скрещивание (гибридизация) нужно для выведения новых сортов, пород или штаммов
· инбридинг(родственное скрещивание) необходим чтобы получить чистые линии ( гомозиготы)
Методы селекции микроорганизмов
1. Икусственный мутагенез
С помощью мутагенов повышают в сотни раз мутационный процесс у микроорганизмов в целях получения нужных мутаций
Выберите два верных ответа из пяти. Искусственный мутагенез используют для
1) получения организмов с новыми свойствами
2) сохранения полезных свойств организма
3) получения новых пород млекопитающих животных
4) выведения чистых линий
5) получения новых штаммов бактерий
Искусственный мутагенез — метод селекции бактерий (для выведения новых штаммов) и селекции растений (для выведения новых сортов). В результате искусственного мутагенеза получают организмы с измененным генотипом и новыми свойствами.
(1) получения организмов с новыми свойствами — используют искусственный мутагенез;
(2) сохранения полезных свойств организма — не используют искусственный мутагенез, при мутагенезе свойства изменяются;
(3) получения новых пород млекопитающих животных — в селекции животных не используют искусственный мутагенез;
(4) выведения чистых линий — не используют искусственный мутагенез;
(5) получения новых штаммов бактерий — используют искусственный мутагенез.
2. Искусственный отбор
Отбор рас микроорганизмов, наиболее активно синтезирующих необходимые человеку вещества
Встраивания в геном микроорганизма новых генов, гибридизация разных штаммов.
Методы селекции растений
скрещивание сортов (чистых линий) с целью получения у гибридов эффекта гетерозиса;
-неродственная (аутбридинг) — скрещивание особей разных видов или родов с целью получения гибридов, сочетающих признаки двух разных растений
Капустно-редечный гибрид создан методом отдалённой гибридизации. Отдаленной гибридизацией называется такие скрещивания, когда подобранные пары принадлежат различным видам или родам, т. е. являются отдаленными не в географическом, а в родственном отношении.
массовый — отбор по фенотипу группы особей;
индивидуальный — отбор единичных особей
изменение наследственности с помощью мутагенов с целью получения полиплоидов и гибридов с новыми признаками
воздействие на семена пшеницы рентгеновскими лучами в условиях эксперимента
4.Культура клеток и тканей
КУЛЬТУРА ТКАНИ
Установите последовательность этапов размножения растений с помощью культуры ткани. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) деление выделенных клеток и получение клеточной массы
2) отделение клеток образовательной ткани растения и помещение их в питательную среду
3) пересадка молодого растения в грунт
4) дифференцировка тканей и органов
5) обработка клеточной массы фитогормонами для дифференцировки клеток
внедрение хромосом растений одного сорта (вида) в геном растения другого сорта (вида)
способ направленного развития («воспитания») молодых гибридных растений при их прививке на другой сорт, разработанный И. В. Мичуриным.
в выведении новых сортов растений предусматривает опыление сразу большого количества растений. Чаще всего этот метод применяется при выведении новых сортов ржи, кукурузы, подсолнечника, пшеницы.
Человек давно использует полиплоидию (кратное увеличение числа хромосом) для выведения высокопродуктивных сортов сельскохозяйственных растений.
Методы селекции животных
близкородственная (инбридинг) — скрещивание близкородственных особей с целью получения гибридов с гомозиготным состоянием генов;
неродственная (аутбридинг) — скрещивание домашних животных с дикими предками (внутривидовая неродственная гибридизация) и межвидовая неродственная гибридизация
2. Искусственный отбор
индивидуальный отбор по хозяйственно полезным признакам и экстерьеру
3. Испытание родителей по потомству
для оценки племенных качеств производителей
4. Искусственное осеменение
для интенсивного использования ценных производителей
получение нескольких близнецовых зародышей из одной зиготы
6.Клеточное клонирование (клеточная инженерия)
ядро соматической клетки пересаживают в лишённую ядра яйцеклетку с последующим выращиванием зародыша во взрослый организм.
7. Генная инженерия
перенос генов одного вида (породы) в генотип другого вида (породы), получение трансгенных животных
8.Оценка по экстерьеру
Экстерьером называют внешние формы животных.При оценке экстерьера учитывают как общее сложение животного, его гармоничность и соответствие с развитием отдельных частей, так и развитие отдельных частей.
Методы изучения эволюции — это доказательства эволюции живой природы
Палеонтологический
метод, позволяющий выяснить родство между древними организмами, останки которых находятся в разных геологических слоях земной коры.
· филогенетический ряд лошади
· окаменелости и отпечатки организмов
Морфологические методы (методы сравнительной анатомии, гистологии и др.):
а) изучение гомологичных (сходных по строению и происхождению) и аналогичных (сходных по функции) органов;
· колючки кактуса и колючки барбариса
· многососковость у человека
· аппендикс у человека
· сравнение фаун и флор, а также изучение особенностей развития современных континентов Земли
· изучение эволюции островных фаун и флор
· изучение реликтовых (виды с комплексом признаков, характерных для давно вымерших групп прошлых эпох) и эндемичных (нехарактерных для данной географической зоны) видов растений и животных
· флора и фауна континентов
· эндемики озера Байкал
выявление зародышевого сходства между организмами отдаленными в систематическом отношении (закон зародышевого сходства К.Бэра)
· сходство зародышевого развития хордовых на ранних этапах развития
· закладка жаберных дуг в онтогенезе человека
Биотехнология — методы и приёмы получения полезных для человека продуктов и явлений с помощью живых организмов (бактерий, дрожжей и др.).
совокупность методов, используемых для конструирования новых клеток:
· культивирование и клонирование клеток на специально подобранных средах гибридизацию клеток
· пересадку клеточных ядер
КЛЕТОЧНАЯ ИНЖЕНЕРИЯ
1. Выберите два верных ответа из пяти и запишите цифры, под которыми они указаны. В клеточной инженерии используют следующие методы:
1) клонирование
2) культура клеток и тканей
3) микробиологический синтез
4) пересадка природных генов в ДНК бактерий или грибов
5) центрифугирование
· введение плазмид в бактериальные клетки
· получение рекомбинантной ДНК и РНК
Установите последовательность этапов получения штамма бактерий, содержащих ген животного, с использованием метода генной инженерии. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.
1) встраивание фрагмента ДНК в плазмиду
2) подбор животного, содержащего необходимый аллель
3) размножение прокариотической клетки с гибридной плазмидой
4) введение гибридной плазмиды в клетку бактерии
5) выделение нужного фрагмента ДНК из клетки животного
Примеры использования генной инженерии:
Установите соответствие между приёмами и методами биотехнологии: для этого к каждому элементу первого столбца подберите соответствующий элемент из второго столбца.