Методы исследования в биологии

Что такое “метод исследования”?
Метод научного исследования — это способ познания объективной действительности, представляющий собой определенную последовательность действий, приемов, операций.
Методы исследования применяются только в определенных случаях и для достижения определенных целей.

ИСТОРИЧЕСКИЙ метод
познание процессов развития живой природы на основе данных о современном органическом мире и его прошлом
Описательный метод
описание и анализ биологических объектов путем наблюдений, сравнений - выявление общих закономерностей для различных явлений

Экспериментальный метод позволяет изучать то или иное явление с помощью опыта. Большой вклад в утверждение экспериментального метода в биологии внёс Грегор Мендель, который, изучая наследственность и изменчивость организмов, впервые использовал эксперимент не только для получения данных об изучаемых явлениях, но и для проверки гипотезы.
Эксперимент и моделирование проводится с использованием инструментальных методов: микроскопия, электрография и т.д.
Сравнительный метод – позволяет выявить сходство между организмами и их частями.

Методы исследования клетки
Микроскопия:
Световая микроскопия занимается изучением клеток с помощью светового микроскопа. С помощью этого метода были впервые описаны сами клетки, также некоторые их структурные компоненты: ядро, оболочка, крупные органоиды, включения.
• Электронная микроскопия используется с 30-х годов XX в., когда был изобретен электронный микроскоп, дающий увеличение до 10^6 раз. С помощью этого микроскопа изучают строение мельчайших структур клетки, в том числе отдельных органелл и мембран.

Электронная микроскопия - просвечивание пучком электронов, тончайшего специально обработанного парами металлов среза и выведение на экран СИЛЬНО увеличенного изображения.

Корпус микроскопа образуют основание и штатив.
К штативу прикреплён предметный столик и присоединён тубус.
В верхней части тубуса расположен окуляр, через который рассматривают изучаемый объект, в нижней части тубуса микроскопа расположены объективы.
Рассматриваемый объект прикрепляется к предметному столику при помощи зажимов.
Важной составной частью микроскопа является источник света.
Освещённость регулируется при помощи диафрагмы.
Для перемещения предметного столика предусмотрены макровинт и микровинт.
Увеличение микроскопа равно произведению увеличения линзы окуляра на увеличение линзы объектива.
Увеличение = окуляр х объектив.

Каково преимущество использования световой микроскопии перед электронной?
возможность наблюдать живые объекты
Каково преимущество использования электронной микроскопии перед световой?
большее разрешение

Фазово-контрастная микроскопия используется для исследования прозрачных бесцветных объектов (в том числе живых клеток). При прохождении через такую среду световые волны смещаются на величину, определяемую
толщиной материала и скоростью проходящего через него света. Фазовоконтрастный микроскоп преобразует эти сдвиги в черно-белое изображение.

БИОХИМИЧЕСКИЕ
МЕТОДЫ

Дифференцированное центрифугирование основано на том, что различные клеточные структуры имеют разную плотность и массу. При очень быстром вращении в приборе (ультрацентрифуге) органоиды тонко измельченных клеток выпадают в осадок из раствора, располагаясь слоями в соответствии со своей плотностью. Эти слои разделяют и изучают
Разделение на фракции по плотности при помощи центробежных сил

Генная инженерия - создание искусственных генетических конструкций, в которых отдельные части генов или гены целиком объединяются в требуемой последовательности, что позволяет определять их взаимное влияние и функциональное значение.

Биофизические методы - позволяют исследовать функции органоидов, работу мембраны, механизмы мышечного сокращения с использованием меченых атомов, изотопного анализа, математического моделирования.
Авторадиография
(метод меченых атомов) — метод,
позволяющий анализировать
локализацию в клетках веществ,
меченных радиоактивными
изотопами. Так выявляют места
синтеза веществ, состав белков,
пути внутриклеточного транспорта.
Изучение скорости проходимости
радиоактивных изотопов через
мембрану клетки.

Рентгеноструктурный анализ — изучение клетки с помощью рентгеновских лучей. Так произведена расшифровка молекул ДНК, коллагена, гемоглобина.

Биотехнологические
методы

Клеточная инженерия - метод конструирования клеток нового типа на основе их культивирования, гибридизации и реконструкции;
Метод культуры тканей - выращивание из одной соматической клетки, помещенный на питательную среду, целого организма;
Микрохирургия - пересадка ядер, хлоропластов, пересадка кусочков зародышевых слоев оплодотворенной яйцеклетки.

Методы генетики

Гибридологический – генетический анализ потомства (гибридов), полученного от родителей, отличающихся по одному или нескольким признакам.
Цитогенетический – изучение количества и структуры хромосом с помощью микроскопа, позволяет выявить хромосомные (изменение структуры хромосом) и геномные (изменение количества хромосом) мутации.
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.
Популяционно-статистический – определение частоты встречаемости различных генов в популяциях организмов.

2 день

3 день

https://bio-ege.sdamgia.ru/problem?id=%D0%BC%D0%B8%D0%BA%D1%80%D0%BE%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%BF;
генная инженерия;
микроскопия;
метод культуры тканей
https://bio-ege.sdamgia.ru/test?theme=208

цитогенетический
наблюдение

генеалогический
эмбриологический

генеалогический
гибридологический

генеалогический
биохимический

микроскопия
центрифугирование

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.

По каким признакам живые организмы отличаются от тел неживой природы?
1) Признаки живого: обмен веществ и превращение энергии.
2) Наследственность и изменчивость.
3) Адаптация к условиям среды, раздражимость.
4) Размножение, рост и развитие,саморегуляция и т. д.

1. метод центрифугирования основан на разделении объектов разной плотности или массы за счет разной скорости оседания объектов (за счет разной скорости вращения центрифуги);
2. митохондриальная фракция может быть получена после осаждения ядер как самых плотных (тяжелых) клеточных структур (плотность митохондрий ниже плотности ядер, но выше плотности всех остальных структур)