| №
| Метод
| Суть метода
| Для чего применяют
|
| ОБЩЕНАУЧНЫЕ МЕТОДЫ
|
|
| Наблюдение
| Визуально или с помощью приборов следят за различными объектами для достижения поставленной цели.
| Для получения новых знаний, сбора фактов для описания объекта. Изучают сезонные изменения в природе, в жизни растений и животных, поведение животных и т.д.
|
|
| Описание
| Устная или письменная характеристика объекта по результатам наблюдений
| Получение и накопление информации об объектах, процессах
|
|
| Сравнение
| Сопоставление и нахождение сходств и различий между объектами (организмами, процессами и др.)
| В систематике для распределения организмов по группам, для установления родства и
общего происхождения.
|
|
| Классификация
| Распределение объектов по различным основаниям
| Для упорядочивания имеющейся информации об объектах.
|
|
| Анализ
| Изучение объекта (процесса) по отдельным составляющим компонентам
| Для получения полной характеристики объекта, процесса, для дальнейшего обобщения полученных результатов
|
|
| Эксперимент
| В специальных условиях (управляемых и контролируемых) проводится опыт.
Обязательно есть опытная группа,
есть контрольная группа.
| Для получения новых научных знаний, закономерностей, для подтверждения или опровержения выдвигаемой гипотезы
|
|
| Измерение
| С использованием приборов, инструментов определяют какие-то количественные характеристики объекта, процесса
| Для дальнейшего их анализа, сравнения, сопоставления, нахождения причинно-следственных связей, для проведения мониторинга
|
|
| Моделирование
| Создаются копии прототипа (объектов, процессов) для их изучения. Например, глобус –модель Земли, карта –модель ландшафта, можно создать модели молекул, организма, клетки.
| Изучение объектов на моделях позволяет визуализировать невидимые объекты, изучать и прогнозировать изменения, позволяет отрабатывать умения и навыки, оно менее затратное.
|
|
| Мониторинг
| Проведение регулярных измерений каких-то величин объектов
(процессов организмов, популяций, экосистем, биосферы)
| Позволяет выявлять изменения каких-либо параметров, показателей во времени. Благодаря мониторингу своевременно можно выявить и принять меры по предупреждению негативных изменений в природе, в популяциях.
|
|
| Статистический
| Проводится сбор и анализ числовых показателей для дальнейшей обработки (в популяциях численность, количество особей с определенными признаками, заболеваниями)
| Позволяет получать информацию о динамике изменения показателей, позволяет прогнозировать изменения и своевременно принимать определенные меры.
|
| ЧАСТНОНАУЧНЫЕ МЕТОДЫ
|
| МЕТОДЫ ЦИТОЛОГИИ И БИОХИМИИ
|
|
| Световая микроскопия
| Под световым микроскопом рассматриваются объекты (живые или на фиксированных препаратах) и процессы в живых клетках, пропуская через микропрепарат видимый свет
| Для изучения строения клеток (формы, размеров, расположения ядра и хромосом, вакуолей, клеточной стенки, пластид, их количества). Для изучения процессов в живой клетке
(митоз, мейоз, плазмолиз и др.)
|
|
| Электронная микроскопия
| Специально приготовленный неживой микропрепарат (химическим путем зафиксированный) рассматривается под электронным микроскопом (световой пучок заменяется электронным пучком).
| Для визуального изучения тонкого строения органоидов клетки (рибосомы, ЭПС, лизосомы, митохондрии, плазматическая мембрана, микротрубочки, центриоли) и даже некоторых молекул.
|
|
| Флуоресцентная микроскопия
| Микропрепарат рассматривают через ультрафиолетовые лучи разной длины, которые окрашивают разные вещества в разные цвета.
| Для определения содержания разных веществ в разных частях клетки, диагностирования заболеваний, для обнаружения патологий.
|
|
| Центрифуги-рование
| Пробирки с разрушенными клетками вращают под большой скоростью в центрифуге. Из-за разной массы и плотности органоидов клетки при вращении у них возникает разная центробежная скорость, поэтому в конце вращения органоиды в пробирке располагаются слоями.
| Для выделения отдельных структур клетки в целях дальнейшего изучения их строения под электронным микроскопом.
Более плотные, тяжелые части клетки (ядра) оказываются на дне пробирки, потом митохондрии (пластиды), лизосомы, рибосомы.
|
|
| Цитохимический
| Разными реактивами окрашивают препараты и изучают содержание разных веществ в разных клетках.
| Для исследования химического состава клеток и тканей живых организмов, обнаружения патологий в тканях
|
|
| Хроматография
| Смесь проводят через неподвижное вещество (адсорбент). Разные молекулы веществ в составе смеси имеют разную массу и скорость движения в адсорбенте, поэтому разделяются.
| Для определения составляющих компонентов смеси, их количества.
Для разделения светопоглощающих
пигментов (хлорофиллов а и в) в растениях.
|
|
| Метод меченых атомов
(авторадиография)
| В организм вводятся молекулы веществ, содержащие радиоактивные изотопы, дающие излучения. Приборами отслеживаются перемещения этих веществ в организме в ходе обмена веществ (пластического и энергетического), фотосинтеза у растений.
| Для изучения участия разных молекул в обменных процессах, их количества, движения в организме, мест накопления, путей выведения, а также определения характера биохимических.процессов
|
|
| Рентгеноструктурный анализ
| Через вещества пропускают рентгеновские лучи, которые рассеиваются и по характеру рассеивания (дифракции) лучей на экране можно узнать о пространственной структуре молекулы.
| Для установления пространственной структуры молекул белков, ДНК и т.д.
|
|
| Электрофорез в геле
| Вещества проводят через гель, в котором есть электрическое поле. Отрицательно заряженные компоненты вещества начинают двигаться в сторону положительно заряженного электрода с разной скоростью и происходит их разделение
| Для разделения составляющих компонентов вещества(белков, ДНК и др.), имеющих разные заряды.
|
| МЕТОДЫ В ГЕНЕТИКЕ И ГЕНЕТИКЕ ЧЕЛОВЕКА
|
|
| Гибридизация
| Проводится скрещивание родительских особей, отличающихся по признакам, затем результаты скрещивания подвергаются математическому анализу, отслеживается проявление родительских признаков у потомства.
| Для установления закономерностей наследственности, характера наследования признака (доминантность, рецессивность, промежуточный характер наследования)
|
|
| Секвенирование
| Выделяют разные по длине фрагменты ДНК, отличающиеся концевыми нуклеотидами, окрашивают нуклеотиды разными красителями, пропуская через фрагменты лазерные лучи получают цветную «картину» о последовательности нуклеотидов.
| Для определения последовательности нуклеотидов во фрагменте ДНК
|
|
| Генеалогический
| Составляются родословные, в которых отмечены определенным цветом родители и потомство, имеющие изучаемый признак или являющиеся носителями гена. Отслеживается передача исследуемого признака в поколениях и определяется вероятность проявления признака в будущих поколениях.
| Для определения вероятности проявления наследственных заболеваний, типа наследования заболевания (признака) -доминантность или рецессивность, сцепленность с полом или аутосомность
Определения генотипов родителей и потомства.
|
|
| Цитогенетический
(Кариотипирование)
| В клетках окрашиваются хромосомы в делящихся клетках на стадии метафазы и рассматриваются под световым микроскопом.
Изучаемый кариотип сопоставляется с нормальным кариотипом.
| Для изучения кариотипа (формы, количества и размеров хромосом у конкретных видов), для определения пола. Для предупреждения рождения детей с наследственными заболеваниями, вызванными изменениями в числе хромосом (геномные мутации) и в размерах хромосом
(хромосомные мутации).
|
|
| Близнецовый
| Изучают однояйцовых (монозиготных) близнецов и выявляют их различия в фенотипе.
| Для выявления влияния условий среды на формирование фенотипа.
Так как у монозигот генотип полностью одинаковый, все различия в фенотипических признаков объясняются только влиянием условий среды.
|
|
| Популяционно-статистический
| Проводится сбор и анализ числовых показателей в популяциях (численность, количество особей с определенными признаками, заболеваниями и т.д.)
| Позволяет получать информацию
о состоянии популяций,
о распространении отдельных генов и
о динамике изменения показателей, позволяет прогнозировать изменения и своевременно принимать определенные меры.
|
| МЕТОДЫ В ЭКОЛОГИИ
|
|
| Биоиндикация
| Изучают численность и состояние видов-биоиндикаторов, по которым можно судить о степени загрязненности воздуха, воды, почвы.
| Позволяют оценивать качество природной среды по численности и состоянию видов-биоиндикаторов.
Например, по лишайникам- о чистоте воздуха,
по моллюскам- о чистоте воды,
по хвощам- о кислотности почвы.
|
|
| Биологическая борьба с вредителями
| Для борьбы с вредителями растений используют их естественных врагов, паразитов.
| Для сохранения биоразнообразия экосистем, предотвращения загрязнения окружающей среды химическими веществами, избирательного уничтожения вредителей.
|
|
| Экологический мониторинг
| Проведение регулярных измерений проб воды, почвы, воздуха, температуры и т.д.,
численности особей в популяциях, биоразнообразия экосистем и т.д.
| Позволяет выявлять изменения каких-либо параметров, показателей во времени. Благодаря мониторингу своевременно можно выявить и принять меры по предупреждению негативных изменений в природе, в популяциях, в биосфере
|
| МЕТОДЫ В БИОТЕХНОЛОГИИ
|
|
| Клеточная инженерия
| 1. Метод культуры тканей (микроклональное размножение) -выращивание клеток растений на питательных средах и получение каллусных тканей вне организма.
2.Метод гибридизации соматических клеток (скрещивание соматических клеток разных организмов, пересадка органоидов в другие клетки)
3. Клонирование -получение клонов – копий организма, из которого берут ядро соматической клетки и пересаживают в безъядерную яйцеклетку и из эмбриона выращивают клоны.
| 1.Позволяет получать большое количество генетически однородный посадочный материал, сохранять и размножать редкие растения, размножать растения, трудно размножаемые традиционно.
2. Позволяет получать цитогибриды с нужными признаками.
3.Репродуктивное клонирование – применяется для получения большого количества потомства от выдающихся животных. (эмбрион разделяют на части, затем пересаживают в организм суррогатной матери и получают много потомства от одного животного). Терапевтическое клонирование применяется для получения из стволовых клеток эмбриона донорских органов для дальнейшей трансплантации их донору.
|
|
| Генная инженерия
| Метод рекомбинантных ДНК (выделяют нужный ген, пересаживают в ДНК другого организма и получают у данного организма желаемый признак). Часто пересаживают ген в плазмиды (маленькие кольцевые ДНК) бактерий.
| Применяется для производства нужных человеку продуктов (антибиотиков, кормовых белков, витаминов, аминокислот) или для создания организмов с желаемыми для человека полезными признаками.
|
