В эксперименте кишечную палочку выращивали
Обновлено: 19.04.2024
1. В чём заключается суть метода микроклонального размножения растений?
Достижения в области культуры клеток и тканей привели к созданию принципиально нового метода вегетативного размножения — клонального микроразмножения. В основе метода лежит уникальная способность растительной клетки реализовывать присущую ей тотипотентность, то есть под влиянием внешних условий (состав питательной среды) давать начало целому растительному организму. Этот метод, несомненно, имеет ряд преимуществ перед существующими традиционными способами размножения:
получение генетически однородного посадочного материала;
освобождение растений от вирусов за счёт использования меристемной культуры;
высокий коэффициент размножения
сокращение продолжительности селекционного процесса;
ускорение перехода растений от ювенильной к репродуктивной фазе развития;
размножение растений, трудно размножаемых традиционными способами;
возможность проведения работ в течение года и экономия площадей, необходимых для выращивания посадочного материала;
2.С помощью какого метода доказали способ репликации ДНК и в чём заключается его суть?
Применялись методы меченых атомов и центрифугирования. Полуконсервативный способ репликации ДНК был доказан с помощью изотопа N15 и последующего разделения смеси ДНК на две фракции с двумя изотопами азота и N14.
3. К какой группе методов биологической науки относятся хроматография, метод меченых атомов, электрофорез? Где применяются эти методы?
Эти методы относятся к группе биохимических методов так как ориентированы на работу с химическими веществами организмов. Применяются в медицине для диагностики и лечения заболеваний (электрофорез, метод меченых атомов). Применяются для разделения веществ в смеси (электрофорез, хроматография).
4. В 1958 г. учёными в процессе эксперимента был установлен полуконсервативный принцип репликации ДНК. В качестве объекта эксперимента использовали бактерию кишечную палочку Escherichia coli. Бактерии длительное время выращивали на питательной среде, содержащей нуклеотиды с тяжёлым изотопом азота 15N, а затем перевели на среду с лёгким изотопом 14N. Как называется используемый в эксперименте метод? Какие изотопы азота (N) содержали цепи новых молекул ДНК после первого деления клетки на новой питательной среде?
Использовали метод меченых атомов, новые молекулы ДНК содержали одну цепь с изотопом 15N (исходная) и одну с 14N (новая).
5. Различные отрасли народного хозяйства и медицины потребляют ежегодно более 200 тонн женьшеня. Сбор этого растения в лесах даёт не более 150 килограммов в год. Культурные плантации не могут удовлетворить потребности человека. Каким способом удаётся получить необходимое количество сырья и сохранить это растение в природе? Объясните, в чём заключается этот метод размножения.
1) Растение размножают микроклональным методом.
2) Методом культуры ткани, культивируемой на питательной среде, выращивают биомассу женьшеня в необходимом количестве для получения экстракта этого растения
6. Для установления причины наследственного заболевания учёные исследовали клетки больного и результате обнаружили изменение длины одной из хромосом. Какой метод исследования позволил установить причину данного заболевания? С каким видом мутации оно связано?
1) причина болезни установлена с помощью цитогенетического метода;
2) заболевание вызвано хромосомной мутацией – утратой или присоединением фрагмента хромосомы.
7. В плодах некоторых сортов растений (апельсинов, мандаринов) отсутствуют семена. Какие методы классической селекции используются для получения таких сортов и как размножаются эти растения?
1) Классические методы селекции - для получения сортов растений без семян используют искусственный мутагенез с последующей гибридизацией растений.
2) Бессеменные сорта размножаются вегетативным путём.
Во второй пункт можно добавить: Эти сорта сохраняют свои свойства, если их воспроизводят вегетативным путем, например, прививая обработанные мутагенами почки (черенки) в крону немутантных растений; таким путем размножают, например, бессемянные апельсины.
НЕЛЬЗЯ ПИСАТЬ В ОТВЕТ!
Независимому от традиционных (классических) методов селекции, получению новых форм и сортов бессеменных растений: клеточная селекция с использованием каллусной ткани, соматическая гибридизация (слияние изолированных протопластов и получение неполовых гибридов), применение методов генной инженерии.
Данные методы не будут засчитаны при проверке, т.к. по условию просят указать классические методы.
8. В 1724 г. английский исследователь Стефан Хейлз провёл опыт, в котором использовал ветки одного растения, одинаковые сосуды с водой и измерительный инструмент – линейку. Он удалил с веток разное количество листьев и поместил ветки в сосуды с равным количеством воды, а затем постоянно измерял уровень воды. Через некоторое время С. Хейлз обнаружил, что уровень воды в разных сосудах изменялся неодинаково.
Как изменился уровень воды в разных сосудах? Объясните причину. Сформулируйте закономерность, установленную С. Хейлзом.
1. уровень воды изменился в соответствии с количеством листьев на ветке: чем больше листьев на ветке, тем меньше воды оставалось в сосуде;
2. измерение уровня воды позволяет получать данные о процессе поглощения и испарения воды растением;
3. С. Хейлз установил закономерность: количество поглощаемой растением воды прямо пропорционально общей площади поверхности листьев.
9. Для исследования влияния соли на жизнедеятельность растения, учащиеся поместили одно растение корнями в подсоленную воду, а другое — в обычную водопроводную воду. Через некоторое время первое растение завяло, а второе осталось без изменения. Какие методы использовали учащиеся? Какие выводы они могли сделать?
1. Метод эксперимента
2. Концентрация солей в растении ниже их концентрации в растворе. Вода из растения будет просачиваться обратно за счет осмоса.
3. Из-за недостатка воды растение завянет.
Пояснение: Корни растений не будут всасывать воду, т к вода идет путем диффузии из области низкой концентрации солей, в область высокой, а тут концентрация веществ в растворе будет выше чем в клетках корня. Вода всасываться не будет. Листья продолжают испарять воду, поэтому растение быстро засохнет.
10. В 1725 г. английский учёный Стефан Хейлз провёл опыт, в котором использовал побеги растения винограда и похожий на гребень с пятью зубьями прибор. Весной он нанёс с помощью своего прибора красной краской в верхней части побега 10 точек. Осенью он обнаружил, что вблизи верхушки побега расстояние между точками увеличилось, тогда как ниже оно почти не изменилось. Какой метод исследований применил С. Хейлз? Сформулируйте закономерность роста растений, установленную им.
1) метод эксперимента
2) конус нарастания находится вблизи верхушки побега, в связи с чем рост между соседними точками, расположенными вблизи него, идет более интенсивно за одинаковый промежуток времени, чем между более удаленными.
11. Известно, что в растительных клетках присутствует два вида хлорофилла: хлорофилл а и хлорофилл b. Учёному для изучения их структуры необходимо разделить эти пигменты. Какой метод он должен использовать для их разделения? На чём основан этот метод?
Целесообразно применить метод хроматографии. Метод основан на разной скорости движения веществ смеси через адсорбент в зависимости от их молекулярной массы.
12. Что такое метод исследования? Приведите примеры биологических методов исследования и ситуации, в которых они применяются.
1) Метод исследования — это способ научного познания действительности.
2) Различают биологические методы исследования: описание, наблюдение, сравнение, эксперимент, микроскопия, центрифугирование, гибридологический, близнецовый метод, биохимический метод и др.
3) Методы исследования применяются только в определенных случаях и для достижения определенных целей. Например, гибридологический — для изучения наследственности применяется в животноводстве и растениеводстве, но не применяется для человека. Центрифугирование позволяет выделять органоиды клетки для их изучения.
13. Каким экспериментальным методом можно установить скорость прохождения веществ через клеточную мембрану при исследовании функции щитовидной железы? На чём основан этот метод?
1) методом меченых атомов; необходимо ввести пациенту порцию радиоактивного йода;
2) по химическим свойствам изотопы одного и того же элемента не отличаются друг от друга, но радиоактивное излучение позволяет отследить этапы перемещения радиоактивного элемента (йода) и скорость его накопления в клетках железы.
14. Что представляет собой гибридологический метод изучения наследственности?
1) Подбор и скрещивание родительских форм, отличающихся рядом признаков.
2) Анализ наследования признаков потомством.
15. С помощью какого метода была обнаружена хорошо развитая шероховатая эндоплазматическая сеть в клетках поджелудочной железы? Объясните, с чем связано такое развитие эндоплазматической сети.
1) Метод электронного микроскопирования.
2) В клетках поджелудочной железы интенсивно осуществляется синтез белков (гормоны и ферменты) на рибосомах шероховатой ЭПС (гранулярной ЭПС).
16. Каким методом учёный может отделить ядра клеток от остального содержимого? На чём основан этот метод?
1) с помощью центрифугирования
2) метод основан на разной скорости оседания органоидов под действием центробежных сил
17. Известен опыт ван Гельмонта, когда, взяв 90,6 кг сухой земли и ивовое деревце весом 2,5 кг, он выращивал его, поливая только дождевой водой. Вес ивы через 5 лет составлял 74,2 кг, а вес земли уменьшился всего на 56,6 г. Ван Гельмонт сделал ошибочный вывод, что материал, из которого образовалось дерево, произошёл из воды, использованной для полива. Почему ошибся учёный с точки зрения современного человека? Какой вывод он должен бы был сделать в результате своего исследования сегодня?
1) Ван Гельмонт ничего не знал о процессах фотосинтеза.
2) Сегодня он бы пришёл к выводу о том, что органические вещества синтезируют сами растения, поглощая вещества не только из воды, но и из воздуха (почвенное и воздушное питание)
18. Почему межвидовые растительные гибриды в основном стерильны? Каким методом Г.Д. Карпеченко преодолел стерильность межвидового капустно-редечного гибрида?
1) в межвидовом гибриде отсутствуют пары гомологичных хромосом, что нарушает процесс мейоза и приводит к стерильности получаемых гибридов;
2) Г.Д. Карпеченко преодолел стерильность капустно-редечного гибрида методом полиплоидии
19. При исследовании у ребёнка обнаружена трисомия по 21-й паре хромосом (болезнь Дауна). Объясните, какой метод использовался для установления причины заболевания и с каким видом мутации оно связано.
1) причину заболевания установили с помощью цитогенетического метода;
2) заболевание (синдром Дауна) вызвано геномной мутацией — некратным изменением числа хромосом (гетероплоидия/анеуплоидия).
20. Для решения теоретических и прикладных задач экологии учёные используют различные методы исследования: полевые наблюдения, эксперименты и моделирование. С какой основной целью проводят экологические исследования методом моделирования?
1) основная цель моделирования — прогнозирование (научное предположение) вероятных состояний экосистемы, популяций, окружающей среды под воздействием естественных процессов и деятельности человека;
2) моделирование позволяет составить прогноз изменений видов, сообществ, экосистем под влиянием деятельности человека.
Роль языка в формировании личности: Это происходит потому, что любой современный язык – это сложное .
Перечень документов по охране труда. Сроки хранения: Итак, перечень документов по охране труда выглядит следующим образом.
Экономика как подсистема общества: Может ли общество развиваться без экономики? Как побороть бедность и добиться.
Поиск по сайту
В ходе уникального эксперимента, длившегося более 20 лет, удалось детально проследить эволюционные изменения, происходившие в популяции кишечной палочки Escherichia coli в течение 40 000 поколений. В первой половине эксперимента в популяции фиксировались в основном полезные мутации, повышавшие приспособленность бактерий. Самым неожиданным результатом оказалось постоянство скорости накопления полезных мутаций. До сих пор считалось, что с постоянной скоростью должны накапливаться нейтральные мутации, а не полезные, однако в эксперименте всё оказалось наоборот. В середине эксперимента в популяции зафиксировалась мутация, резко повысившая темп мутагенеза. После этого мутации стали фиксироваться на порядок быстрее, но это были в основном уже не полезные, а нейтральные мутации.
Давняя мечта биологов — напрямую сопоставить темпы эволюции на геномном и организменном уровнях — наконец-то начинает сбываться. До сих пор в этой области приходилось довольствоваться в основном теоретическими соображениями и математическими моделями. Уникальный эксперимент, начатый в 1988 году международной командой исследователей под руководством Ричарда Ленски (Richard E. Lenski), дал возможность с небывалой доселе степенью детальности проследить ход эволюции как на уровне генома (темп накопления мутаций), так и на уровне целого организма (темп развития адаптаций).
Длительность эксперимента и размер популяции были достаточными для того, чтобы каждая из возможных точечных мутаций (нуклеотидных замен) в ходе случайного мутирования произошла более одного раза (размер генома подопытного штамма кишечной палочки — 4,6 × 10 6 пар нуклеотидов).
За первые 20 000 поколений в экспериментальной популяции зафиксировалось 45 мутаций, в том числе 29 однонуклеотидных замен и 16 иных мутаций (вставок, выпадений, инверсий, встраиваний мобильных элементов). Самое интересное, что скорость накопления мутаций на этом этапе была строго постоянной (все отклонения от линейной модели статистически недостоверны), тогда как приспособленность сначала росла очень быстро, а затем ее рост замедлился (см. рисунок).
Постоянная скорость фиксации, согласно теории, характерна для нейтральных мутаций. Однако все 45 мутаций не могли быть нейтральными. Ясно, что по крайней мере некоторые из них были полезными — об этом свидетельствует рост приспособленности. Полученные результаты не очень легко увязать и с гипотезой о том, что все 45 мутаций были полезными. Авторы рассматривают несколько простых моделей с разными наборами исходных допущений, из которых следует, что, если бы все мутации были полезными, то обе величины — приспособленность и число накопленных мутаций — должны были бы меняться сходным образом, то есть или расти с постоянной скоростью, или параллельно замедляться.
Авторы, однако, приводят четыре серьезных аргумента против такого объяснения.
1) В случае преобладания нейтральных мутаций должно быть резко повышено число синонимичных нуклеотидных замен (то есть таких изменений ДНК, которые не ведут к изменениям аминокислотной последовательности белков). Вопреки этим ожиданиям, все без исключения зафиксировавшиеся мутации в кодирующих областях генов являются значимыми (несинонимичными).
4) При помощи генной инженерии авторы смогли непосредственно определить степень полезности 9 мутаций из рассматриваемых 45. Эти мутации искусственно внедряли в геном предкового штамма. В восьми случаях из девяти приспособленность бактерий резко повысилась. Что касается девятой мутации, то авторы думают, что она тоже полезна, но не сама по себе, а в сочетании с другими мутациями, потому что точно такая же мутация закрепилась у других подопытных популяций. Для сравнения, в другом эксперименте в геном кишечной палочки вносили случайные мутации по одной, и при этом ни одна из 26 мутаций не дала ни малейшего выигрыша в приспособленности.
Таким образом, в течение первых 20 000 поколений в популяции фиксировались преимущественно полезные мутации, причем их фиксация шла с постоянной скоростью. Замедление роста приспособленности, по-видимому, было связано с тем, что средняя степень полезности мутаций постепенно снижалась. Наиболее радикальные адаптивные изменения произошли в течение первых 2000 поколений, а затем, вероятно, происходила более тонкая оптимизация фенотипа.
Аналогичные по своей функции мутации, увеличившие темп мутагенеза, закрепились и в нескольких других экспериментальных популяциях. Из этого следует, что рост темпов мутагенеза дал бактериям адаптивное преимущество. Это, между прочим, противоречит распространенной идее о том, что в стабильных условиях организмам было бы выгодно снизить темп мутирования до нуля — и этого не происходит только из-за технической невозможности обеспечить абсолютную точность копирования ДНК (см.: В. П. Щербаков, 2005).
Почему-то в статье не сказано, как изменилась приспособленность бактерий во второй половине эксперимента.
Биологи активно используют результаты сравнений геномов для реконструкции путей и темпов эволюции организмов. До сих пор при этом приходилось довольствоваться в основном математическими моделями, основанными на разных более или менее правдоподобных допущениях. Теперь наконец появляется возможность экспериментальной проверки этих моделей. Первые результаты оказались во многом неожиданными. Например, мало кто ожидал, что постоянный темп накопления полезных мутаций может сопровождаться замедляющимся ростом приспособленности; или что возможны столь резкие скачки в соотношении темпов фиксации нейтральных и полезных мутаций. Основной вывод состоит в том, что количественные соотношения между разными аспектами эволюционного процесса (нейтральностью и адаптивностью, влиянием дрейфа и отбора, темпами изменений на уровне генотипа и фенотипа) могут быть существенно более сложными, неоднозначными и переменчивыми, чем предполагалось ранее.
Источник: Jeffrey E. Barrick, Dong Su Yu, Sung Ho Yoon, Haeyoung Jeong, Tae Kwang Oh, Dominique Schneider, Richard E. Lenski, Jihyun F. Kim. Genome evolution and adaptation in a long-term experiment with Escherichia coli // Nature. 2009. V. 461. P. 1243–1247.
Но главное открытие, сделанное авторами, состоит не в этом. Эволюционная динамика, отображенная на рис. 1, не вписывается в простейшую модель, согласно которой адаптивная эволюция монокультуры бесполых организмов в стабильных условиях сводится к последовательной фиксации отбором вновь возникающих полезных мутаций.
Статистическая обработка данных, приведенных на рис. 1, показала, что эта простейшая модель не может объяснить наблюдаемую картину даже с учетом таких осложняющих обстоятельств, как генетический автостоп и клональная интерференция (конкуренция между клонами бактерий с разными полезными мутациями; см.: Clonal interference). Например, многие мутации, достигнув некоторой частоты, вдруг перестают распространяться, то есть двигаться дальше в сторону фиксации (таков естественный ход событий, если клон с данной мутацией имеет более высокую приспособленность, чем другие бактерии в популяции). Но эти клоны и не вымирают, проиграв конкуренцию клонам с более удачными мутациями. Вместо этого частота мутации начинает колебаться вокруг какого-то уровня. Эти колебания могут продолжаться десятки тысяч поколений, причем уровень, вокруг которого происходят колебания, может со временем меняться.
Метагеномные данные, полученные для каждой из 1440 проб, представляют собой множество отсеквенированных кусочков ДНК, принадлежащих разным индивидам. Поэтому нельзя сразу понять, какие мутации относятся к одному и тому же клону, а какие — к разным. Однако авторам удалось разобраться в этом, проанализировав согласованность изменения частот мутаций во времени (поскольку частоты мутаций, находящихся в одном и том же геноме, меняются синхронно). В итоге выяснилось, что по крайней мере в девяти из двенадцати подопытных популяций в течение длительного времени (свыше 10 000 поколений) имело место устойчивое сосуществование как минимум двух клад (эволюционных линий). Внутри этих клад шли свои собственные эволюционные процессы, то есть появлялись и фиксировались различные мутации (рис. 3).
Это значит, что в большинстве подопытных популяций произошла экологическая диверсификация. Разные клады как-то поделили между собой экологические ниши и стали устойчиво сосуществовать, приспосабливаясь теперь уже не к изначально заданным стабильным условиям среды, а к специфическому и переменчивому биотическому окружению.
Данное явление ранее было обнаружено в одной из двенадцати популяций (Ara-2). Две клады, сосуществующие в этой популяции, имеют разный обмен веществ и используют к своей выгоде продукты жизнедеятельности другой клады. Устойчивое сосуществование обеспечивается частотно-зависимым балансирующим отбором. Это значит, что относительная приспособленность клады тем выше, чем ниже ее численность (J. Plucain et al., 2014. Epistasis and allele specificity in the emergence of a stable polymorphism in Escherichia coli). Новые данные показали, что аналогичная ситуация сложилась как минимум в девяти из двенадцати популяций. Таким образом, экологическая диверсификация — не случайный эпизод, а общая закономерность.
Статистический анализ распределения мутаций во времени показал, что в одних генах мутации преимущественно фиксировались в начале эксперимента (на ранних этапах адаптации), тогда как в других генах мутации начали фиксироваться лишь на поздних этапах. Это объясняется тремя причинами, причем все три, по мнению авторов, реально работают в ходе эксперимента (строго доказать это пока нельзя, но есть косвенные статистические аргументы в пользу реальности всех трех причин).
Таким образом, долгосрочный эволюционный эксперимент опроверг чрезмерно упрощенные представления о том, как должна идти адаптация бесполой популяции к стабильным условиям среды. Ничего похожего на замедление и остановку адаптивной эволюции по мере приближения к оптимуму (пику на ландшафте приспособленности) не наблюдается, запас потенциально полезных мутаций не исчерпывается, и даже темп их накопления практически не снижается. Вместо этого мы видим самопроизвольное усложнение эволюционирующего сообщества, которое из монокультуры превращается в экосистему с подразделенными нишами и коэволюционирующими кладами и явно не собирается в обозримом будущем переходить в состояние эволюционного стазиса. Так что Лесли Оргел был, конечно, прав насчет того, кто умнее — эволюция или теоретики, считающие, что всё про нее знают.
Источник: Benjamin H. Good, Michael J. McDonald, Jeffrey E. Barrick, Richard E. Lenski & Michael M. Desai. The dynamics of molecular evolution over 60,000 generations // Nature. Published online 18 October 2017. DOI: 10.1038/nature24287.
3845. Экспериментатор исследовал изменения, происходящие с расположением цитоплазмы относительно клеточной стенки, в разных условиях. Экспериментатор приготовил в воде препарат кожицы лука, рассмотрел его под микроскопом, обратив внимание на расположение цитоплазмы относительно клеточной стенки, зарисовал увиденное (рис. А). Затем он нанёс на предметное стекло каплю раствора поваренной соли, наблюдал за изменением положения цитоплазмы, зарисовал увиденное (рис. Б).
Какой параметр задаётся экспериментатором (независимая переменная), а какой меняется в зависимости от этого (зависимая переменная)? Какие изменения произошли с расположением цитоплазмы на препарате Б? Объясните данное явление. Как данное явление называется?
1) Независимая (задаваемая экспериментатором) переменная - концентрация раствора для приготовления препарата, зависимая (изменяющаяся в результате эксперимента) - изменение расположения цитоплазмы относительно клеточной стенки (должны быть указаны обе переменные)
2) На рисунке Б пристеночный слой цитоплазмы отделяется от клеточной стенки
3) Изменение связано с потерей воды клеткой
4) Так как концентрация соли вне клетки выше, чем внутри клетки
5) Плазмолиз
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 3845.
4041. Экспериментатор решил установить зависимость объёма живой части растительной клетки (протопласта) от концентрации соли в окружающей среде. Для эксперимента он использовал клетки эпидермиса листа тюльпана. Клетки помещались в 10%-ный раствор хлорида натрия. Экспериментатор зарисовал строение клетки в разное время с момента начала эксперимента (0 минут, 1 минута, 2 минуты, 5 минут). Результаты эксперимента приведены на рисунке.
Какой параметр в данном эксперименте задавался экспериментатором (независимая переменная), а какой параметр менялся в зависимости от этого (зависимая переменная)? Почему в ходе эксперимента изменяется объем живой части клетки? Что произойдет, если на стадии двху минут заменить раствор соли на дистиллированную воду?
1) Независимая (задаваемая экспериментатором) переменная - концентрация соли в окружающей среде; зависимая (изменяющаяся в результате эксперимента) - объём живой части растительной клетки (протопласта) (должны быть указаны обе переменные)
2) Под действием осмотических сил вода покидает клетку, вызывая уменьшение её объема
ИЛИ
10 %-ный раствор соли является гипертоническим, в таком растворе вследствие осмотического закона вода выходит из клетки
ИЛИ
происходит плазмолиз, под действием осмоса вода выходит из клетки
3) Начнёт протекать обратный процесс, так как вода под действием осмотических сил будет поступать в клетку
ИЛИ
произойдёт деплазмолиз
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 4041.
4377. Экспериментатор исследовал активность роста плесени при разных температурах. Для опыта он взял кусочки влажного хлеба, споры белой плесени - мукора (Mucor Mucedo) и поместил в чашки Петри в условия с разной температурой: 2-6 °С, 10-15 °С, 24-26 °С. Какой параметр задаётся экспериментатором (независимая переменная), а какой меняется в зависимости от этого (зависимая переменная)? Что наблюдал экспериментатор в каждой из чашек? Ответ поясните.
1) Независимая (задаваемая экспериментатором) переменная - температура окружающей среды, зависимая (изменяющаяся в результате эксперимента) - скорость роста плесени мукора (должны быть указаны обе переменные)
2) Скорость роста плесени мукора, находящейся в температурных условиях 24-26 °С, была значительно выше, чем при температуре 10-15 °С
3) При температуре 2-6 °С рост плесени мукора не наблюдался (или был практически незаметным)
4) Это ответная реакция на изменение условий среды (24-26 °С - это более благоприятные условия обитания, поэтому скорость роста плесени мукора выше)
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 4377.
4433. В 1958 г. учёными в процессе эксперимента был установлен полуконсервативный принцип репликации ДНК. В качестве объекта эксперимента использовали бактерию кишечную палочку Escherichia coli. Бактерии длительное время выращивали на питательной среде, содержащей нуклеотиды с тяжелым изотопом азота 15 N, а затем перевели на среду с легким изотопом 14 N. Как называется используемый в эксперименте метод? Какие изотопы азота (N) содержали цепи новых молекул ДНК после первого деления клетки на новой питательной среде?
1) Использовался метод меченых атомов
2) Новые молекулы ДНК содержали одну цепь с изотопом 15 N (исходная) и одну цепь с изотопом 14 N (новая)
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 4433.
4461. Экспериментатор исследовал влияние температуры окружающей среды на скорость размножения инфузорий-туфелек. Для проведения эксперимента он взял несколько пробирок с водой и добавил в них по капле культуры инфузорий. Инфузорий снабдил пищей, капнув в каждую пробирку по капле сырого молока, разбавленного водой. Все пробирки закрыл ватными пробками и поставил в разные температурные условия. Разница температур составила 10 °С, 22 °С и 12 °С. Через 2 недели был подведён результат эксперимента. Какой параметр задаётся экспериментатором (независимая переменная), а какой меняется в зависимости от этого (зависимая переменная)? Что наблюдал экспериментатор в каждой пробирке по окончании эксперимента через две недели? Ответ поясните.
1) Независимая (задаваемая экспериментатором) переменная - температура окружающей среды, зависимая (изменяющаяся в результате эксперимента) скорость размножения инфузорий-туфелек (должны быть указаны обе переменные)
2) Скорость размножения инфузорий-туфелек в пробирке, находящейся в температурных условиях 22 °С, была значительно выше
3) Это ответная реакция на изменение условий среды (22 °С - это более благоприятные условия обитания, поэтому скорость размножения выше)
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 4461.
4545. Экспериментатор исследовал изменения, происходящие с растениями колеуса, в различных условиях освещения. Для опыта он взял три небольших растения колеуса, выращенных из черенков с одного материнского растения. Первое растение выращивал при нормальном освещении, второе поместил вдали от источника света, где освещённость недостаточна, третье - в световую камеру и выращивал при круглосуточном освещении. Продолжительность опыта 1,5-2 месяца. В конце опыта экспериментатор наблюдал отличия растения, выращиваемого при недостаточном и при избыточном освещении от первого (контрольного) растения по окраске листовых пластинок. У второго растения окраска листовых пластинок стала более тёмной, с красноватым оттенком, а у третьего растения - очень светлой. Пигмент антоциан при понижении степени освещённости вырабатывается более активно (второе растение), пигмент антоциан на свету разрушается (третье растение). Какой параметр задаётся экспериментатором (независимая переменная), а какой меняется в зависимости от этого (зависимая переменная)? Чем, кроме окраски листовых пластинок, будет отличаться второе растение по сравнению с контролем? (сравнить размеры листовых пластинок, длину междоузлий). Какой вид изменчивости наблюдается в проведённом эксперименте? Поясните, почему наблюдается именно этот вид изменчивости.
1) Независимая (задаваемая экспериментатором) переменная - степень освещённости, зависимая (изменяющаяся в результате эксперимента) - формирование листовых пластинок и междоузлий разного размера по сравнению с контролем (должны быть указаны обе переменные)
2) У второго растения по сравнению с контролем листовые пластинки будут более мелкими
3) У второго растения по сравнению с контролем междоузлия будут короче
4) Фенотипическая изменчивость (модификационная)
5) Потому что изменения формируются под действием меняющихся условий среды обитания у растений с одним генотипом
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 4545.
4573. Экспериментатор исследовал активность роста разных видов плесени на разных питательных средах. Для этого в сосуд № 1 он поместил кусочки влажного хлеба, споры белой плесени мукора (Mucor Mucedo) и споры сизой плесени пеницилла (Aspergillus niger). В сосуд № 2 - кусочки фруктов, споры белой плесени (Mucor Mucedo) и споры сизой плесени пеницилла (Aspergillus niger). На выращивание мукора и пеницилла экспериментатору потребовалась примерно неделя. Какой параметр задаётся экспериментатором (независимая переменная), а какой меняется в зависимости от этого (зависимая переменная)? Что наблюдал экспериментатор в каждой из пробирок? Ответ поясните. Какая форма борьбы за существование проявляется в проведённом опыте?
1) Независимая (задаваемая экспериментатором) переменная - разные питательные среды, зависимая (изменяющаяся в результате эксперимента) - скорость роста плесени мукора и пеницилла (должны быть указаны обе переменные)
2) Cосуд № 1 - активный рост плесени мукора
3) Cосуд № 2 - активный рост плесени пеницилла
4) Наиболее благоприятными для развития разных видов плесени являются разные среды: для мукора - кусочки влажного хлеба, для пеницилла - кусочки фруктов
5) Межвидовая борьба за существование
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 4573.
4657. Экспериментатор исследовал изменения, происходящие с расположением цитоплазмы относительно клеточной стенки, в разных условиях. Для этого он приготовил препарат кожицы лука, рассмотрел его под микроскопом, обратив внимание на расположение цитоплазмы относительно клеточной стенки, затем он нанёс на предметное стекло каплю раствора поваренной соли, наблюдал за изменением положения цитоплазмы, зарисовал увиденное (рис. А). В дальнейшем экспериментатор фильтровальной бумагой удалил раствор поваренной соли и нанёс на предметное стекло несколько капель воды, наблюдал за изменением положения цитоплазмы, зарисовал увиденное (рис. Б).
Какой параметр задаётся экспериментатором (независимая переменная), а какой меняется в зависимости от этого (зависимая переменная)? Какие изменения произошли с расположением цитоплазмы на препарате Б? Объясните данное явление. Как данное явление называется?
1) Независимая (задаваемая экспериментатором) переменная - концентрация раствора для приготовления препарата, зависимая (изменяющаяся в результате эксперимента) - изменение расположения цитоплазмы относительно клеточной стенки (должны быть указаны обе переменные)
2) На рисунке Б пристеночный слой цитоплазмы возвращается в прилегающее к клеточной стенке состояние
3) Изменение связано с проникновением воды в клетку
4) Так как концентрация солей в клетке выше, чем вне клетки
5) Деплазмолиз
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 4657.
4825. В 1958 г. учеными был установлен полуконсервативный принцип репликации ДНК. В качестве объекта эксперимента использовали кишечную палочку Escherichia coli. Бактерии длительное время выращивались на питательной среде, содержащей тяжелый изотоп 15 N. Затем данные бактерии были перенесены на питательную среду, содержащую легкий изотоп 14 N для однократного деления. Все клетки, полученные после этого деления, содержали примерно равные количества цепей ДНК с легкими ( 14 N) и тяжелыми ( 15 N) изотопами азота. Объясните результат эксперимента исходя из принципа в полуконсервативной репликации ДНК. Как называется используемый в эксперименте метод?
1) Каждая новая молекула ДНК состоит из одной исходной ( 15 N) и одной новой ( 14 N) цепи ДНК, синтезированной по принципу комплементарности (на каждой цепи исходной молекулы ДНК ( 15 N) синтезируется вторая ( 14 N), недостающая цепь)
2) Использовался метод меченых атомов
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 4825.
1) Независимая (задаваемая экспериментатором) переменная - температура окружающей среды, зависимая (изменяющаяся в результате эксперимента) - изменение окраски цветков (должны быть указаны обе переменные)
2) При понижении температуры содержание пигмента антоциана уменьшается
3) Фенотипическая изменчивость (модификационная)
4) Потому что изменения формируются под действием меняющихся условий среды обитания
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 4881.
Долговременный эксперимент по эволюции E.coli — попытка ученых в экспериментальных условиях наблюдать эволюционные процессы. Может возникнуть вопрос, почему для этих нужд ученые использовали именно кишечную палочку, а не собаку или лошадь? Одна из причин в том, что E.coli очень быстро размножается. Другая особенность, делающая бактерию удобной для исследований, — небольшой размер генома, который позволяет достаточно быстро определить, какие мутации возникают в генах со сменой поколений. Кроме того, E.coli можно без вреда для нее заморозить на длительное время.
12 популяций бактерий E.coli, участвующих в эксперименте
Фото: Michigan State University
Долговременный эксперимент по эволюции E.coli оказался удобной платформой для того, чтобы решить данную проблему. Ученые под руководством Ричарда Ленски проанализировали полные геномы 264 клонов из 12 популяций, в которых, в конечном итоге, сменилось 50 тысяч поколений. Предварительные результаты продемонстрировали, что приспособленность микроорганизмов, которая определяется как скорость роста популяции, увеличилась на 70 процентов по сравнению с той, что была у предкового штамма.
Бактерия Escherichia coli
Изображение: United States Department of Health and Human Services
Молекулярные биологи расшифровали геномы кишечных палочек, принадлежащих поколениям 500, 1000, 1500, 2000, 5000, 10 000, 15 000, 20 000, 30 000, 40 000, 50 000, с помощью метода секвенирования нового поколения. Всего было найдено более 14 тысяч мутаций, которые привели к потере 1,4 процента общего генома. При этом на половину популяций (Ara−1, Ara−2, Ara−3, Ara−4, Ara+3 и Ara+6) приходилось 96,5 процента точечных мутаций (мутаций, затрагивающих один нуклеотид). Это объясняется тем, что некоторые изменения в генах привели к нарушению процессов восстановления поврежденной ДНК, в результате чего скорость мутирования у этих штаммов значительно повысилась. Склонность к мутациям также придавали IS-элементы (Insertion Sequence) — короткие фрагменты ДНК, которые способны перемещаться и размножаться внутри генома, не выполняя никакую полезную функцию. Например, в популяции Ara+1 31,8 процента мутаций представляли собой вставки IS-элементов, а у популяции Ara−5 (поколение 30 000) доля этого же типа мутации достигала 38,7 процента.
Ученые отмечают, что склонность к генетическим изменениям лишь незначительно повышала приспособляемость организма, поскольку в то же время увеличивалось число не только полезных, но и вредных мутаций. В гипермутированных E.coli отличить полезные генетические изменения от моря остальных мутаций (нейтральных и негативных) становится очень затруднительно. Поэтому исследователи обратили свое внимание на популяции, где скорость генетических изменений осталась на предковом уровне. На основе данных они построили модель зависимости между временем и числом полезных мутаций, которая позволяла точно предсказать уровень приспособленности у микроорганизмов из поколения 50 000. Чтобы снизить влияние статистической неопределенности, биологи обратились к дополнительным доказательствам.
Биолог Ричард Ленски, руководитель долговременного эксперимента
Во-первых, так как нейтральные мутации не оказывают никакого влияния на приспособляемость, на них не действует естественный отбор, поэтому скорость их накопления должна быть сравнима с общей частотой мутаций. К таким генетическим изменениям, в частности, относят синонимичные замены, при которых изменение одного нуклеотида в гене на другой не приводит к замене аминокислоты в белке. Ученые рассчитали, во сколько раз несинонимичные мутации накапливаются быстрее, чем синонимичные. Результаты показали, что после 500-го поколения скорость была больше в 17,1 раза, а после 50 000-го — в 3,4 раза. Это говорит о том, что большинство несинонимичных мутаций были полезными и повышали приспособляемость организмов.
Исследователи также выяснили, что большинство мутаций, произошедших в ранних поколениях, были драйверными и оказывались полезными для кишечной палочки. С течением времени их доля снижалась, однако они не пропадали полностью.
Авторы статьи подчеркивают, что штаммы E. coli, участвующие в долговременном эксперименте, могут отличаться от многих природных популяций в важных аспектах, включая низкую частоту мутаций, отсутствие полового размножения и стабильные условия окружающей среды. Эффекты, которые могут накладывать неучтенные факторы на скорость накопления различных видов мутаций, должны быть учтены в будущих экспериментах.
Читайте также: