Биология как наука: методы, уровни организации, признаки живого
Понятийный каркас, с которого начинается кодификатор и первые задания варианта.
Раздел кажется формальным, но именно он даёт задания 1–2 и постоянно используется в формулировках части 2. Требуется точно различать уровни организации и методы исследования.
Уровни организации живого
| Уровень | Что изучает | Пример объекта |
|---|---|---|
| Молекулярный | строение и функции биополимеров | молекула ДНК, фермент |
| Клеточный | строение и жизнедеятельность клетки | нейрон, амёба |
| Тканевый | совокупность сходных клеток | эпителий, ксилема |
| Органный | органы и их системы | сердце, лист |
| Организменный | целостный организм | человек, дуб |
| Популяционно-видовой | совокупность особей одного вида | популяция волков |
| Биогеоценотический (экосистемный) | сообщество и среда | дубрава, озеро |
| Биосферный | оболочка Земли, занятая жизнью | биосфера |
Свойства живого
- Единство химического состава: C, H, O, N составляют около 98% массы.
- Обмен веществ и превращение энергии (метаболизм): пластический и энергетический обмен.
- Самовоспроизведение (репродукция) на основе матричного синтеза.
- Наследственность и изменчивость.
- Раздражимость — способность реагировать на воздействия среды.
- Саморегуляция и поддержание гомеостаза.
- Рост и развитие (индивидуальное и историческое).
- Дискретность и целостность.
- Ритмичность.
- Энергозависимость — открытость системы.
Методы биологии
| Метод | Суть | Пример применения |
|---|---|---|
| Наблюдение | фиксация явлений без вмешательства | изучение поведения птиц |
| Описание | фиксация признаков | описание нового вида |
| Сравнительный | сопоставление объектов | сравнение скелетов позвоночных |
| Исторический | изучение развития во времени | палеонтология, филогенез |
| Экспериментальный | изменение условий и контроль | опыт Пастера, опыты Менделя |
| Моделирование | изучение на модели | модель популяционной динамики |
| Микроскопия | изучение микрообъектов | изучение клетки |
| Центрифугирование | разделение по плотности | выделение органоидов |
| Гибридологический | анализ потомства от скрещиваний | изучение наследования признака |
| Цитогенетический | изучение кариотипа | диагностика синдрома Дауна |
Биологические науки: что чем занимается
- Цитология — строение и функции клетки; гистология — ткани; анатомия — строение органов; физиология — функции органов и систем.
- Генетика — наследственность и изменчивость; селекция — выведение сортов, пород и штаммов.
- Систематика — классификация организмов; таксономия — принципы построения классификации.
- Экология — взаимоотношения организмов со средой; биогеоценология — надорганизменные системы.
- Эмбриология — зародышевое развитие; палеонтология — ископаемые организмы; биогеография — распространение организмов.
- Микробиология, микология, ботаника, зоология — науки об отдельных группах организмов.
- Биотехнология — использование организмов и биологических процессов в производстве.
Систематические категории в порядке убывания: царство → отдел (у растений) или тип (у животных) → класс → порядок (у растений) или отряд (у животных) → семейство → род → вид. Вид — основная единица систематики; название вида двойное (бинарная номенклатура Линнея): род с прописной буквы, видовой эпитет со строчной.
Каким методом установили, что синтез белка идёт на рибосомах? Клетки разрушали и разделяли органоиды центрифугированием, затем к каждой фракции добавляли меченые аминокислоты и определяли, где накапливается радиоактивная метка. Здесь применены центрифугирование (разделение органоидов), метод меченых атомов и эксперимент с контролем. Задание такого типа требует назвать метод и объяснить, почему именно он даёт ответ. Ответ «наблюдение» неверен: в наблюдении нет вмешательства в объект.
1) Путают биогеоценотический и биосферный уровни: биосфера одна, биогеоценозов множество. 2) Считают, что тканевый уровень есть у всех организмов — у одноклеточных его нет. 3) Называют экспериментом простое наблюдение: эксперимент требует изменения условий и контрольной группы. 4) Гибридологический метод приписывают Дарвину, а не Менделю. 5) В вопросах о свойствах живого путают раздражимость (реакция на стимул) с рефлексом (реакция через нервную систему) — раздражимость есть даже у растений и бактерий.
- ✓Могу перечислить все восемь уровней организации по порядку
- ✓Различаю наблюдение и эксперимент по наличию контроля
- ✓Знаю, какой метод применяется для какой задачи
- ✓Могу назвать не менее семи свойств живого
- ✓Понимаю, что раздражимость свойственна всем живым организмам