Всем привет! 👋 Как ваши дела?) Как настроение? 😀 Я надеюсь, что всё у вас хорошо и вы как раз готовы к продолжению теории для первого задания 📚 Очень извиняюсь, что пропадаю, ну ничего, на выходных буду исправляться 😉Сегодня нас ждет теория по теме «Методы биологических исследований», которая также как и предыдущая необходима нам для решения первого задания 👇
Все научные методы подразделяются на две категории: общенаучные (то есть, используемые разными науками, не только биологическими) и частнонаучные (тут мы уже говорим о специфических методах, используемых каким-то конкретным разделом науки, в нашем случае, биологии)
Общенаучные методы
1.Эксперимент: это метод, в котором ученый сам создает нужные ему условия для протекания биологического процесса. Возьмем такой пример: учёный поместил тараканов в закрытую емкость и действовал на насекомых разной температурой. При этом он наблюдал изменение интенсивности дыхания тараканов. Зависимой переменной (меняющейся) в данном эксперименте будет концентрация углекислого газа и интенсивность дыхания. А независимая переменная (задаваемая экспериментатором) - это температура в ёмкости. Понятия зависимых и независимых переменных нам еще понадобятся при решении 22 задания😊
2.Наблюдение: это противоположный эксперименту метод, при котором учёный НЕ вмешивается в процесс, а просто наблюдает со стороны. Это может быть полезно для того, чтобы понять, как то или иное явление происходит в естественных условиях, а не под влиянием человека
3.Измерение: представление результатов эксперимента в виде чисел. Образно говоря, измерение длины гипокотиля ростков фасоли тоже относится сюда. Этот метод позволяет наиболее точно установить произошедшие в ходе эксперимента изменения и в дальнейшем поделиться полученной информацией в графическом виде
3.Моделирование: представление полученной в ходе эксперимента информации в виде макетов
4.Визуализация: это представление полученной информации в виде графиков, таблиц и т.п.
И визуализация, и моделирование позволяют нам увидеть сложную информацию в виде схематических изображений и тем самым легче ее воспринимать
5.Исторический метод: в биологии это обращение к понятиям эволюции, изучение закономерностей происхождения организмов или определённого процесса
6.Абстрагирование: это отвлечение от лишних сведений и переключение внимания только на изучаемый объект. Например, применяя метод абстрагирования, мы временно отвлекаемся от уже установленных кем-то взаимосвязей и позволяем себе выработать свою теорию о том, почему процесс протекает именно так. Кто знает, может быть он не подчиняется классическим механизмам, которые уже выявлены, и мы совершили новое открытие 😉 (P.S: тут я даже не знаю, какую картинку вставить 😂Поэтому поставлю картинку, связанную с абстрактным искусством. Может быть, у вас благодаря ей выработаются какие-то ассоциации)
7.Обобщение: это выделение общих признаков, присущих изучаемому организму/явлению, формулирование выводов
Частнонаучные методы
В пределах частнонаучных методов в первом задании ЕГЭ спрашиваются методы цитологии, генетики и селекции. Так что рассмотрим именно эти разделы
Цитология
■ Кариотипирование (цитогенетический метод): это метод исследования хромосом клетки, заключенных в ядре, для выявления их изменений в структуре (т.е. мутаций); составление кариограмм
■ Электрофорез: разделение частей клетки или белков с помощью электрического тока
■ Хроматография: метод разделения пигментов, который основан на их разной скорости передвижения в сторону полярного растворителя через адсорбент. Такой метод в основном применяется физиологами растений для разделения фотосинтетических пигментов (а- и b- хлорофиллов, ксантофилов, каротинов и т.д)
■ Центрифугирование: метод разделения клеточных органелл, основанный на их разной скорости осаждения под воздействием центробежных сил. Самые тяжелые органеллы (ядра) окажутся внизу, а самые легкие (рибосомы) наверху
■ Микроскопия (световая и электронная): метод исследования клеток через микроскоп. Световая микроскопия менее эффективна, чем электронная, поэтому в световом микроскопе можно увидеть лишь внешнее строение клетки, органеллы чётко видны не будут. Электронный микроскоп позволяет увидеть даже мелкие клеточные структуры
Генетика
■ Гибридологический метод: это метод, который применял еще Мендель при установлении своих законов. Он заключается в том, что сначала скрещиваются организмы с нужным признаком, а потом анализируется проявление этого признака у потомства.
■ Близнецовый метод: исследование однояйцевых близнецов для того, чтобы выявить влияние среды на фенотип.
ВАЖНО: близнецовый метод работает только с однояйцевыми близнецами, так как их генетический материал полностью идентичен (развиваются из одной зиготы). Разнояйцевые близнецы имеют разный генетический материал, потому что они развиваются из разных зигот
■ Биохимический метод: исследование биологических макромолекул
■ Генеалогический метод: метод составления родословных с целью выявления встречаемости признака в ряду поколений
■ Популяционно-статистический: исследование встречаемости признака среди особей одной популяции
■ Онтогенетический метод: исследование изменения признака в ходе онтогенеза
Селекция
■ Культуры клеток и тканей: это выращивание микроорганизмов или отдельных клеток на питательной среде. Это необходимо либо для увеличения числа организмов с новым признаком, либо для поддержания численности организмов с уже существующим признаком
■ Генная инженерия: модификация генома микроорганизмов с помощью внедрения в него чужеродных генов.
■ Хромосомная инженерия: видоизменение структуры хромосом
■ Мутационный метод: воздействие на организм физическими, химическими или биологическими мутагенами. Хорошим примером является обработка клетки колхицином, который разрушает веретено деления и микротрубочки, растаскивающие хромосомы в анафазе митоза. Благодаря этому хромосомы не расходятся и происходит их кратное увеличение (полиплоидия)
■ Метод ментора: прививка побега с нужными свойствами (привой) к другому побегу (подвою)
■ Гибридизация: бывает двух видов- отдаленная и близкородственная
Близкородственная гибридизация (инбридинг) - это скрещивание близкородственных организмов для сохранения гомозиготности и поддержания того или иного признака без изменений
Отдаленная гибридизация (аутбридинг) нужна наоборот для того, чтобы увеличить гетерозиготность популяции и развить тот или иной признак у группы потомков.
■ Клонирование: пересадка ядра яйцеклетки в оболочку соматической клетки, из которой удалено ядро. В результате клонирования получается организм, полностью идентичный материнскому как фенотипически, так и генотипически
■ Отбор по экстерьеру (по внешнему виду): отбор особей по внешнему с нужными признаками
■ Испытание родителей по потомству: скрещивание самца с несколькими самками и получение потомства. Затем потомков сравнивают и выбирают наиболее подходящих
■ Массовый отбор: отбор сразу многих особей с нужными признаками
■ Индивидуальный отбор: отбор конкретной особи с нужными признаками
А теперь немного обобщим методы селекции и распределим их на 3 группы:
Первая группа- селекция микроорганизмов: культуры клеток и тканей, мутационный метод, генная инженерия, хромосомная инженерия, клонирование
Вторая группа- селекция растений: мутагенез (полиплоидизация), индивидуальный и массовый отбор (в основном массовый), клонирование, гибридизация, метод ментора
Третья группа- селекция животных: отбор по экстерьеру, клонирование, индивидуальныый и массовый отбор (в основном индивидуальный), испытание родителей по потомству, инбридинг и аутбридинг (т. е гибридизация)
