Задание 23. Эксперимент (разв.)

Экспериментатор изучал скорость роста корня растения. Для опыта он отобрал 15 крупных проростков фасоли с неповреждённым главным корнем и разделил их на три равные группы. Каждую группу он поместил в отдельную влажную камеру, предварительно замерив и записав длину корня у каждого проростка в группе. Влажные камеры экспериментатор поместил в места с различной температурой. Через три дня экспериментатор измерил корни всех проростков фасоли и результаты представил в таблице.

Влияние какого фактора на рост корня изучал экспериментатор? Какой вывод по результатам эксперимента можно сделать?

Экспериментатор изучал культуру кишечной палочки. Он поместил определённое количество живых бактерий в питательную среду и добавил антибиотик. В течение недели измерял количество живых клеток в культуре. Результаты эксперимента представлены в таблице.

Как меняется количество живых клеток бактерий в течение семи дней после добавления антибиотика? Какой вывод о действии антибиотика на бактерии можно сделать?

Лауреат Нобелевской премии по физиологии И.П. Павлов проделал следующий эксперимент, получивший в науке название «мнимое кормление». В желудке подопытной собаки учёный делал фистулу (искусственный канал из желудка наружу), а пищевод выводил на кожу шеи. После этого учёный кормил животное маленькими кусочками мяса. Проглоченные, они тотчас выпадали. Уже через 5–7 мин. после начала кормления у собаки начиналось обильное сокоотделение, которое продолжалось 2–3 ч, хотя сам процесс приёма пищи длился всего несколько минут.

Что исследовал учёный в своём опыте? С какой целью учёный перерезал пищевод подопытному животному?

В XVII в. итальянский учёный Ф. Реди поставил следующий опыт. Он взял кусок мяса, разрезал его на восемь частей. Четыре кусочка он поместил в сосуды и сверху обвязал их марлей. Оставшиеся кусочки были равномерно распределены по четырём сосудам, но их естествоиспытатель накрывать марлей не стал. Через несколько дней Реди обнаружил, что во второй группе сосудов появились белые «червячки» (личинки мух), а потом оттуда стали вылетать молодые мухи. А в первой группе сосудов личинки и мухи отсутствовали.

Какую гипотезу проверял Ф. Реди в своём опыте? Как Вы думаете, осталось ли мясо свежим в сосудах, в которых не завелись мухи?

В 1679 г. итальянский учёный М. Мальпиги поставил следующий эксперимент. Он удалил с дерева кольцо коры и, таким образом, нарушил непрерывность флоэмы (она расположена непосредственно под корой, и если снять с дерева кору, то примыкающая к ней флоэма также отделяется от древесины, оставив нетронутой саму древесину дерева). После этой процедуры над оголённым участком наблюдалось разрастание коры, из которой выделялась жидкость, сладкая на вкус. В течение многих дней листья, казалось бы, не испытывали никакого неблагоприятного воздействия. Однако постепенно они начинали увядать и отмирать, а вскоре погибло и всё дерево.

Объясните с точки зрения физиологии растения, транспорт каких веществ нарушил своими действиями учёный и почему вытекающая жидкость была сладкой на вкус.

Учёный изучал влияние различных форм удобрения Х на рост растений. Он высаживал в контейнеры с одинаковой почвой группы растений. Первую группу он поливал жидкой формой удобрения Х, в контейнер со второй группой внёс удобрение Х в виде порошка, а третью группу растений оставил без удобрений. Все группы растений в ходе эксперимента выращивались в одинаковых условиях. Учёный оценивал прирост стебля, количество и размер листьев.

Какую гипотезу мог сформулировать учёный перед постановкой эксперимента? Почему при выращивании растений в промышленных масштабах необходимо постоянно вносить в почву удобрения?

Школьники изучали рост проростков фасоли. Они посадили два проросших семени фасоли в одинаковые горшки и стали наблюдать за ростом проростков. Когда над поверхностью почвы появились семядоли, школьники удалили у одного из проростков одну семядолю. Через пять дней школьники отметили, что растение с двумя семядолями опережало в росте растение с одной семядолей.

Какую гипотезу могли сформулировать школьники перед постановкой эксперимента? Объясните результат эксперимента.

Учёный провёл эксперимент со взрослыми белыми лабораторными крысами. Для этого он кормил одну из двух крыс в течение пяти месяцев пищей, калорийность которой превышала нормальную в 2 раза. Другая крыса получала корм нормальной калорийности. В течение всего периода наблюдения он измерял массу тела крыс. Полученные результаты представлены в таблице.

Какой вывод можно сделать по результатам эксперимента? Объясните, почему эксперимент проводился не с новорожденными крысятами.

Учёные исследовали, как различные виды упражнений влияют на плотность костной ткани у человека. Они измеряли минеральную плотность костей методом денситометрии (использование рентгеновского или ультразвукового излучения для оценки плотности костной ткани) у испытуемых двух групп – юношей одного возраста. В первую группу входили испытуемые, которые регулярно занимались силовыми тренировками. А во вторую группу – испытуемые, которые предпочитали только кардионагрузки. У испытуемых из первой группы минеральная плотность костей была выше.

Какой вывод учёные сделали по результатам эксперимента? Почему в экспериментальные группы отобрали только юношей одного возраста?

В XVIII в. французский учёный Реомюр провел следующий опыт. Он давал крупным хищным птицам проглатывать туго набитые мясом металлические трубочки с большим числом дырочек в стенках. Примерно через сутки птицы извергали трубочки через клюв обратно. И каждый раз мясо в этих трубочках растворялось и как бы исчезало бесследно.

Какой процесс исследовал учёный в своих экспериментах? Какой вывод можно сделать по их результатам?

Лауреат Нобелевской премии по физиологии И.П. Павлов проделал следующий эксперимент, получивший в науке название «мнимое кормление». В желудке подопытной собаки учёный делал фистулу (искусственный канал из желудка наружу), а пищевод выводил на кожу шеи. После этого учёный кормил животное маленькими кусочками мяса. Проглоченные, они тотчас выпадали. Уже через 5–7 мин. после начала кормления у собаки начиналось обильное сокоотделение, которое продолжалось 2–3 ч, хотя сам процесс приёма пищи длился всего несколько минут.

Какой вывод можно сделать из данного опыта? Почему опыт получил название «мнимого кормления»?

В 1930 г. советский учёный Г.Ф. Гаузе впервые обратился к экспериментальному изучению конкуренции. Учёный использовал два вида инфузорий-туфелек – хвостатую и ушастую. Инфузории выращивались в пробирках, куда ежедневно добавляли ограниченные порции корма – бактерии сенного настоя и дрожжи. При раздельном содержании оба вида хорошо размножались, их численность росла и вскоре стабилизировалась. При совместном содержании в среде, где кормом служили только дрожжи, сначала численность обоих видов увеличивалась, но затем численность туфельки ушастой снижалась, и в итоге этот вид исчезал.

Как называются взаимоотношения между этими двумя видами инфузорий? Почему выжили именно хвостатые инфузории-туфельки?

Итальянские естествоиспытатели Л. Спалланцани и Ж. Жюрин в середине XVIII в. провели серию экспериментов. Первый взял группу летучих мышей, часть из которых ослепил, а вторую – контрольную – оставил зрячими. Всех мышей он выпустил в тёмную комнату и стал наблюдать. Оказалось, что ослеплённые мыши летали наравне со зрячими, не натыкаясь на препятствия. Его коллега залепил воском уши летучих мышей, в результате зверьки натыкались на все предметы, находящиеся в комнате.

Какой вывод могли сделать естествоиспытатели на основании проведённых экспериментов?

Как можно объяснить результаты эксперимента с позиции современных знаний об ориентации этих рукокрылых?

На занятиях биологического кружка школьники провели эксперимент.

Наполнили два стакана чистой водой и поместили в воду побеги водного растения элодеи, накрыли их воронками, на которые надели заполненные водой пробирки. Затем первый стакан поставили в тёмный шкаф, а второй — на яркий свет. На свету, во втором стакане, элодея выделяет пузырьки газа. Школьники аккуратно сняли со второго стакана пробирку, наполненную газом, закрыв её отверстие пальцем. Внесли в пробирку тлеющую лучину, и она загорелась ярким пламенем. Пробирка из тёмного шкафа не заполнилась газом.

Образование какого газа обнаружили в ходе эксперимента школьники?

Объясните, почему растение в тёмном шкафу не выделяло обнаруженный в пробирке со стоящим на свету растением газ.

Британские учёные совместно с исследователями из Сингапура провели исследование физиологических показателей у туристов, совершающих восхождение на Эверест. Тесты проводились три раза: перед началом экспедиции в Лондоне (уровень моря), в городке Намче (3500 м над уровнем моря) и в базовом лагере на высоте 5300 м. Выяснилось, что чем больше высота, тем выше артериальное давление и частота сердечных сокращений у испытуемых.

Объясните полученные результаты с точки зрения физиологии.

Орнитологи исследовали зависимость выживаемости птенцов скворцов от числа отложенных самкой яиц. После вылупления птенцов метили и через несколько месяцев отлавливали. Учитывались только птенцы, прожившие больше трёх месяцев. Изучите таблицу «Выживание скворцов в зависимости от числа яиц в кладке» и ответьте на следующие вопросы.

Таблица

Выживание скворцов в зависимости от числа яиц в кладке

1. Птенцы из каких кладок не доживали до трёх месяцев и почему?
2. Какое число яиц в кладке можно считать оптимальным для дальнейшего выживания и размножения скворцов с точки зрения естественного отбора?

Китайские учёные изучали поведение мальков рыбок данио в различных условиях освещённости. Мальков помещали в аквариум, в котором раз в несколько часов включали и выключали освещение. Было обнаружено, что мальки двигаются более активно при выключенном освещении.

Какой вывод относительно активности природных врагов рыбок данио можно сделать из данного исследования? Обоснуйте свой ответ.

Итальянский естествоиспытатель Ж. Жюрин в середине XVIII в. провёл следующий эксперимент. Он взял группу летучих мышей, части из которых он заткнул воском уши, а со второй – контрольной – этого делать не стал. Всех мышей Жюрин выпустил в тёмную комнату и стал наблюдать. Оказалось, что мыши, у которых уши были залеплены воском, натыкались на все предметы, находящиеся в комнате.

Что исследовал Ж. Жюрин в своём эксперименте? Какой вывод мог сделать естествоиспытатель по результатам своего эксперимента?

Луи Пастер вместе со своими помощниками искал способ борьбы с сибирской язвой, предположив, что её возбудителем могут быть микроорганизмы. В своей лаборатории он смог выделить ослабленную бактерию. Пастер с командой молодых учёных в присутствии крестьян, журналистов и ветеринаров ввёл культуру ослабленных бактерий двадцати четырём овцам, шести коровам и одной козе. Спустя две недели этим животным и такому же числу не привитых животных ввели смертельную дозу бацилл сибирской язвы. Только вакцинированные животные выжили.

Какую гипотезу проверяли учёные постановкой данного эксперимента? Для чего учёные использовали в эксперименте разных животных?

Учёные провели следующий эксперимент. Они выращивали томат с помощью метода гидропоники (на водном растворе минеральных веществ). Установку с растением поместили под стеклянный герметичный колпак, в котором содержалась газовая смесь с определённым количеством кислорода, углекислого газа и азота.

Через месяц по окончании эксперимента оказалось, что количество азота в газовой смеси не изменилось, а количество азота в растворе в составе нитратов уменьшилось. Какой вывод можно сделать из эксперимента? Для синтеза каких веществ растениям необходим азот?