Презентация "Методы биологических исследований"

Методы биологических исследований Блаженко С.А., учитель биологии БОУ СОШ №1

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.

Метод Измерения

Мониторинг – многоцелевое и длительное наблюдение за состоянием и изменениями изучаемого объекта

Мониторинг Например, контроль наличия в средах предельно допустимых концентраций вредных для жизни организмов веществ длительный контроль содержания углекислого газа в атмосфере

Метод Сравнения

Описательный метод - описание и анализ конкретных биологических фактов и явлений.

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. 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.

Частные научные методы: Генеалогический Исторический Палеонтологический Центрифугирование Цитологический Цитогенетический Биохимический

Генеалогический метод – применяется при составлении родословных, выявлении характера наследования признаков.

Исторический метод - 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 метод – исследование строения клетки, ее структур с помощью различных микроскопов.

Микроскопия Оптическая микроскопия (увеличение – 8 000 раз, минимальный размер объекта – 0,2 мкм). Электронная микроскопия (увеличение – 100 000 раз, толщина препаратов не больше 500 х 10-8 см). Флуоресцентная микроскопия – для изучения микроструктур клетки используют специальные флуоресцентные красители и флуоресцентный микроскоп. Сканирующая микроскопия – использование сканирующего электронного микроскопа для получения объёмных изображений клетки.

Методы генетики Гибридологический  Генеалогический  Близнецовый  Цитогенетический  Биохимический  Популяционно-статистический 

Гибридологический (скрещивание определенных организмов и анализ их потомства, этот метод использовал Г.Мендель).

Близнецовый метод – сравнение однояйцевых близнецов, позволяет изучать модификационную изменчивость (определять воздействие генотипа и среды на развитие ребенка).

Цитогенетический метод  – изучение под микроскопом хромосомного набора – числа хромосом, особенностей их строения. Позволяет выявлять хромосомные болезни, например, при синдроме Дауна имеется одна лишняя 21-ая хромосома.

Биохимический метод – исследование химических процессов, происходящих в организме.

Популяционно-статистический метод – изучение доли различных генов в популяции. Основа на законе Харди-Вайнберга. Позволяет рассчитать частоту нормальных и патологических фенотипов.

Химические методы Центрифугирование Хроматография Электрофорез в геле Метод меченных атомов Метод культуры клеток и тканей Метод рекомбинантных ДНК

Хроматография Хроматография – метод, основанный на разной скорости движения через адсорбент растворенных в специальном растворе веществ; при пропускании такого раствора через адсорбент каждое вещество из смеси передвигается на определенное расстояние в зависимости от своей молекулярной массы (в качестве адсорбента используют волокна фильтровальной бумаги, порошок целлюлозы и др.).

Электрофорез в геле – разделение смеси веществ в растворе с помощью электрического тока.

Метод меченных атомов – введение радиоактивного изотопа какого-либо химического элемента в состав вещества для того, чтобы проследить путь его превращений в клетке.

Метод культуры клеток и тканей – изучение живых клеток под микроскопом вне организма (рост, размножение, выделение факторов роста, получение клеточных гибридов и др.).

Метод культуры клеток и тканей

Метод рекомбинантных ДНК – изучение тонких механизмов клеточных процессов, функций генов путем встраивания ДНК исследуемых объектов в генетический аппарат бактерий или вирусов (генная биоинженерия).

Молекулярно – генетический метод

Секвенирование

Эмбриологический метод Изучение зародышей организмов для установления их филогенетического родства; установление закономерностей развития зародышей позвоночных животных

Мутагенез воздействие на семена пшеницы рентгеновскими лучами в условиях эксперимента.

Биогеографический метод Изучение реликтовых форм для установления эволюции организмов; изучение флоры и фауны континентов (эндемики озера Байкал) Биогеография дает в руки исследователей методы, позволяющие проанализировать общий ход эволюционного процесса в самых разных масштабах. Островные формы. Фауна и флора островов оказывается тем более своеобразной, чем глубже и дольше эти острова были изолированы от основной суши, наличие эндемиков. Реликты. О флоре и фауне далекого прошлого Земли свидетельствуют и реликтовые формы. Реликты – отдельные виды или небольшие группы видов с комплексом признаков, характерных для давно вымерших групп прошлых эпох.

Эндемики обитают на относительно ограниченном ареале, представлены небольшой географической областью.

Реликтовые формы

1. Рассмотрите таблицу «Методы биологических исследований». Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный в таблице вопросительным знаком. Частнонаучный метод Применение метода Статистический Распространение признака в популяции ? Определение числа хромосом в кариотипе

ОТВЕТ: цитогенетический

2. Рассмотрите таблицу «Методы биологических исследований». Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный в таблице вопросительным знаком.   Частнонаучный метод Применение метода Микроскопия Определение количества эритроцитов в пробе крови человека ? Определение передачи признаков в нескольких поколениях человека

ОТВЕТ: генеалогический; родословных

3. Рассмотрите таблицу «Методы биологических исследований». Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный в таблице вопросительным знаком.  Частнонаучный метод Применение метода Биогеографический Изучение реликтовых форм для установления эволюции организмов ? Подбор родительских пар для скрещивания и анализ потомства

ОТВЕТ: гибридологический

4. Рассмотрите таблицу «Методы биологических исследований». Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный в таблице вопросительным знаком. Частнонаучный метод Применение метода Палеонтологический Составление филогенетических рядов организмов ? Установление наследования дальтонизма  в семье человека в ряду поколений

ОТВЕТ: генеалогический; родословных

5. Рассмотрите таблицу «Методы биологических исследований». Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный в таблице вопросительным знаком.  Научный метод Применение метода Биохимический Анализ содержания химических элементов в клетках различных организмов ? Изучение поведения животных в естественных условиях

ОТВЕТ: наблюдение

6. Рассмотрите таблицу «Методы биологических исследований». Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный в таблице вопросительным знаком.   Частнонаучный метод Применение метода Цитогенетический Изучение  структуры хромосом   ? Изучение зародышей организмов для установления их филогенетического родства

ОТВЕТ: эмбриологический; сравнительно – анатомический; сравнительно - эмбриологический

7. Рассмотрите таблицу «Методы биологических исследований». Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный в таблице вопросительным знаком.  Частнонаучный метод Применение метода Близнецовый Определение роли факторов среды в формировании фенотипа человека ? Изучение особенностей фаз митоза на фиксированном препарате

ОТВЕТ: микроскопия

8. Рассмотрите таблицу «Методы биологических исследований». Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный в таблице вопросительным знаком.  Методы Применение методов ? Сезонные изменения в живой природе Близнецовый влияние условий среды на развитие признаков

ОТВЕТ: наблюдение

 9. Рассмотрите таблицу «Методы биологических исследований» и заполните пустую ячейку, вписав соответствующий термин. Методы Применение методов Гибридологический Закономерности наследования признаков Избирательное изучение органоидов клетки

ОТВЕТ: центрифугирование

 10. Рассмотрите таблицу «Методы биологических исследований» и заполните пустую ячейку, вписав соответствующий термин. Методы Применение методов Изучение строения клеток кожицы лука Биохимический определение уровня гемоглобина в крови

ОТВЕТ: микроскопирование; микроскопия

 11. Рассмотрите таблицу «Методы биологических исследований» и заполните пустую ячейку, вписав соответствующий термин.  Методы Применение методов Популяционно-статистический Изучение распространения признаков популяции ---- Определение количества сахара в крови

ОТВЕТ: биохимический; титрование

 12. Рассмотрите таблицу «Методы биологических исследований» и заполните пустую ячейку, вписав соответствующий термин. Методы Применение методов близкородственное скрещивание (инбридинг) закрепление наследственных свойств воздействие на семена пшеницы рентгеновскими лучами в условиях эксперимента

ОТВЕТ: мутагенез

 13. Рассмотрите таблицу «Методы биологических исследований» и заполните пустую ячейку, вписав соответствующий термин. Методы Применение методов Гибридологический Закономерности наследования признаков   Вероятность распространения гена в популяции

ОТВЕТ: популяционно-статистический

 14. Рассмотрите таблицу «Методы биологических исследований» и заполните пустую ячейку, вписав соответствующий термин. Методы Применение методов микроскопия Изучение строения клеток кожицы лука определение уровня гемоглобина в крови

ОТВЕТ: биохимический

 15. Рассмотрите таблицу «Методы биологических исследований» и заполните пустую ячейку, вписав соответствующий термин. Методы Применение методов Степень влияния среды на организм Статистический Распространение признака в популяции

ОТВЕТ: близнецовый

 16. Рассмотрите таблицу «Методы биологических исследований» и заполните пустую ячейку, вписав соответствующий термин. Методы биологии Пример методов определения сроков и путей миграции птиц мониторинг длительное наблюдение за амурским тигром

ОТВЕТ: кольцевание; мечения

 17. Рассмотрите таблицу «Методы биологических исследований» и заполните пустую ячейку, вписав соответствующий термин. Методы Применение методов изучение структуры генов, их количества и расположения в молекуле ДНК Статистический Распространение признака в популяции

ОТВЕТ: микроскопирование

 18. Рассмотрите таблицу «Методы биологических исследований» и заполните пустую ячейку, вписав соответствующий термин. Методы Применение методов Разделение веществ с помощью электрического тока Статистический Распространение признака в популяции

ОТВЕТ: электрофорез

 19. Рассмотрите таблицу «Методы биологических исследований» и заполните пустую ячейку, вписав соответствующий термин. Метод Пример Выявление генных мутаций Генеалогический Анализ родословных

ОТВЕТ: популяционно-статистический

20. Рассмотрите таблицу «Методы биологических исследований». Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный в таблице вопросительным знаком. Методы Применение методов Биохимический Изучение активности фермента ? Определение структуры митохондрии

ОТВЕТ: микроскопирование; микроскопия

21. Рассмотрите таблицу «Методы биологических исследований». Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный в таблице вопросительным знаком.  Методы Применение методов Цитогенетический Исследование хромосомных и геномных мутаций ? Изучение характера наследования признаков человека

ОТВЕТ: генеалогический; родословных

22. Рассмотрите таблицу «Методы биологических исследований». Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный в таблице вопросительным знаком.  Методы Применение методов Молекулярно - генетический Изучение молекулы ДНК ? Разделение клеточных структур

ОТВЕТ: центрифугирование

23. Рассмотрите таблицу «Методы биологических исследований». Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный в таблице вопросительным знаком.  Методы Применение методов ? Разделение основных пигментов из экстрата листьев Центрифугирование Разделение клеточных структур

ОТВЕТ: хроматография; хроматографический

23. Рассмотрите таблицу «Методы биологических исследований». Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный в таблице вопросительным знаком.  Методы Применение методов ? Метод конструирования клеток нового типа на основе их культивирования, гибридизации и реконструкции. Запишите только тип инженерии. Метод культуры тканей Выращивание из одной соматической клетки, помещенной на питательную среду, целого организма.

ОТВЕТ: клеточная

23. Рассмотрите таблицу «Методы биологических исследований». Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный в таблице вопросительным знаком.  Методы Применение методов Эксперимент Создание И.П. Павловым учения об условных рефлексах ? Снятие кардиограммы сердца человека в течение суток