АНАЛИЗ ЕГЭ ПО БИОЛОГИИ 2015 ГОДА
Каждый вариант экзаменационной работы включал в себя 40 заданий и состоял из двух частей, различающихся формой и уровнем сложности.
Часть 2 состояла из 7 заданий с развернутым ответом.
По уровню сложности задания распределялись следующим образом.
а) 18 заданий базового уровня с кратким ответом в виде одной цифры, соответствующей номеру верного ответа;
б) 7 заданий повышенного уровня с кратким ответом в виде одной цифры, соответствующей номеру верного ответа;
в) 8 заданий повышенного уровня с кратким ответом в виде последовательности цифр;
г) 7 заданий высокого уровня с развернутым ответом.
Учебный материал всех разделов курса биологии в экзаменационной работе распределен по семи содержательным блокам:
1. Биология – наука о живой природе;
2. Клетка как биологическая система;
3. Организм как биологическая система;
4. Система и многообразие органического мира;
5. Человек и его здоровье;
6. Эволюция живой природы;
7. Экосистемы и присущие им закономерности.
Первый блок «Биология как наука. Методы научного познания» содержит материал: о достижениях биологии; методах исследования; роли ученых в познании окружающего мира; об общих признаках биологических систем; об основных уровнях организации живой природы; о роли биологических теорий, идей, гипотез в формировании современной естественнонаучной картины мира.
Второй блок «Клетка как биологическая система» содержит задания, проверяющие: знания о строении и функциях клетки, ее химической организации, гене и генетическом коде, метаболизме, многообразии клеток, их делении; умения устанавливать взаимосвязь строения и функций органоидов клетки, распознавать и сравнивать клетки разных организмов, процессы, протекающие в них.
Третий блок «Организм как биологическая система» контролирует: освоение знаний о вирусах, об организменном уровне организации жизни и присущих ему закономерностях, о вредном влиянии мутагенов, алкоголя, наркотиков, никотина на генетический аппарат клетки, защите среды от загрязнения мутагенами, наследственных болезнях человека, их причинах и профилактике, селекции организмов и биотехнологии; овладение умениями сравнивать биологические объекты, процессы, явления, применять знания биологической терминологии и символики при решении задач по генетике.
В четвертом блоке «Система и многообразие органического мира» проверяются: знания о многообразии, строении, жизнедеятельности и размножении организмов различных царств живой природы; умения сравнивать организмы, характеризовать и определять их принадлежность к определенному систематическому таксону, устанавливать причинно-следственные связи между строением и функцией органов и систем органов организмов разных царств, взаимосвязи организмов и среды обитания.
Пятый блок «Организм человека и его здоровье» выявляет уровень: усвоения системы знаний о строении и жизнедеятельности организма человека, лежащих в основе формирования гигиенических норм и правил здорового образа жизни, профилактики травм и заболеваний; овладения умениями обосновывать взаимосвязь органов и систем органов человека, особенности, обусловленные прямохождением и трудовой деятельностью; делать вывод о роли нейрогуморальной регуляции процессов жизнедеятельности и об особенностях высшей нервной деятельности человека.
В шестой блок «Эволюция живой природы» включены задания, направленные на контроль: знаний о виде и его структуре, движущих силах, направлениях и результатах эволюции органического мира, этапах антропогенеза, биосоциальной природе человека; умений характеризовать критерии вида, причины и этапы эволюции, объяснять основные ароморфозы в эволюции растительного и животного мира, устанавливать причины многообразия видов и приспособленности организмов к среде обитания.
Седьмой блок «Экосистемы и присущие им закономерности» составляют задания, направленные на проверку: знаний об экологических закономерностях, цепях питания, круговороте веществ в биосфере; умений устанавливать взаимосвязи организмов, человека и окружающей среды, объяснять причины устойчивости, саморегуляции, саморазвития и смены экосистем, необходимость сохранения многообразия видов, защиты окружающей среды как основы устойчивого развития биосферы.
Средний тестовый балл в 2015 г. составил 53,2, что сопоставимо со средним тестовым баллом 2014 г. (54,8).
НАИБОЛЕЕ СЛОЖНЫЕ ЗАДАНИЯ
Блок 1. Биология – наука о живой природе
Наиболее сложным оказалось задание, где требовалось указать, на каком уровне организации жизни фенотипически проявляются геномные мутации (организменном).
Совокупность живых организмов на Земле составляет органический мир, или живую природу. Изучением всех проявлений жизни занимается наука биология (от греч. биос - жизнь, логос - учение). Биология изучает строение и жизнедеятельность организмов, их многообразие, законы исторического и индивидуального развития. Живые организмы на нашей планете очень разнообразны и многочисленны. Они живут на суше, в воде, в почве, в воздухе. Область распространения жизни составляет особую оболочку Земли - биосферу (от греч. биос и сфера - шар) (рис. 1).
Рис. 1. Границы биосферы
Значение биологии . В наше время перед человечеством особенно остро встают такие проблемы, как охрана здоровья, обеспечение продовольствием и сохранение разнообразия организмов на нашей планете. Биология, исследования которой направлены на решение этих и других вопросов, тесно связана со многими сторонами практической деятельности человека - сельским хозяйством, медициной, различными отраслями промышленности (пищевой, легкой и т. д.).
Успешное развитие сельского хозяйства в настоящее время во многом зависит от биологов-селекционеров, создающих новые высокоурожайные сорта растений и породы животных, что позволяет получать больше продуктов питания.
Благодаря достижениям биологической науки в промышленности широко применяют современные биотехнологии. С их помощью предприятия выпускают высокоэффективные лекарства, витамины, кормовые добавки для сельскохозяйственных животных, средства защиты растений от вредителей и болезней, бактериальные удобрения, а также препараты для нужд пищевой, химической и других отраслей промышленности и для научных целей. Знание законов биологии помогает лечить и предупреждать болезни человека.
Активная и часто непродуманная хозяйственная деятельность человека привела к значительному загрязнению окружающей среды веществами, вредными для всего живого, к уничтожению лесов, водоемов. На нашей планете практически уже не осталось уголков с нетронутой природой. Перед человечеством встала грандиозная задача - сохранить природную среду, чтобы поддержать условия существования и развития цивилизации. Решить ее могут лишь люди, хорошо знающие законы природы. Знание биологии помогает решить проблему сохранения и улучшения условий жизни на нашей планете, составляет неотъемлемую часть культуры каждого жителя.
Ответьте на вопросы
- Что изучает биология?
- Что называют биосферой?
- Какое значение имеет изучение биологии для человека?
Новые понятия
Биология. Биосфера.
Подумайте!
Почему биологию считают наукой будущего?
Биология – наука о живой природе 1. 1 Биология, как наука, ее достижения, методы исследования, связи с другими науками. 1. 2 Признаки и свойства живого: клеточное строение, особенности химического состава, обмен веществ и превращение энергии, гомеостаз, раздражимость, воспроизведение, развитие. 1. 3 Основные уровни организации живой природы: клеточный, организменный, популяционно-видовой, биогеоценотический, биосферный.
1779 г. немецкий профессор анатомии Теодор Руз впервые употребил термин «биология» Термин «биология» был введён независимо несколькими авторами: Фридрихом Бурдахом в 1800 году, Готфридом Рейнхольдом Тревиранусом. 1802 г. Французский натуралист Жан Батист Ламарк предложил использовать этот термин для обозначения науки, изучающей живые организмы. Карл Фридрих Бурдах 1776 - 1847 Готфрид Рейнхольд Тревиранус 1776 - 1837 Жан Батист Ламарк 1744 - 1829
Биология (от греч. «bios» – жизнь, «logos» – наука) – наука о жизни, её закономерностях и формах проявления, о существовании и распространение её во времени и пространстве. Она исследует происхождение жизни и её сущность, развитие, взаимосвязи и многообразие. Биология относится к естественным наукам.
У каждой науки есть свой объект, и свой предмет исследования. У биологии объектом исследования является ЖИЗНЬ. Носители жизни – живые тела. Все, что связано с их существованием, изучает биология. ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ 1. ЖИЗНЬ 2. ЖИЗНЬ 3. ЖИЗНЬ 4. ЖИЗНЬ как ОСОБОЕ ЗНАКОВЫХ ЕСТЕСТВ. ИСТОРИЧ. ЯВЛЕНИЕ БИОЛОГИЧ. ГРУПП СЛОЖИВШ. ЕДИНИЦ ОРГАНИЗ- СООБЩЕСТВ (ГЕН, КЛЕТКА, МОВ ОРГ-ОВ ОСОБЬ) (ПОПУЛЯЦИЯ, РАЗНЫХ ВИД) ВИДОВ (БИОЦЕНОЗ) Предмет изучения науки всегда несколько уже, ограниченнее, чем объект. Например, кого-то из ученых интересует обмен веществ организмов. Тогда объектом изучения будет жизнь, а предметом изучения – обмен веществ. С другой стороны, обмен веществ тоже может быть объектом исследования, но тогда предметом исследования будет одна из его характеристик, например обмен белков, или жиров, или углеводов.
Основные направления современной биологии Классическая биология Ее представляют ученыенатуралисты, изучающие многообразие живой природы. Они объективно наблюдают и анализируют все, что происходит в живой природе, изучают живые организмы и классифицируют их. Неправильно думать, что в классической биологии все открытия уже сделаны. Физико-химическая Эволюционная биология исследующая В XIX в. автор теории строение живых естественного отбора Чарлз объектов при помощи Дарвин начинал как обычный современных натуралист: он физических и коллекционировал, наблюдал, химических методов. описывал, путешествовал, Это быстро раскрывая тайны живой природы. развивающееся Однако основным результатом направление его работы, сделавшим его биологии, важное как в известным ученым, стала теоретическом, так и в теория, объясняющая практическом органическое разнообразие. отношении.
Наука в современном понимании этого слова сформировалась в XVII веке, когда в нее повсеместно был введен научный метод. Однако некоторые фундаментальные представления о живой природе родились гораздо раньше.
Этапы развития биологии 1. Период до появления земледелия и скотоводства 2. Период земледелия и скотоводства Накопление знаний о человеке, растениях, животных Дальнейшее накопление знаний о человеке, растениях, животных
3. Появление древних государств (Греция, Рим) Аристотель Описал около 500 видов животных. Создал первую систему их классификации. Заложил основы сравнительной анатомии. Считал, что живая материя возникла из неживой Систематизация знаний о человеке, растениях, животных Теофраст Гален «Отец» ботаники. Описал разные органы растений. Заложил основы классификации растений. Считал, что живая материя возникла из неживой Выдающийся римский врач. «Отец» медицины. Описал органы человека. Заложил основы анатомии человека Основа для развития европейской биологической науки, не менялась до VIII в. н. э.
Античность Гиппократ дал первое относительно подробное описание строения человека и животных, указал на роль среды и наследственности в возникновении болезней. Его считают основоположником медицины. Гиппократ ок. 460 - ок. 370 до н. э.
Аристотель делил окружающий мир на четыре царства: неодушевленный мир земли, воды и воздуха; мир растений; мир животных и мир человека. Он описал многих животных, положил начало систематике. В написанных им четырех биологических трактатах содержались практически все известные к тому времени сведения о животных. Заслуги Аристотеля настолько велики, что его считают основоположником зоологии. Аристотель 384 - 322 до н. э.
Теофраст изучал растения. Им описано более 500 видов растений, даны сведения о строении и размножении многих из них, введены в употребление многие ботанические термины. Его считают основоположником ботаники. Теофраст ок. 372 - ок. 287 до н. э.
Гай Плиний Старший собрал известные к тому времени сведения о живых организмах и написал 37 томов энциклопедии «Естественная история» . Почти до средневековья эта энциклопедия была главным источником знаний о природе. Гай Плиний Старший ок. 23 - 79
Клавдий Гален – римский (греческого происхождения) медик, хирург и философ. в своих научных исследованиях широко использовал вскрытия млекопитающих. Он первым сделал сравнительноанатомическое описание человека и обезьяны. Изучал центральную и периферическую нервную систему. Историки науки считают его последним великим биологом древности. Клавдий Гален ок. 130 - ок. 200
4. Период Средневековья (V–XV ст. н. э.) Торможение развития биологии, преобладание религиозных взглядов о создании материи Богом Биология развивалась преимущественно как описательная наука. Накопленные факты часто были искаженными. Например, встречаются описания различных мифических существ, например «морского монаха» , который будто появлялся морякам перед штормом, сирен, русалок, спрутов и т. д. Лишь немногие европейские учёные приобрели известность в Средние века. Среди них Хильдегарда Бингенская, Альберт Великий и Фридрих II (император Священной Римской империи) составили канон естественной истории для ранних европейских университетов, в которых медицина значительно уступала преподаванию философии и богословия
5. Период Возрождения и Просвещения (ХVІ–XVІІІ ст. н. э.) Роберт Гук (1635– 1703) Изобретение Микроскопа, введение термина «клетка» Антони ван Левенгук (1632– 1723) Наблюдал одноклеточные организмы, клетки крови Развитие биологической науки, изучение строения и функций различных биологических объектов Карл Линней (1707– 1778) Ввел термин «вид» . Основал современную систематику, а также созрыл собственную классификацию растений и животных. Ввел латинские научные названия видов, родов и других систематических категорий, описал свыше 7500 видов растений и около 4000 видов животных
Леонардо да Винчи Описал многие растения, изучал строение человеческого тела, деятельность сердца и человеческую функцию. Леонардо да Винчи 1452 - 1519
Андреас Везалий Написал книгу “О строении человеческого тела”. Точно описал и и изобразил внутренние органы человеческого тела и скелет. Описал клапаны сердца. Андреас Везалий 1514 - 1564
Рисунки из атласа Андреаса Везалия «О строении человеческого тела, в семи книгах» (De humani corporis fabrica libri septem), учебник по анатомии человека, написанный Андреасом Везалием в 1543 году.
Открыл 2 круга кровообращения. Исследование физиологических функций при помощи экспериментальных методов Написал книгу «Анатомическое исследование о движении сердца и крови животных» . Уильям Гарвей (1578 -
английский физик и ботаник Роберт Гук (1635 -1703 гг.). впервые применил микроскоп для исследования растительных и животных тканей. Изучая срез, приготовленный из пробки и сердцевины бузины, Р. Гук заметил, что в их состав входит множество мелких образований, похожих по форме на ячейки пчелиных сот. Это были клетки растительного организма (точнее - оболочки растительных клеток). Ввел термин «клетка» .
Антони ван Левенгуком (1632 -1723 гг.) Микроскоп, усовершенствованный знаменитым голландским исследователем позволил увидеть живые клетки при увеличении в 270 раз. Левенгук впервые рассмотрел эритроциты и сперматозоиды, обнаружил в капле воды разнообразных простейших животных, многих из них он зарисовал с натуры.
Предложил систему классификации живой природы и ввел бинарную (двойную) номенклатуру для наименования видов. Карл Линней (1707 -
Установил, что зародыши всех животных на ранних этапах развития схожи, сформировал закон зародышевого сходства. Карл Эрнест Бэр
6. Создание клеточной теории и развитие эволюционных идей (ХІХ ст. н. э.) Теодор Шванн (1810– 1882) Один из авторов клеточной теории (Шлейден и Вирхов) Жан. Батист Ламарк (1744– 1829) Автор первого эволюционного учения Резкий всплеск развития биологии, борьба материалистических и идеалистических взглядов о возникновении материи Чарльз Дарвин (1809– 1882) Автор первой эволюционной теории Эрнст Геккель (1834– 1919) Ввел термин «экология» . Заложил основы филогении
Огромную роль в развитии биологии сыграла клеточная теория, которая научно подтвердила единство живого мира и послужила одной из предпосылок возникновения теории эволюции Чарльза Дарвина. Теодор Шванн 1810 - 1882 Маттиас Шлейден 1804 - 1881
В 1859 г. на основе многочисленных наблюдений Чарльз Дарвин опубликовал свой основной труд «О происхождении видов путем естественного отбора или Сохранении благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь» , в котором сформулировал основные положения теории эволюции, предложил механизмы эволюции и пути эволюционных преобразований организмов. Дарвиновы вьюрки Чарльз Дарвин 1809 - 1882
Основатели иммунологии: В 1883 г. русский биолог Илья Мечников разработал теорию фагоцитоза и обосновал клеточную теорию иммунитета. В 1891 г. немецкий врач Пауль Эрлих разработал гуморальную теорию иммунитета. В 1908 г. им была присуждена Нобелевская премия. Фагоцителла по Мечникову Илья Мечников 1845 - 1916 Пауль Эрлих 1854 - 1915
7. «Генетический» период (с 1900 года) Преобладание материалистических взглядов, открытие закономерностей наследственности и изменчивости Уильям Бетсон (1861– 1926) Термин «генетика» (1908) Грегор Мендель (1822– 1884) Томас Хант Морган Хромосомная теория наследственности Уотсон и Крик Структура ДНК (1953)
Переоткрыли законы Г. Менделя в 1900 г. Гуго де Фриз (1848– 1935) Термин «мутация» Эрих Чермак (1871– 1962) сосредоточил свое внимание на практическом применении генетических закономерностей в селекции культурных растений. Карл Корренс (1864– 1933) работы по генетике пола, цитоплазматич. наследственности.
Период Древние века (античность) XV - XVIII - XIX Ученые-биологи Изучаемые проблемы и достижения Аристотель, Гай Плиний Старший, Клавдий Гален Изучение видового разнообразия, внешнего облика, повадок, внутреннего строения животных. Первые представления о классификации организмов. Разработка методики физиологических опытов, изучение функций нервной системы Л. да Винчи, А. Визалий, У. Гарвей Изучение строения тела человека, развитие представлений о физиологии нервной системы и обмене веществ у человека и животных. Первые попытки использования математики для характеристики биологических явлений Р. Гук, М. Мальпиги, А. Левенгук, Дж. Рей, К. Линней Открытие и изучение клеточного строения растений, мира одноклеточных организмов, эритроцитов, сперматозоидов. Формирование представлений о биологическом виде, создание классификации органического мира Ж. Б. Ламарк, Ж. Кювье, К. Ф. Вольф, К. М. Бэр Обоснование эволюционных идей. Выдвижение в противовес эволюционной идее учения о катастрофах, основанного на данных сравнительной анатомии и палеонтологии. Эмбриологические исследования, подтверждающие правильность эволюционных идей.
Период Ученые-биологи Изучаемые проблемы и достижения XX Обоснование клеточной теории, приводящее к пониманию единства органического мира. Заложение основ материалистического понимания процессов высшей нервной деятельности. Окончательное опровержение возможности самозарождения организмов. Т. Шванн, М. Шлейден, Создание эволюционного учения, убедительно И. М. Сеченов, Л. Пастер, Ч. раскрывающего механизмы исторического Дарвин, А. О. Ковалевский, И. развития органического мира. Разработка Мечников, В. О. проблем и методов эволюционной эмбриологии Ковалевский, Г. Мендель, Х. Разработка идей эволюционной палеонтологии де Открытие закономерностей наследственности. Фриз, Т. Морган, Дж. Уотсон, Создание мутационной теории, явившееся одним Ф. Крик, И. П. Павлов, С. С. Четв из отправных пунктов развития генетики. ериков, Р. Фишер, Дж, Обоснование и развитие хромосомной теории Хаксли, Э. Майр, И. И. наследственности. Установление структуры ДНК, Шмальгаузен, А. И. Опарин раскрытие принципа генетического кода. Учение В. И. Вернадский, В. Н. Сукачев, А. об условных рефлексах и высшей нервной Тенсли, В. Шелфорд, Ч. деятельности. Разработка синтетической теории Элтон и др. эволюции, развивающей и дополняющей Дарвинизм. Первая научная теория происхождения жизни. Разработка учения о биосфере. Заложение основ биогеоценологии, развитие идей экологии как науки о взаимосвязи организмов друг с другом и с внешней средой
БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ наука определение что изучает анатомия строение тела человека, наука о форме и строении отдельные органы и ткани отдельных органов, систем человека; ткани растений и и организма в целом т. д. антропология морфология человека, наука о происхождении и учение об антропогенезе и эволюции человека расоведение ботаника наука о растениях внешнее и внутреннее строение растений; их видовое разнообразие; особенности их жизнедеятельности; закономерности их географического распространения
БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ наука генетика определение что изучает наука о наследственности и закономерности изменчивости наследования и особенности изменчивости признаков; теоретическая основа селекции наука о здоровье влияние разнообразных факторов внешней среды на здоровье человека, его работоспособность и продолжительность жизни наука о животных многообразие животного мира, строение и жизнедеятельность животных, их распространение гигиена зоология
БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ наука определение что изучает наука о грибах морфология, систематикя, распространение грибов, их роль в природе и жизни человека наука о форме и строении животных и растительных организмов - наука об ископаемых остатках организмов минувших геологических эпох вымершие организмы, их отпечатки и следы их жизнедеятельности микология морфология палеонтология
БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ наука селекция систематика теория эволюции определение что изучает наука о методах создания сортов растений, пород животных, штаммов микроорганизмов способы воздействия на микроорганизмы, растения и животных с целью изменения их наследственных качеств в нужном для человека направлении классификация организмов по группам (таксонам) и установление родственных связей между ними разнообразие всех существующих и вымерших организмов; определение их места в системе органического мира наука об общих закономерностях и движущих силах исторического развития живой природы происхождение и эволюцию жизни, образование адаптаций, движущие факторы эволюции
БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ наука физиология определение что изучает наука о функциях живых жизнедеятельность организмов и составляющих организмов, их клеток, тканей и органов закономерности их взаимодействия с окружающей средой наука о клетке строение, химический состав, функциии и эволюцию клеток наука о взаимоотношениях организмов с окружающей средой состав, свойства, закономерности развития экосистем и биосферы, поток энергии, круговорот химических элементов цитология экология
БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ наука определение что изучает наука об индивиальном развитии организмов гаметогенез, оплодотворение, эмбриональное и постэмбриональное развитие наука о поведении животных врожденные формы поведения животных (инстинкты) эмбриология этология
Наука как сфера человеческой деятельности Понятие наука определяется, как «сфера человеческой деятельности по получению, систематизации объективных знаний о действительности» . В соответствии с этим определением объектом науки – биологии является жизнь во всех ее проявлениях и формах, а также на разных уровнях.
Научным фактом(греч. factum - сделанное) является лишь тот, который можно воспроизвести и подтвердить. Научный метод (греч. methodos – путь исследования) – совокупность приемов и операций, используемых при построении системы научных знаний. Метод – это путь исследования, который проходит ученый, решая какую-либо научную задачу, проблему.
СПОСОБЫ (МЕТОДЫ) ИССЛЕДОВАНИЯ – 1. НАБЛЮДЕНИЕ – метод, с помощью которого исследователь собирает информацию об объекте. 1 а. Невооруженным глазом или с использованием оптических и иных приборов (лупа, микроскоп, электронный микроскоп, дифференциальное центрифугирование, рентгеноструктурный анализ); 1 б. Визуализация живых структур и процессов (методы лучевой диагностики – рентген, УЗИ, томографии).
2. ЭКСПЕРИМЕНТ (ОПЫТ) метод, с помощью которого проверяют результаты наблюдений, выдвинутые предположения – гипотезы. Примерами экспериментов являются скрещивания животных или растений с целью получения нового сорта или породы, проверка нового лекарства, выявление роли какого-либо органоида клетки и т. д. Эксперимент – это всегда получение новых знаний с помощью поставленного опыта. 2 а. In Vivo – используется живое существо. Особенность – этические проблемы; 2 б. In Vitro – используются живые биологические объекты (клетки, ткани, органные структуры), выращиваемые вне организма в условиях культуры. Особенность – проблемы интерпретации; 2 в. Природные “эксперименты” – мутации (закон гомологичных рядов Н. И. Вавилова), уродства.
3. МОДЕЛИРОВАНИЕ: 3 а. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ; 3 б. КОМПЬЮТЕРНОЕ (дизайн лекарств, в т. ч. на наноносителях); 3 в. БИОЛОГИЧЕСКОЕ (создание живых форм (клеток, организмов) с заданными свойствами технологии knock in, knock out и др.).
Проблема – вопрос, задача, требующие решения. Решение проблемы ведет к получению нового знания. Научная проблема всегда скрывает какое-то противоречие между известным и неизвестным. Решение проблемы требует от ученого сбора фактов, их анализа, систематизации. Примером проблемы может служить, например, такая: «Как возникает приспособленность организмов к окружающей среде? » или «Каким образом можно подготовиться к серьезным экзаменам в максимально короткие сроки? » . Сформулировать проблему бывает достаточно сложно, однако всегда, когда есть затруднение, противоречие, появляется проблема.
Гипотеза – предположение, предварительное решение поставленной проблемы. Выдвигая гипотезы, исследователь ищет взаимосвязи между фактами, явлениями, процессами. Именно поэтому гипотеза чаще всего имеет форму предположения: «если … тогда» . Например, «Если растения на свету выделяют кислород, то мы сможем его обнаружить с помощью тлеющей лучины, т. к. кислород должен поддерживать горение» . Гипотеза проверяется экспериментально.
Теория – это обобщение основных идей в какой-либо научной области знания. Например, теория эволюции обобщает все достоверные научные данные, полученные исследователями на протяжении многих десятилетий. Со временем теории дополняются новыми данными, развиваются. Некоторые теории могут опровергаться новыми фактами. Верные научные теории подтверждаются практикой. Так, например генетическая теория Г. Менделя и хромосомная теория Т. Моргана подтвердились многими экспериментальными исследованиями в разных странах мира. Современная эволюционная теория хотя и нашла множество научно доказанных подтверждений, до сих пор встречает противников, т. к. не все ее положения можно на современном этапе развития науки подтвердить фактами.
Частные научные методы в биологии метод определение где используется определение степени влияния генотипа и условий среды на проявление того или иного признака построение и изучение родословных близнецовый сравнение признаков монозиготных и дизиготных близнецов характер наследования того или иного признака генеалогический гибридологический получение гибридов и анализ генетика, анализ характера расщепления их признаков в наследования признаков ряду поколений
Частные научные методы в биологии метод меченых атомов изучение обмена веществ световая микроскопия определение где используется использование изучение обмена веществ радиоактивных изотопов для определения места включения в организм тех веществ, в состав которых они входят использование явления дифракции рентгеновских лучей на кристаллических решетках молекул изучение структуры ДНК, третичной структуры белков изучение биологических объектов при помощи светового микроскопа изучение крупных частей клетки: ядра, хлоропластов, вакуолей; изучение одноклеточных организмов
Частные научные методы в биологии метод центрифугирование электронная микроскопия цитологический, или цитогенетический определение где используется разделение компонентов клетки в поле действия центробежных сил в зависимости от их массы и объема выделение рибосом или других органоидов для их дальнейшего изучения изучение биологических объектов при помощи электронного микроскопа изучение мелких частей клетки: митохондрий, рибосом, центриолей и т. д. исследование строения клетки, ее структур с помощью различных микроскопов. изучение хромосомных мутаций
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЖИЗНИ как ЯВЛЕНИЯ – 1. ПО ХАРАКТЕРНОМУ СВОЙСТВУ (АРИСТОТЕЛЬ питание, рост и одряхление, Г. ТРЕВИРАНУС единообразие процессов при различии внешних условий, М. БИША - совокупность функций, сопротивляющихся смерти, И. П. ПАВЛОВ - сложная химическая функция); 2. СУЩНОСТНЫЕ (Ф. ЭНГЕЛЬС - способ существования белковых тел, А. И. ОПАРИН особая очень сложная форма движения материи, В. И. ВЕРНАДСКИЙ и ряд др. исследователей способ стабилизации планетарных геохимических круговоротов).
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЖИЗНИ как ЯВЛЕНИЯ 3. ОПИСАТЕЛЬНОЕ: ЖИЗНЬ - открытая, гомеостазированная, высокоорганизованная иерархическая система с нарастающей во времени сложностью форм. Представлена дискретными самоорганизующимися единицами разного уровня, способными к согласованным изменениям, которые управляются естественным отбором на основе матричного синтеза с информационным шумом углеродсодержащих биополимеров. Земная жизнь – неотъемлемая и наиболее активная составляющая планетарных вещественно-энергетических циклов, ядро упорядоченности в менее упорядоченной Вселенной.
Энгельс: Жизнь – способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их природой, причём с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белков. Волькенштейн: Живые тела существуют на Земле, представляют собой открытые, саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров – белков и нуклеиновых кислот.
Однако ни одно из определений не отражает всей сущности жизни, поэтому дать определение, перечислив основные свойства живых организмов.
ПРИЗНАКИ ЖИВОЙ МАТЕРИИ признак определение примеры саморегуляция (гомеостаз) поддержание постоянства терморегуляция состава и свойств внутренней среды организма изменчивость способность организмов изменять свои признаки и свойства наследственность сезонное изменение окраски меха у зайцабеляка свойство организмов гемофилия в королевских повторять в ряду поколений дворах Европы сходные признаки и свойства
ПРИЗНАКИ ЖИВОЙ МАТЕРИИ признак обмен веществ рост и развитие раздражимость определение примеры потребление, превращение, клеточное дыхание, использование, накопление и фотосинтез, запасание потеря веществ и энергии в гликогена в печени живых организмах в процессе жизни совокупность качественных изменений клеток, тканей, организмов и т. д. от их зарождения до гибели превращение головастика в лягушку, сукцессия экосистем свойство клеток, тканей и поворот листьев к свету, целого организма отвечать на прудовик втягивает щупальца воздействия внешней или прикосновении к нему внутренней среды изменениями своего состояния или деятельности
ПРИЗНАКИ ЖИВОЙ МАТЕРИИ признак единство хим. состава ритмичность энергозависимость определение примеры Все организмы из полимеров: 98% состава клетки – это нуклеиновые кислоты, белки, углерод, кислород, водород, жиры, углеводы азот. периодические изменения Спячка у животных, смена сна интенсивности и бодорствования физиологических функций с различными периодами колебаний (суточные, сезонные ритмы) живые существа живы до тех Хемосинтез пор, пока в них поступает энергия и материя из окружающей среды
ПРИЗНАКИ ЖИВОЙ МАТЕРИИ признак определение примеры дискретность прямое деление бактерии, образование семян у цветковых растений Система состоит из частей размножение присущее всем организмам свойство воспроизведения себе подобных, обеспечивающее непрерывность и преемственность жизни Клетка состоит из органоидов, популяция состоит из особей
УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИВОЙ МАТЕРИИ уровень молекулярный клеточный тканевый определение примеры неорганические и органические вещества, характерные для живых организмов вода, белки, липиды клетка - единица строения, функционирования, роста и размножения организма клетка амебы, нервная клетка ткань - совокупность клеток, костная ткань, проводящая имеющих общее строение, ткань функции и происхождение, и образуемого ими межклеточного вещества
УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИВОЙ МАТЕРИИ уровень организменный популяционный видовой определение примеры организм - это одна самостоятельная особь от момента ее зарождения до гибели инфузория, дуб, мангуст популяция - группа особей одного вида, обитающих на одной территории долгое время и свободно скрещивающихся между собой вид - совокупность особей, сходных по морфологическому, генетическому, репродуктивному, географическому, экологическому, физиологобиохимическому критериям березы, растущие в одном лесу; синицы одного парка чина луговая, человек разумный
УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИВОЙ МАТЕРИИ уровень биоценотический (экосистемный) биогеоценотический биосферный определение биоценоз - совокупность популяций разных видов, обитающих на одной территории и взаимосвязанных между собой примеры все обитатели пруда, все обитатели степи биогеоценоз - совокупность лес, океан популяций разных видов, обитающих на одной территории и взаимосвязанных между собой, плюс все факторы неживой природы, характерные для данной территории биосфера - оболочка Земли, - населенная живыми организмами
УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИЗНИ УРОВЕНЬ ЖИЗНИ МОЛЕКУЛЯР НОГЕНЕТИЧЕС КИЙ КЛЕТОЧНЫЙ ОРГАНИЗМЕ ННЫЙ, ОНТОГЕНЕТИЧЕСКИЙ ПОПУЛЯЦИ ОННОВИДОВОЙ Биогеоцено зный ЭЛЕМЕНТАРНАЯ СТРУКТУРА ГЕН, САЙТ ДНК КЛЕТКА – ЭЛЕМЕНТАРНАЯ ЕДИНИЦА ЖИЗНИ ОСОБЬ (ЕЕ ОНТОГЕНЕЗ) ПОПУЛЯЦИЯ ОСОБЕЙ БИОГЕОЦЕНОЗ (ЭКОСИСТЕМА) ЭЛЕМЕНТАРНОЕ ЯВЛЕНИЕ КОНВАРИАНТ НАЯ РЕПЛИКАЦИЯ ДНК ВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩИЕ ПОТОКИ БИОИНФОРМАЦИИ, ЭНЕРГИИ И ВЕЩЕСТВА ГЕНОТИП ↓ ФЕНОТИП ДИНАМИКА ГЕНО(АЛЛЕЛО)ФОНДОВ, ВОСПРОИЗВОДСТВО ГЕНОТИПОВ ВЕЩЕСТВЕННО – ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОТОКИ И КРУГОВОРОТЫ
Тесты для самоконтроля А 1. Сезонные изменения в живой природе изучают с помощью метода: а) эксперимент б) наблюдение в) исторический г) опыт А 2. Отличительный признак живого от неживого: а) изменение свойств объекта под воздействием среды б) участие в круговороте веществ в) воспроизведение себе подобных г) изменение размеров объекта под воздействием среды
Тесты для самоконтроля А 3. Грибы нельзя относить к царству растений, так как в их клетках отсутствуют: а) оболочки б) ядра в) пластиды г) митохондрии А 4. Обмен веществ и превращение энергии – признак… а) характерный для живых и неживых тел б) по которому отличаются живое и неживое в) по которому отличаются прокариоты и эукариоты г) по которому отличаются животные и человек
Тесты для самоконтроля А 5. Существом не только биологическим, но и социальным является: а) шимпанзе б) муравей в) лев г) человек А 6. Строение и процессы жизнедеятельности в органах и системах органов растений и животных изучает биологическая наука на уровне организации живой природы: а) биоценотическом б) популяционно-видовом в) организменном г) тканевом
Тесты для самоконтроля А 7. Гетеротрофный способ питания, отсутствие плотной оболочки и пластид, наличие ядра в клетке – признаки организмов царства: а) бактерии б) животные в) растения г) грибы А 8. Какой уровень организации живой природы представляет собой совокупность всех экосистем земного шара? а) биосферный б) экосистемный в) популяционно-видовой г) биогенетический С 1. Почему клетку считают функциональной единицей живого?
Биология как наука о живой природе зародилась еще в античные времена, то есть до начала нашей эры. Само название «биология» в переводе с древнегреческого означает «наука о жизни» (от греч. биос – жизнь и логос – слово, учение). Биология изучает строение, химический состав, процессы жизнедеятельности живых организмов, их сообщества, связи с окружающей средой, то есть исследует различные проявления жизни.
Отличия живого от неживого. Мы постоянно сталкиваемся с разнообразным миром живых существ, которых объединяют в отдельные царства: Растения, Грибы, Животные, Бактерии, Цианобактерии, Вирусы, а также с объектами неживой природы – камнями, льдом, песком и т. д. Всем известно, что живые существа растут, питаются, дышат, размножаются, воспринимают воздействия окружающей среды и определенным образом на них реагируют. Поэтому на первый взгляд отличить живое от неживого вроде бы и не сложно, но это не совсем так. Например, есть живые организмы, которые могут длительное время находиться в состоянии покоя (в частности, семена или пыльца растений), когда проявления их жизнедеятельности незаметны, и напоминать тем самым неживые предметы.
Что же объединяет все живое и отличает его от неживой природы? Каждый живой организм состоит из отдельных частиц – клеток – подобно тому, как дома построены из множества кирпичей. Тела неживой природы (за исключением отмерших организмов) клеточного строения не имеют. Есть организмы, состоящие только из одной клетки (например, бактерии, одноклеточные животные, некоторые водоросли и грибы), другие образованы большим количеством клеток (например, цветковые растения, многоклеточные животные). Только вирусы, вызывающие разнообразные заболевания человека (СПИД, грипп, желтуху), животных и растений, не имеют клеточного строения. О них вы узнаете в старших классах.
Все живые организмы сходны по химическому составу, то есть построены из одних и тех же химических соединений (органических – белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот – и неорганических – воды, различных минеральных солей).
Ни один живой организм не может длительное время существовать без поступления энергии извне. Главным источником энергии для всех обитателей нашей планеты является Солнце. Солнечную энергию способны улавливать зеленые растения и преобразовывать ее в форму, доступную для использования другими живыми организмами. Создавая органические соединения из неорганических (воды и углекислого газа), они преобразуют поглощенную энергию солнечных лучей в химическую энергию созданных ими органических веществ. Другие организмы, поедая зеленые растения, одновременно получают и запасенную ими энергию.
Все живые организмы зависят от условий среды обитания. Из окружающей среды они получают необходимые им вещества, то есть питаются. Соединения, поступающие в живые организмы с пищей, претерпевают в них изменения. Часть их используется для собственных потребностей организма в энергии, которая выделяется в результате расщепления сложных соединений до более простых в процессе дыхания.
Питание является характерной особенностью всех живых организмов, поскольку обеспечивает их необходимыми веществами и энергией. В свою очередь, организмы выделяют в окружающую среду продукты своей жизнедеятельности. Итак, необходимое условие существования живых организмов – обмен веществ с окружающей средой и преобразование в них энергии.
Живые организмы способны воспринимать влияния окружающей среды и определенным образом на них реагировать. Это явление называют раздражимостью. Например, при малейшем прикосновении первых капель дождя к листьям мимозы стыдливой они сразу же складываются и провисают.
Характерной особенностью живых организмов является также способность к движению. О том, что двигаться способны животные, известно всем. Но могут ли двигаться растения? Ведь они в основном ведут прикрепленный образ жизни и на первый взгляд к движению не способны. Но это не так. Многие из вас знают, что подсолнечник изменяет положение побега с соцветием соответственно движению Солнца по небосводу. В зависимости от направления падения лучей света растения могут изменять положение листьев. Чтобы убедиться в этом, понаблюдайте за комнатными растениями (традесканцией, бегонией, фикусом).
Все живые организмы растут и развиваются, увеличивая свои размеры и массу. При этом одни из них (например, деревья, кусты, рыбы) могут расти на протяжении всей жизни, тогда как другие – только определенное время.
ПОДГОТОВКА К ЕГЭ ПО БИОЛОГИИБЛОК1
БИОЛОГИЯ - НАУКА О ЖИВОЙ
ПРИРОДЕ
Контроль уровня подготовки
Блок 1.БИОЛОГИЯ - НАУКА О ЖИВОЙ ПРИРОДЕ Задание А
1.Наука цитология изучает:
строение клеток одноклеточных и многоклеточных организмов
строение органов и систем органов многоклеточных организмов
фенотипы организмов разных царств
морфологию растений и особенности их развития.
микроскопирования,
прогнозирования,
сравнения,
моделирования.
эволюцией,
развитием,
размножением,
митозом.
воспроизведением,
эволюцией,
раздражимостью,
нормой реакции.
бактерий,
водорослей,
грибов,
вирусов.
обмен веществ и превращение энергии,
регулярное снабжение организма пищей,
поддержание относительного постоянства внутренней среды организма,
поддержание изменчивости во внутренней среде организма
бактериофаги,
вирусы,
кристаллы,
бактерии.
цитология,
эволюционное учение,
экология,
систематика.
строение и функции организма,
закономерности развития и функционирования живых систем,
природные явления,
строение и функции растений и животных.
ядро,
клеточную стенку,
цитоплазму.
способность к возбуждению,
приспособленность,
развитие,
самовоспроизведение,
сотворение мира,
биохимическую эволюцию,
самозарождение
занесение жизни из космоса в виде спор.
этапов развития организмов,
отношений организмов и окружающей среды,
приспособленность организмов к условиям обитания,
организмов и объединение их в группы на основе родства.
видовом,
клеточном,
организменном,
популяционном.
экология,
систематика,
эмбриология,
цитология.
цитология,
эмбриология,
физиология,
генетика.
филогенеза,
эмбриогенеза,
генной инженерии,
клеточной инженерии,
18.Метод позволяющий изучить хромосомные наборы здоровых и больных людей, -
близнецовый,
цитогенетический,
генеалогический,
гибридологический.
вида,
организма,
популяции,
биогеоценоза.
синтез органических веществ из неорганических,
поглощение из почвы растворов минеральных солей,
активное передвижение в пространстве,
дыхание, питание, размножение.
клеточная инженерия,
генная инженерия,
микробиология,
физиология.
белков,
нуклеиновых кислот,
химический элементов,
23.Сезонные изменения в живой природе изучают с помощью метода:
экспериментального,
наблюдения,
проведения опытов,
палеонтологического.
систематика,
генетика,
цитология,
физиология.
генетика,
физиология,
морфология,
эмбриология.
моделирования,
центрифугирования,
сравнения,
4. генной инженерии.
27.0тличительным признаком живого от неживого является:
изменение свойств объекта под воздействием среды,
участие в круговороте веществ,
воспроизведение себе подобных,
изменение размеров объекта под воздействием среды.
характерный для тел живой и неживой природы,
по которому живое можно отличить от неживого,
по которому одноклеточные организмы отличаются от многоклеточных,
по которому животные отличаются от человека.
раздражимость,
приспособленность,
развитие,
самовоспроизведение,
биогеоценотическом,
популяционно-видовом,
организменном,
биосферном.
биогеоценотическом,
популяционно-видовом,
клеточном,
организменном,
молекулярном,
биосферном,
популяционно-видовом,
биогеоценотическом,
организменном,
клеточном,
видовом,
молекулярном.
организменном,
клеточном,
тканевом,
популяционном.
организменном,
тканевом,
молекулярном.
популяционном.
клеточный
молекулярный
организменный
популяционный
биохимический,
функциональный,
клеточный,
прокариотический.
биосферный,
молекулярный,
организменный,
клеточный
биогеоценотическом,
популяционно-видовом,
организменном,
биосферном.
липидов,
углеводов,
белков,
нуклеиновых кислот.
видовом,
клеточном,
организменном,
популяционном.
биосферный,
биогеоценотический,
популяционно-видовой,
организменный.
экспериментальный,
микроскопия,
сравнительно-исторический,
наблюдения и описания объектов.
1. построены из тех же химических элементов, что и неживые системы.
обмениваются веществом, энергией и информацией с внешней средой,
обладают способностью к адаптации,
способны размножаться.
биосферный,
организменный,
популяционно-видовой,
биогеоценотическом.
биосферный,
организменный,
популяционно-видовой,
биогеоценотическом.
экспериментальным,
наблюдения,
сравнительно-историческим
моделирования
наблюдения,
экспериментального,
моделирования,
исторического.
наследственностью,
онтогенезом,
изменчивостью,
филогенезом.
гигиеной,
анатомией,
физиологией,
валеологией
молекулярному,
субклеточному,
клеточному,
органно-тканевому.
цитология,
эмбриология,
физиология,
гистология.
стадо коров,
амеба обыкновенная,
биосфера.
молекулярном,
клеточном,
органном,
организменном.
гистология,
микология,
ботаника,
цитология.
микробиология,
альгология,
ботаника,
систематика.
молекулярном,
клеточном,
биосферном,
организменном.
гомеостаз,
раздражимость,
обмен веществ,
питание.
сравнительного,
описательного,
исторического,
экспериментального.
Р.Гук и АЛевенгук
М. Шлейден и Т.Шванн
Л.Пастер и И.И Мечников
Ч.Дарвин и А.Р.Уоллес
ПОДГОТОВКА К ЕГЭ ПО БИОЛОГИИ
БЛОК 2
КЛЕТКА КАК БИОЛОГИЧЕСКАЯ
Контроль уровня подготовки
Блок 2. КЛЕТКА КАК БИОЛОГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА
Задание А
1. В состав изображённого на рисунке
гемоглобина входят молекулы
1)белка 2) ДНК 3)РНК 4) углевода
2. Липиды в плазматической мембране выполняют функцию
энергетическую
запасающую
3)структурную
3. При образовании первичной структуры белка аминокислоты
взаимодействуют между собой с образованием связей
1)водородных
ионных
пептидных
нуклеотидных
числа. Какой процент нуклеотидов с аденином имеется в этой молекуле?5. Какую роль выполняет вода в жизни клетки?
растворителя
строительную
энергетическую
защитную
1) гидрофобные 2)водородные
ионные
ковалентные
аминокислот
двух полинуклеотидных цепей
углеводов рибозы и глюкозы
одной полипептидной нити
общего числа. Какой процент нуклеотидов с цитозином в этой молекуле?3
9. Разрушение структуры молекулы белка под действием различных
факторов называют
раздражимостью
сократимостью
денатурацией
пиноцитозом
общего числа. Доля нуклеотидов с тимином в этой молекуле составляет11. Наиболее богаты энергией молекулы
1)липидов
2)белков
аминокислот
нуклеиновых кислот
растворителя
строительную
энергетическую
защитную
цитоплазму
плазматическую мембрану
рибосомы
одну кольцевую хромосому
пластиды
лизосомы
элементы комплекса Гольджи
центриоли клеточного центра
1)вирусы
стрептококки
бактерии-сапротрофы
одноклеточные животные
цитоплазмы
оформленного ядра
3)оболочки
17. Эукариоты произошли от общего предка, и поэтому их клетки
размножаются делением
имеют сходное строение
способны к фотосинтезу