Решебник по биологии 5 класс Пасечник. С ракушкой §6

 

Эксперимент в биологических исследованиях

Вспомните

1. С какой целью проводят научные эксперименты?

Научные эксперименты проводят, чтобы подтвердить или опровергнуть свои научные предположения – гипотезы.

Сократить Перефразировать Добавить Вернуть оригинал

2. От чего зависит выбор методов в научном исследовании?

Выбор метода зависит, прежде всего, от специфики исследования, от плюсов и минусов самого метода, а также от того, какие результаты ожидается получить.

Сократить Перефразировать Добавить Вернуть оригинал

Стр. 42

Проверьте себя

1. Какое значение имеют биологические исследования?

Биологические исследования имеют большое значение. Достижения в области биологии способствуют развитию медицины, сельского хозяйства, промышленности и т. д. Исследования в области биологии также помогают в решении проблем загрязнения экологии, поиске новых источников энергии, производстве продуктов питания.

Сократить Перефразировать Добавить Вернуть оригинал

2. Какие этапы выделяют в научном исследовании?

Выделяют следующие этапы научного исследования:

Сократить Перефразировать Добавить Вернуть оригинал

1. Наблюдение за объектом или исследованием

Сократить Перефразировать Добавить Вернуть оригинал

2. Обобщение полученных результатов

3. Постановка проблемы

4. Выдвижение гипотез

5. Разработка и проведение эксперимента

6. Анализ и сравнение результатов эксперимента

Сократить Перефразировать Добавить Вернуть оригинал

7. Выводы

Обычно научное исследование начинается с наблюдения за объектом или явлением. После анализа и обобщения данных, полученных в результате наблюдений, выдвигаются гипотезы (предположения), которые могут их объяснить.

Сократить Перефразировать Добавить Вернуть оригинал

На следующем этапе исследования разрабатывают и проводят эксперименты для проверки выдвинутых гипотез. Научный эксперимент должен непременно сопровождаться контрольным опытом, условия которого отличаются от условий эксперимента одним (и только одним) фактором. Анализ результатов эксперимента позволяет решить, какая из гипотез верна. Гипотеза, которая была проверена и оказалась соответствующей фактам, может стать теорией или законом.

Сократить Перефразировать Добавить Вернуть оригинал

3. Что такое научный эксперимент? С какой целью он проводится?

Научный эксперимент – это исследование, проводимое в специально созданных и контролируемых условиях, которые позволяют установить, как эти условия влияют на объект или явление. Научные эксперименты проводят, чтобы подтвердить или опровергнуть свои научные предположения – гипотезы.

Сократить Перефразировать Добавить Вернуть оригинал

4. Почему в эксперименте проводят наблюдение как минимум за двумя группами объектов?

В научном эксперименте всегда берётся не одно, а как можно больше растений, обязательно достоверность результатов проверяется проведением повторных экспериментов. Полученные результаты сравнивают между собой, чтобы получить достоверные выводы.

Сократить Перефразировать Добавить Вернуть оригинал

5. Чем гипотеза отличается от закона или теории?

Гипотеза – научное предположение, еще не подкреплённое результатами эксперимента. Гипотеза, которая была проверена и оказалась соответствующей фактам, может стать теорией или законом.

Сократить Перефразировать Добавить Вернуть оригинал

Стр. 42

Подумайте

1. Чем эксперимент отличается от наблюдений?

Во время наблюдения исследователь не вмешивается в происходящее, а только фиксирует результаты наблюдения. Эксперимент предполагает наблюдение за организмом или явлением в специально созданных условиях.

Сократить Перефразировать Добавить Вернуть оригинал

Стр. 43

Моя лаборатория

Выполните задания

1. Используя дополнительные источники информации (научно-популярную литературу, справочники, статьи, в том числе ресурсы Интернета), выясните, какие биологические эксперименты проводятся в настоящее время. Выберите из них наиболее понравившийся вам и подготовьте о нём краткое сообщение.

Технология печати органов на 3D-принтере

Аддитивные технологии или технологии 3D печати уже шагнули настолько далеко, что ученые даже пытаются с их помощью выращивать живые органы. И вот недавно израильским ученым удалось при помощи подобного устройства напечатать реальное человеческое сердце в миниатюре. Сердце имеет такие же кровеносные сосуды и клетки, которые выполнены из специальной смеси стволовых клеток человека и соединительной ткани. Сердце может сокращаться, и следующим этапом является совершенствование данной технологии, чтобы заставить его еще и перегонять кровь. Ученые полагают, что в ближайшие 10-15 лет мы сможет наблюдать, как подобные принтеры будут появляться в разных странах по всему миру, и с их помощью люди будут выращивать реальные органы.

2022 году ученые впервые смогли пересадить человеку орган, напечатанный на 3D-принтере. У 20-летней мексиканки Алексы с редким врожденным дефектом — микротией — было деформировано правое ухо. Для создания имплантата врачи использовали клетки и ткани самой пациентки. Американская компания 3DBio Therapeutics удалила 0,5 грамма хряща деформированного уха, а затем 3D-принтер напечатал новое ухо с помощью клеток и так называемых биочернил. Весь процесс занял менее десяти минут. Ранее для подобных операций использовались реберные хрящи, которые вырезались по форме уха.

2. Самостоятельно поставьте биологический эксперимент.

Возьмите две небольшие баночки. В каждую из них налейте воды.

Поместите в них по луковице. Одну банку с луковицей поставьте на окно, которое хорошо освещается солнцем, а другую там, где практически солнца не бывает. Температура в обоих случаях должна быть одинаковой. По мере необходимости доливайте в банки воду.

Проведите наблюдение за происходящими изменениями в течение 10 дней. Результаты наблюдений записывайте в таблицу «Влияние света на развитие листьев лука».

Сделайте выводы о влиянии уровня освещённости на развитие листьев лука.

Влияние света на развитие листьев лука

3. В описанном в параграфе эксперименте (см. рис. 26 на с. 42) один из укорененных черенков колеуса выращивался в полутени. Как изменились окраска и размер листьев колеуса по сравнению с контрольным растением? Для чего было необходимо задавать и соблюдать одинаковые условия выращивания для трёх растений, изменяя только интенсивность освещения?

Сократить Перефразировать Добавить Вернуть оригинал

У лука, который рос в темноте, листья стали тонкими и вялыми, так как из-за недостатка солнечного света, растение не могло полноценно фотосинтезировать. Окраска листьев данного лука стала светлее, чем у контрольного образца. Соблюдать одинаковые условия было необходимо для чистоты эксперимента. Это было необходимо, чтобы исключить влияние остальных факторов на развитие листьев, кроме освещения.

Сократить Перефразировать Добавить Вернуть оригинал

Стр. 46

Увеличительные приборы

Вспомните

1. Какие увеличительные приборы вы знаете?

Я знаю, что увеличительные приборы бывают двух видов: микроскопы и лупа. С их помощью можно получать более четкие и точные изображения для изучения клеточного строения организмов всего живого на нашей планете.

Сократить Перефразировать Добавить Вернуть оригинал

2. Для чего их применяют?

С помощью увеличительных приборов (микроскоп, лупа) можно получать более четкие и точные изображения для изучения клеточного строения организмов всего живого на нашей планете. То есть, всего того, что невозможно разглядеть невооруженным глазом.

Сократить Перефразировать Добавить Вернуть оригинал

Стр. 25

Вопросы после параграфа

1. С помощью каких приборов изучают клетки?

Для изучения клеток используют световой микроскоп. Он позволяет получить большее увеличение, а значит, дает возможность изучить размеры и строение мелких структур клеток.

Сократить Перефразировать Добавить Вернуть оригинал

2. Что представляют собой лупы и какое увеличение они могут дать?

Лупа – это оптическая система, которая состоит из одной и более линз. Она предназначена для наблюдения за мелкими предметами, которые расположены на конечном расстоянии, путем их увеличения.

Сократить Перефразировать Добавить Вернуть оригинал

Лупа является самым простым увеличительным пробором. Его главная часть – это увеличительное стекло, вставленное в оправу и выпуклое с двух сторон. Основными параметрами лупы является фокусное расстояние и диаметр лупы.

Сократить Перефразировать Добавить Вернуть оригинал

Бывают лупы двух видов: ручная и штативная. Ручная лупа состоит из рукоятки, за которую берут прибор и приближают его к изучаемому предмету на такое расстояние, которое позволяет получить максимально четкое изображение. Она позволяет увеличить предмет в 2 – 20 раз.

Сократить Перефразировать Добавить Вернуть оригинал

Штативная лупа состоит из оправы, в которую вставлены два увеличенных стекла, прикрепленных на штативе. К штативу также крепится предметный столик с зеркалом и отверстием. Штативная лупа позволяет увеличить предметы в 10 – 25 раз.

Сократить Перефразировать Добавить Вернуть оригинал

3. Из каких частей состоит световой микроскоп?

Световой микроскоп – это оптический прибор, который используется для исследования объектов, невидимых невооруженным взглядом. Световые микроскопы делятся на две группы: биологические (медицинские, лабораторные) – используются для исследования прозрачных тонких образцов в проходящем свете, и стереоскопические – используются для исследования объемных непрозрачных объектов, например, кристаллов, монет или минералов.

Сократить Перефразировать Добавить Вернуть оригинал

Корпус светового микроскопа состоит из основания и штатива. К штативу присоединён тубус и предметный столик, к которому крепится при помощи зажимов рассматриваемый объект. В центре предметного столика есть отверстие и под ним зеркало.

Сократить Перефразировать Добавить Вернуть оригинал

Освещенность регулируется диафрагмой, а для перемещения предметного столика предназначены микровинт и макровинт. В верхней части тубуса находится окуляр, через который и просматривают изучаемый предмет. В нижней части – объективы.

Сократить Перефразировать Добавить Вернуть оригинал

4. Как определить увеличение, которое даёт световой микроскоп?

Чтобы определить увеличение, которое дает световой микроскоп, нужно умножить число, указанное на его окуляре, на число, которое указано на используемом объективе.

Сократить Перефразировать Добавить Вернуть оригинал

Стр. 25

Задание

Найдите в энциклопедиях или Интернете, какие ещё увеличительные приборы используют современные учёные. Подготовьте короткое сообщение.

Сократить Перефразировать Добавить Вернуть оригинал

В современной науке для исследований используется множество приспособлений и специального оборудования. Не являются исключением и увеличительные приборы, которые позволяют максимально точно изучить строение живых организмов путем увеличения их изображения в несколько сотен раз.

Сократить Перефразировать Добавить Вернуть оригинал

Современные ученые используют в своей научной деятельности разные увеличительные приборы: лупу, микроскоп, телескоп. Лупа является наиболее простым увеличительным прибором, который позволяет получить увеличенное в 20 раз изображение изучаемого предмета. Микроскоп – это более сложное оборудование по сравнению с лупой, позволяющее рассмотреть и изучить самые мелкие предметы путем их увеличения до нескольких тысяч раз. Впервые микроскопы появились еще в XVI веке и состояли только из двух линз. Уже в 1665 году английский ученый Роберт Гук первым использовал усовершенствованный вид микроскопа для ознакомления со строением среза дубовой пробки. На ее поверхности при помощи увеличительного прибора он увидел поры. Такие же поры были и в сердцевине бузины. Это позволило ученому сделать вывод, что такие поры являются клетками. А уже во второй половине XVII века голландским ученым Левенгуком был сконструирован прибор, который смог увеличивать изучаемые объекты в 270 раз. С его помощью и были открыты микроорганизмы.

Сократить Перефразировать Добавить Вернуть оригинал

На сегодняшний день ученые используют оптические, электронные, сканирующие зондовые и рентгеновские микроскопы. Оптический микроскоп – это самое простое и бюджетное устройство, позволяющее получить увеличение изображения в 2000 раз. Более совершенной конструкцией является электронный микроскоп, обеспечивающий увеличение изучаемого предмета минимум в 20 000 раз. Его особенность в том, что вместо луча света, как у оптических приборов, в нем направляется пучок электронов. А получение изображения происходит благодаря специальным магнитным линзам, которые реагируют на движение электронов в колоне прибора.

Сократить Перефразировать Добавить Вернуть оригинал

При помощи сканирующего зондового микроскопа удается получать изображение с изучаемого объекта специальным зондом. В результате исследованию подлежит трехмерное изображение с максимально точными данными характеристики этого объекта. А вот рентгеновские микроскопы относятся к лабораторному оборудованию, которое используется для изучения объектов, чьи размеры сопоставимы с длиной рентгеновской волны. Эффективность увеличения такими устройствами находится между электронными и оптическими. Получить изображение с помощью рентгеновского микроскопа можно благодаря рентгеновским лучам, которые отправляются на изучаемый объект, после чего на их преломление реагируют чувствительные датчики. Таким образом, и создаётся картинка поверхности исследуемого предмета.

Сократить Перефразировать Добавить Вернуть оригинал

Стр. 25

Подумайте

Почему с помощью светового микроскопа нельзя изучать непрозрачные предметы?

Световой микроскоп является достаточно сложным оптическим прибором, который предназначен для изучения мельчайших по размеру предметов, организмов и строения клеток в сильно увеличенном изображении. Он называется световым, потому что обеспечивает возможность исследовать объект в проходящем свете в темном и светлом поле зрения, проводить люминесцентную, фазово-контрастную и другие виды микроскопии.

Сократить Перефразировать Добавить Вернуть оригинал

Через предмет, который располагается на предметном столике, проходят лучи, попадающие на систему линз объектива и увеличивающие изображение. Если же предмет будет непрозрачным, то лучи света не смогут пройти, а значит, получить нужное изображение не удастся.

Сократить Перефразировать Добавить Вернуть оригинал

Стр. 26

Моя лаборатория. Рассматривание клеточного строения растений с помощью лупы.

1. Рассматриваем невооруженным глазом мякоть плодов томата, арбуза, яблока. Определяем, что характерно для их строения?

Невооруженным глазом мы можем определить, что структура мякоти плодов томата, арбуза и яблока рыхлая, с мелкими вкраплениями – частичками, которые являются клетками. Также можно увидеть и отличия в строении мякоти разных плодов. Например, мякоть томата отличается зернистым строением, имеет прожилки. Мякоть яблока более плотная, рыхлая, сочная. Клетки в ее строении мелкие, расположены очень близко друг к другу. У арбуза мякоть состоит из большого количества разных по размеру и располагающихся на разном расстоянии друг от друга клеток, наполненных соком.

Сократить Перефразировать Добавить Вернуть оригинал

2. Рассматриваем кусочки мякоти плодов под лупой. Сравниваем увиденное с рисунком 11, зарисовываем в тетрадь, рисунки подписываем. Определяем, какую форму имеют клетки мякоти плодов?

Сократить Перефразировать Добавить Вернуть оригинал

Под лупой мы можем видеть более детальное строение мякоти плодов томата, яблока и арбуза. Она состоит из клеточек, которые похожи на круглые зернышки, наполненные цитоплазмой. Эти клеточки мягкие, каждая из них окружена клеточной стенкой, но легко разрушаются при прикосновении препаровальной иглой.

Сократить Перефразировать Добавить Вернуть оригинал

Стр. 28