Применение биологических знаний в практических ситуациях
(ПРАКТИКО-ОРИЕНТИРОВАННОЕ ЗАДАНИЕ)
РАСТЕНИЯ
Пикировка - удаление кончика главного корня. Удаление кончика главного корня приводит к активному росту боковых корней, расположенных в верхнем, наиболее плодородном слое почвы. Формируется мощная корневая система. Улучшается минеральное питание растения. Увеличивается урожайность.
Окучивание. Окучивание способствует развитию придаточных корней на нижней части стебля, а значит, развитию более мощной корневой системы, улучшению минерального питания растений и повышению урожайности. У картофеля в результате окучивания увеличивается количество подземных побегов - столонов, на концах которых развиваются клубни.
Рыхление почвы. В рыхлую почву легче проникает воздух, что улучшает условия дыхания корней, лучше впитывается влага. Рыхление после полива способствует сохранению влаги в почве, и поэтому называется сухой поливкой.
Внесение удобрений. Азотные удобрения способствуют росту зеленой массы растений, т. е. побегов, фосфорные - обильному цветению и созреванию плодов, калийные - развитию корней и подземных видоизмененных побегов. Органические удобрения содержат весь набор необходимых элементов, вносятся в почву заранее, т. к. необходимо время для их переживания и высвобождения питательных элементов.
В садах во время цветения плодовых деревьев выставляют улья. Это действие полезно и для пасечников, и для садоводов. Пчелы собирают больше меда, т. к. им не приходится тратить время на поиск и дорогу. При этом они опыляют большое количество цветков, в результате чего увеличивается урожай фруктов.
Перед хранением семена просушивают. Влажные семена интенсивно дышат, при этом выделяется большое количество тепла, что может привести к гибели зародыша.
Шампиньоны выращивают искусственно, а белые грибы нет.
Шампиньоны в отличие от других шляпочных грибов не образуют микоризу с деревьями, поэтому их можно выращивать в искусственных условиях. Для этого достаточно поддерживать необходимую температуру, влажность и обеспечить достаточное количество органических веществ в грунте.
Растения плохо растут на заболоченных почвах. Заболоченные почвы бедны кислородом, что затрудняет дыхание корней. Это отрицательно сказывается на развитии корневой системы и всего растения.
Для посева отбирают крупные семена. Крупные семена содержат больший запас питательных веществ, что обеспечивает лучшее развитие проростка.
Одни семена сеют глубже, другие ближе к поверхности. Мелкие семена сеют неглубоко, т. к. иначе имеющегося в них запаса питательных веществ не хватит для выхода проростка на поверхность. Крупные семена заделывают глубже, т. к. им требуется больше влаги для прорастания.
Пасынкование - удаление лишних боковых побегов. Удаление пасынков (например, у томатов) производится с целью повышения урожайности культуры. Питательные вещества расходуются не на рост ненужных боковых побегов, а на образование плодов.
Распространение сфагнума часто приводит к заболачиванию территории. Сфагнум имеет особые мертвые клетки, запасающие воду. Масса запасаемой одним растением воды может превышать его собственную массу в 25 раз. В результате происходит переувлажнение верхнего слоя почвы и возможно дальнейшее заболачивание.
При стерилизации медицинских инструментов используют высокую температуру и давление, а не замораживание. Стерилизация при высокой температуре и давлении приводит к гибели не только самих бактерий, но и их спор. При замораживании бактерии образуют споры.
Садоводы на зиму обворачивают стволы плодовых деревьев для защиты от грызунов и зайцев. Грызуны и зайцы могут повреждать кору. В коре находятся проводящие элементы, поэтому повреждение коры приводит к нарушению взаимосвязи корневой системы и надземной части растения.
Весной стволы плодовых деревьев белят. Во-первых, побелка играет роль дезинфицирующего вещества, уничтожая часть вредителей. Во-вторых, светлые стволы отражают солнечные лучи, что уменьшает нагревание ствола и защищает от весенних ожогов.
ЖИВОТНЫЕ
Мясо надо прожаривать. Плохо прожаренное или проваренное мясо может содержать финны бычьего цепня. Попав в организм человека, финны могут развиться во взрослого червя.
Дождевые черви приносят большую пользу. Дождевые черви рыхлят почву, улучшая ее структуру, тем самым обеспечивая доступ воздуха к корням растений и лучшее впитывание влаги. Кроме того, они перемешивают различные почвенные слои и участвуют в переработке растительных остатков.
С комнатными мухами надо бороться. Мухи могут быть разносчиками возбудителей инфекционных заболеваний или яиц паразитических червей.
Биологический метод борьбы с вредителями. Биологический метод заключается в использовании против вредителей их естественных врагов: паразитов (например, наездников) или хищников (например, птиц).
Пресмыкающиеся по утрам сидят на пнях или камнях. Пресмыкающиеся - холоднокровные животные. Утренние лучи солнца нагревают тело пресмыкающегося. Повышение температуры тела приводит к повышению интенсивности обмена веществ. Животное становится более активным.
Привлечение птиц. Для привлечения птиц изготавливают искусственные гнездовья (скворечники, синичники). Птицы уничтожают большое количество насекомых-вредителей, особенно в период выкармливания птенцов.
Летучие мыши ориентируются даже с закрытыми глазами.
Для ориентации в пространстве летучие мыши используют преимущественно ультразвук, поэтому более важным является орган слуха, а не зрения.
ЧЕЛОВЕК
Гиподинамия. При недостатке двигательной активности мышцы слабеют, в мышечных волокнах уменьшается количество сократительных нитей. Из костей уходят соли кальция, которые, соединяясь с холестерином, откладываются на стенках кровеносных сосудов, нарушая кровообращение.
При длительном стоянии или сидении отекают ноги. Ноги отекают в результате затруднения венозного кровообращения. Движению крови по венам ног способствуют наличие венозных клапанов и сокращение скелетных мышц (сдавливающих вены). При стоянии или сидении мышцы не сдавливают вены, в результате чего отток крови от нижних конечностей затрудняется. Давление крови увеличивается, жидкость просачивается в ткань, вызывая отек.
Час ходить легче, чем час стоять на одном месте. При ходьбе попеременно работают мышцы сгибатели и мышцы разгибатели ног. В момент сокращения разгибателей сгибатели расслабляются, и наоборот. Во время стояния эти группы мышц работают одновременно, поэтому утомление наступает быстрее. Другой причиной утомления является затруднение венозного кровотока (см. выше).
При введении в вену лекарственных препаратов, их разбавляют физиологическим раствором. Введение больших доз лекарств в вену может привести к нарушению постоянства состава плазмы крови (к сдвигу состояния плазмы в сторону гипертонического раствора), что может вызвать нарушение работы клеток крови. Физиологический раствор - раствор хлорида натрия с концентрацией 0,9% - соответствует концентрации минеральных солей в плазме крови.
Дети, переболевшие ветрянкой (или некоторыми другими болезнями), больше не болеют ею. Вырабатывается активный естественный иммунитет. После болезни в организме длительное время сохраняются клетки иммунной памяти (особая группа лимфоцитов), которые в случае повторного попадания соответствующего возбудителя обеспечивают выработку большого количества антител.
Сердце алкоголика большое, но слабое. У человека, страдающего алкоголизмом, мышечная ткань сердца перерождается в жировую, не способную сокращаться. Кажущееся большим, сердце на самом деле обладает малой силой сокращения, выталкивает небольшой объем крови за один раз и поэтому сокращается чаще.
В пищу необходимо обязательно употреблять свежие фрукты и овощи, т. к. они содержат минеральные вещества, витамины и улучшают моторику (сокращение стенок) кишечника.
При взлете и посадке самолета пассажирам предлагают леденцы. При взлете и посадке появляются неприятные ощущения в ушах, связанные с возникновением разницы давления на барабанную перепонку со стороны внешней среды и со стороны полости среднего уха. Глотательные движения способствуют расширению слуховой (евстахиевой) трубы, соединяющей полость среднего уха с носоглоткой. В результате давление по обе стороны барабанной перепонки выравнивается.
Лечение антибиотиками. Длительное использование антибиотиков приводит к нарушению микрофлоры кишечника - дисбактериозу. В результате могут развиваться болезнетворные организмы, ухудшается работа кишечника, нарушается синтез некоторых витаминов. Формируются устойчивые к антибиотикам штаммы микроорганизмов.
Вредно принимать пищу и одновременно читать (или смотреть телевизор). Посторонние раздражители могут угнетать сокоотделительные рефлексы, что ухудшает пищеварение.
Принимать пищу желательно в одно и то же время (режим питания). Прием пищи в одно время способствует выработке условного рефлекса на время приема. Пищеварительные соки начинают вырабатываться заблаговременно, благодаря чему пища попадает в уже подготовленный желудок и усваивается быстрее.
Зачем сервировать стол и украшать блюда. Вид красиво сервированного стола и аппетитного блюда вызывает условно- рефлекторное выделение пищеварительных соков, что улучшает пищеварение. Выделяющийся при этом сок И.П. Павлов назвал запальным, или аппетитным.
Надо есть суп. Мясные отвары и отвары овощей содержат готовые биологически активные вещества (аминокислоты, олигопептиды), вызывающие усиленную секрецию пищеварительных соков.
Лекарства должен назначать врач. Врач имеет соответствующее образование и знает назначение каждого лекарственного препарата и правила его приема. Лекарства имеют побочные эффекты. Прием лекарств без консультации специалиста недопустим.
Лучше дышать через нос. При прохождении через носовую полость воздух очищается, согревается и увлажняется.
Носовые кровотечения. В носовой полости близко к поверхности расположены кровеносные сосуды, благодаря которым вдыхаемый воздух нагревается.
Пуля пробила грудную клетку, легкие оказались не задеты, но раненый погиб от удушья. Пуля нарушила целостность легочной и (или) пристеночной плевры. В результате нарушилась герметичность плевральной полости, поэтому расширение грудной полости при вдохе не приводит к расширению легких. Легкие спадаются.
После бани или физических упражнений лицо часто краснеет. При физической нагрузке вырабатывается большое количество тепла. Расширение кровеносных сосудов кожи способствует теплоотдаче. Во время пребывания в бане теплоотдача также увеличивается.
При сильном ударе затылком перед глазами «бегают» звездочки. В затылочной доле коры больших полушарий находится центральная (обрабатывающая) часть зрительного анализатора (зрительная зона). Сильный удар может вызвать раздражение нервных клеток и возникновение зрительного образа в виде звездочек и т. п.
Человек не может одновременно видеть четко предметы, расположенные на разном удалении от него. Это связано с особенностями аккомодации хрусталика. При рассматривании близко расположенных предметов хрусталик более выпуклый, что делает невозможным четкое видение предметов, находящихся далеко, и наоборот.
При переезде на новую квартиру рука ищет выключатель на прежнем месте, а выключатель находится на другом. Это пример условного рефлекса, выработавшегося на старом месте жительства. Со временем этот рефлекс угаснет и выработается новый.
Биологические методы делятся на:
Эмпирические — позволяет изучать явление с помощью опыта.
описательный,
сравнительный,
экспериментальный,
измерительный.
Теоретические
статистический,
моделирование.
К основным (универсальным) методам в биологии относятся:
Описательный метод связан с наблюдением и описанием объектов или явлений, определением их свойств.
Сравнительный метод. Сходства и различия разных систематических групп, сообществ организмов, их строения, функций и составных частей изучаются с помощью сравнительного метода. Этот метод используется в систематике, морфологии, анатомии, палеонтологии, эмбриологии и других отраслях науки. Принципы сравнения легли в основу систематики, клеточной теории. Открыты биогенетический закон, закон гомологических рядов в наследственной изменчивости.
Исторический метод выясняет закономерности появления и развития организмов, становления их структуры и функций в ходе геологической истории Земли. С его помощью было создано учение об эволюционном развитии органического мира.
Экспериментальный метод (опыт, практика) состоит в изменении исследователем условий существования объекта опыта, его строения и наблюдение по результатам изменений. Эксперименты бывают полевые и лабораторные. Этот метод позволяет гораздо глубже исследовать сущность поведения, строение и особенности организмов.
К частным биологическим методам исследования относятся методы
Генеалогический метод. Используется при составлении родословных людей, выявлении характера наследования некоторых признаков и заболеваний.
Исторический метод. Позволяет обнаружить закономерности возникновения и развития живых существ.
Палеонтологический метод — позволяет выяснить родство между древними организмами, которые находятся в земной коре, в разных геологических слоях.
Центрифугирование — разделение смесей на основные части под действием центробежной силы.
Цитологический, цитогенетический, микроскопирование — исследование строения клетки, ее структур с помощью микроскопа.
Биохимический метод — исследование химических процессов, происходящих в организме.
Теоретические методы:
Статистический метод основан на статистической обработке количественного материала, собранного в результате других исследований (наблюдений, экспериментов, моделирования), что позволяет всесторонне проанализировать и установить определенные закономерности.
Моделирование — дает возможность изучать объекты и процессы, которые сложно или невозможно воспроизвести экспериментально, или непосредственно наблюдать.
Приборы и инструменты биологической лаборатории
Бинокулярный микроскоп Бинокль Секундомер Линейка
Скальпель Щипцы Пипетка Препаровальная игла
Колба Мерный цилиндр Весы Пробирки
Ученые-биологи и их вклад в развитие биологии
| ФИО ученого | Открытия, теория, вклад в развитие биологии |
| Р. Гук | Открыл растительную клетку (установил клеточное строение растительных тканей). Ввел термин «клетка» |
| Антони ван Левенгук | Открыл одноклеточные животные организмы (инфузории) |
| Р. Броун | Открыл клеточное ядро у растений |
| М. Шлейден и Т. Шванн | Основоположники клеточной теории |
| Р. Вирхов | Доказал, что клетки образуются путем деления |
| К. Тимирязев | Установил роль хлорофилла в процессе фотосинтеза |
| Дж. Рей | Ввел термин «вид» |
| С.Н. Виноградский | Открыл процесс хемосинтеза (образование органических веществ в результате окисления неорганических соединений), хемосинтезирующим организмам относят некоторые штаммы бактерий |
| Г. Мендель | Основоположник науки - генетика |
| Т. Морган | Автор хромосомной теории наследственности |
| И.В. Мичурин | Ученый-селекционер, создавший разные сорта плодово-ягодных культур |
| Н.И. Вавилов | Открыл 7 центров происхождения культурных растений. Автор закона «Гомологических рядов наследственной изменчивости» |
| Ч. Дарвин | Автор эволюционной теории, определил три движущие эволюции: борьба за существования, наследственная изменчивость (неопределенная), естественный отбор |
| К. Линней | Основоположник систематики, ввел бинарную номенклатуру для самой мелкой систематической единицы –Вид: (двойное название, напрмер: подорожник большой, белый медведь, уссурийский тигр…), Правильно определил человека и человекообразных обезьян в один отряд- Приматы. |
| Ж. Ламарк | Автор первой эволюционной теории, усовершенствовал линнеевскую систематику, ввел термин «градация». По своим взглядам являлся трансформистом. Разделил животных на позвоночных и беспозвоночных. Автор труда «Философия зоологии» |
| А. М. Бутлеров | Автор теории «Строения органических соединений» |
| Э. Геккель и Ф. Миллер | Авторы биогенетического закона «Онтогенез есть краткое и неполное повторение филогенеза» |
| К. Бэр | Автор закона «Зародышевого сходства» |
| Аристотель | Основоположник науки «Зоология», придерживался теории Самозарождения веря в наличие «активного начало» |
| Ф. Реди | Проводил опыты использую мясо змей в результате, которых подверг сомнениям теорию «Самозарождения» |
| Л. Пастер | Опроверг теорию «Самозарождения» и направление Витализм (существование жизненной силы способной -неживое сделать живым) |
| А.И. Опарин (Д. Холдейн) | Автор теории «Абиогенного синтеза органических веществ», «Биохимической эволюции», «Естественного происхождения жизни на Земле», «Коацерватной теории» |
| С. Миллер (Юри) | Экспериментально подтвердил три этапа (из 5) теории Опарина, создав в колбе первичный океан |
| Э.Геккель | Впервые ввел термин «экология» в науку |
| Э.Зюсс (Ламарк) | Ввел термин «Биосфера» |
| В.И. Вернадский | Автор учения о биосфере (ноосфера-«разумная оболочка») |
| И.П. Павлов | Теория об условных рефлексах. Изучал физиологию пищеварительной системы |
| Ф. Мишер | Открыл нуклеиновые кислоты (ДНК, РНК) |
| В. Сукачев | Ввел термин «биогеоценоз» |
| Дж. Уотсон, Ф.Крик | Создали пространственную модель ДНК |
| Д. И. Ивановский | Открыл вирус табачной мозаики |
| С.Г. Навашин | Открыл двойное оплодотворение у покрытосеменных растений |
Правила техники безопасности в лаборатории при работе с биообъектами
Необходимо четко выполнять инструкции к лабораторным занятиям.
В лаборатории запрещается принимать пищу, пить воду.
Работу с биологическим материалом проводить только инструментами.
При случайном попадании биологического материала (особенно микроорганизмов) на стол, руки, нужно провести обработку дезинфекционным раствором (например, хлорамином).
После работы необходимо тщательно вымыть руки с использованием дезинфекционных средств (детергентов).
4 156
10 626 
